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Performances d'un moteur pneumatique à palettes

Ce qu'il faut savoir sur les performances d'un moteur pneumatique à palettes

Performances des moteurs pneumatiques

Le moteur peut fonctionner sur toute la courbe de couple

Les performances des moteurs pneumatiques dépendent de la pression d'admission. Pour une pression d'admission constante, les moteurs pneumatiques présentent un rapport couple/vitesse linéaire caractéristique. Toutefois, en régulant simplement l'arrivée d'air au moyen de l'installation de vannes d'étranglement ou de régulation de la pression, le couple de sortie d'un moteur pneumatique peut être facilement modifié. Les moteurs pneumatiques présentent la caractéristique de pouvoir fonctionner sur toute la courbe de couple, de la vitesse à vide au calage, sans être endommagés. La vitesse à vide* ou vitesse libre correspond à la vitesse de fonctionnement lorsqu'aucune charge n'est appliquée à l'arbre de sortie.

*Vitesse à vide = vitesse à laquelle l'arbre de sortie tourne lorsqu'aucune charge n'est appliquée.

Courbe de puissance

Illustration du couple

Le couple correspond à la force de rotation. Il est calculé de la manière suivante : force (F) multipliée par la longueur (l) du levier.

La puissance produite par un moteur pneumatique correspond simplement au produit du couple et de la vitesse. Les moteurs pneumatiques produisent une courbe de puissance caractéristique : la puissance maximum est atteinte à environ 50 % de la vitesse à vide.

Le couple produit à ce niveau est souvent appelé « couple de sortie maximum ».
Courbe de puissance du moteur pneumatique

Courbe de performances d'un moteur pneumatique fonctionnant avec une pression d'air constante

Formule de sortie :
P = (π x M x n) / 30
M = (30 x P) / (π x n)
n = (30 x P) / (π x M)
P = puissance [kW]
M = couple [Nm]
n = vitesse [tr/min]

Point de travail

Point de travail du moteur pneumatique

Lors du choix d'un moteur pneumatique pour une application donnée, la première étape consiste à définir le « point de travail ». Il s'agit de la combinaison entre la vitesse de fonctionnement souhaitée pour le moteur et le couple requis à ce point.


Remarque : le point de la courbe de couple/vitesse au niveau duquel le moteur fonctionne en conditions réelles s'appelle point de travail.


 


Consommation d'air

La consommation d'air d'un moteur pneumatique augmente avec la vitesse du moteur et est donc maximale en vitesse à vide. Même en conditions de calage (pression totale appliquée), le moteur consomme de l'air. Cela dépend du niveau de perte interne du moteur.
Remarque : on mesure la consommation d'air en l/s. Il ne s'agit toutefois pas du volume réel occupé par l'air comprimé dans le moteur, mais du volume que l'air occuperait si on le ramenait à la pression atmosphérique. Cette unité de mesure est standard pour tous les équipements pneumatiques.

Couple de démarrage

performances de couple de démarrage

Au démarrage, le couple varie en fonction de la position des palettes.

Remarque : tous les moteurs pneumatiques à palettes produisent un couple de démarrage variable en raison de la position des palettes dans le moteur. La valeur de couple de démarrage la plus faible est appelée couple de démarrage minimum et peut être considérée comme une valeur garantie au démarrage. La variation diffère selon le type de moteur et doit être vérifiée individuellement. Il convient de souligner que la variation de couple est plus importante pour les moteurs réversibles que pour les moteurs non réversibles et qu'ils affichent donc un couple de démarrage minimum inférieur.


Remarque : le couple de démarrage correspond au couple fourni par un moteur dont l'arbre est bloqué lorsqu'une pression d'air totale y est insufflée.

Couple au calage

Le couple de calage correspond au couple fourni par un moteur au moment exact où il s'arrête après avoir été ralenti jusqu'à l'arrêt alors qu'il fonctionnait. Le couple de calage n'est pas indiqué dans les données tabulées. Toutefois, la multiplication du couple maximum par deux permet de calculer facilement un couple de calage approximatif, c'est-à-dire qu'un couple maximum de 10 Nm équivaut à un couple de calage d'environ 20 Nm.


  • Le couple de calage correspond au couple fourni lorsque le moteur est mis à l'arrêt. 
  • Le couple de calage varie selon la vitesse à laquelle le moteur est ralenti jusqu'au calage. Un freinage rapide entraîne un couple de calage plus élevé qu'un freinage lent. Cela est dû au fait que la masse (le moment d'inertie) du rotor augmente le couple.