Il n'y a pas si longtemps, les seuls indicateurs d'état que nous avions dans nos automobiles étaient une jauge de température du liquide de refroidissement, un indicateur de tension ou de charge de la batterie, un compteur de vitesse et une jauge de pression d'huile si nous avions de la chance. Aujourd'hui, nous pouvons également surveiller le régime et le diagnostic de notre moteur, l'état des plaquettes de frein, la pression des pneus, la consommation de carburant, l'état des airbags, l'utilisation des ceintures de sécurité, le niveau de liquide du lave-glace ainsi que la progression vers notre destination, et probablement plusieurs autres paramètres encore. Certains composants de notre véhicule restent cependant difficiles ou peu pratiques à surveiller, comme l'état de la courroie d'entraînement de l'arbre à cames ou l'état du liquide de frein par exemple. Dans ces cas, le composant est généralement "à durée déterminée", c'est-à-dire qu'il est recommandé de le renouveler ou de le réviser après une certaine période ou un certain kilométrage. Afin de respecter cette recommandation d'entretien et de programmer les révisions de routine, nous devons évidemment surveiller l'utilisation du véhicule à l'aide d'un compteur kilométrique qui nous indique la distance totale parcourue depuis le début ou depuis la dernière révision.

Une situation similaire existe avec les systèmes hydrauliques. Il n'y a pas si longtemps, les seuls instruments installés sur une unité de puissance hydraulique étaient probablement un thermomètre à fluide, un voyant et un manomètre. Si nous avions de la chance et que le système était relativement neuf, le manomètre pouvait même fonctionner, mais le plus souvent, l'aiguille se retrouvait au bas du cadran, victime de pics de pression ou de vibrations mécaniques.

Aujourd'hui, cependant, nous sommes en mesure de surveiller de manière fiable non seulement la pression du système et les transitoires de pression, mais aussi le débit du fluide, la température, la propreté et la teneur en eau, la vibration des composants, l'efficacité, etc. etc. Comme les machines industrielles et mobiles sont devenues de plus en plus sophistiquées, ces composants de maintenance prédictive sont devenus à la fois plus facilement disponibles et plus rentables, mais aussi plus nécessaires. Une pelleteuse à l'arrêt en raison de l'éclatement d'un tuyau ou une défaillance imprévue de la pompe d'une machine de moulage par injection peut coûter des milliers d’euros par heure rien qu'en perte de production. Les défaillances inattendues de composants sont non seulement susceptibles d'être coûteuses, mais elles peuvent également être potentiellement dangereuses et polluantes pour l'environnement.

Mais tout comme pour nos automobiles, il reste quelques composants hydrauliques dont l'état est difficile à surveiller efficacement. L'état des tuyaux flexibles en est un exemple. Bien qu'au moins un fabricant ait maintenant la capacité de surveiller l'état des flexibles, elle est encore loin d'être disponible pour toutes les applications de flexibles.  Par conséquent, il est recommandé de remplacer les flexibles hydrauliques ainsi que les éléments des filtres et des reniflards plus simples, les joints dynamiques des vérins, etc. après des périodes déterminées de temps ou d'utilisation. Bien que le passage du temps soit facile à établir, l'utilisation de la machine n'est pas toujours aussi facile à contrôler. Pour une machine de traitement fonctionnant en continu deux ou trois fois par jour, l'utilisation peut être prévue de manière raisonnablement précise. Il n'en va pas de même pour une machine agricole ou de construction qui n'est utilisée que de manière intermittente ou saisonnière. En d'autres termes, dans la plupart des cas, les systèmes hydrauliques n'ont pas encore l'équivalent du compteur kilométrique d'un véhicule. Il est désormais possible de remédier facilement à cette situation grâce au nouveau moniteur de temps de fonctionnement RFS200 de Webtec.

Développé à partir de leur vaste gamme de dispositifs de mesure du débit, le principe de fonctionnement de l'unité Webtec est basé sur un débitmètre à orifice variable et un commutateur magnétique qui détecte la position d'un piston. Le fait de détecter le débit plutôt que la pression signifie que la pression emprisonnée ou la pression créée par les charges réactives (ou l'expansion thermique) lorsque le système est arrêté ne peut pas générer une fausse lecture d'utilisation. L'unité peut être installée dans n'importe quelle partie du système hydraulique et est capable de fonctionner avec des pressions allant jusqu'à 420 bars. Des débits allant jusqu'à 200 L/min peuvent passer à travers l'unité avec une résistance minimale à l'écoulement ; par exemple, avec un débit de 200 L/min, la chute de pression à travers l'unité est généralement inférieure à 3 bar. Il est également possible d'inverser le flux à travers l'unité, bien que le comptage ne se fasse pas dans le sens inverse du flux.

L'unité est adaptée à une utilisation avec de l'huile minérale hydraulique conforme à la norme ISO 11158 catégorie HM, avec une plage de température du fluide de fonctionnement de -20°C à 100°C et une précision du timer de ±0,2% sur la plage de température spécifiée. Différentes tailles de connexion de port et formes de filetage sont disponibles pour répondre aux exigences des clients. L'unité doit être montée horizontalement et ne pas être installée à proximité immédiate de composants générant des champs magnétiques élevés (comme un moteur électrique). Elle doit être protégée par un filtre d'au moins 40 microns dans le circuit hydraulique et la propreté de l'huile doit être maintenue à un niveau supérieur à NAS 8 ou ISO 19/17/14. Il y a deux trous M6 pour le montage de la tête de l'appareil, mais ils ne doivent pas être utilisés pour supporter la tuyauterie. Les tuyaux flexibles raccordés à l'unité doivent être serrés pour minimiser les contraintes de flexion au niveau des orifices filetés. Il va sans dire que tous les raccordements doivent être effectués par un personnel dûment formé.

L'unité est préréglée de manière à ce que le comptage soit déclenché lorsque le débit traversant l'unité dépasse 10 L/min. Ce point de déclenchement n'est pas affecté par la pression mais peut varier légèrement en fonction de la viscosité du fluide - une viscosité plus élevée diminuera le débit de commutation et une viscosité plus faible l'augmentera. Une fois le point de déclenchement atteint, un point décimal clignotant sur l'écran LCD indique que le compteur est opérationnel et que le comptage s'accumule tant que le débit reste supérieur au point de déclenchement. Fonctionnant sur piles (avec des composants sensibles protégés selon la norme IP66), l'appareil ne nécessite aucune alimentation externe et la durée de vie des piles est estimée à au moins 10 ans. Aucune fonction de réinitialisation n'est prévue sur l'unité, ce qui la rend effectivement inviolable, bien que l'unité puisse évidemment être remplacée si quelqu'un était suffisamment déterminé pour falsifier les données d'exécution. Actuellement, la sortie de données est un affichage visuel, mais d'autres options (telles qu'une connexion cellulaire IoT) pour l'acquisition de données à distance pourraient être incluses en fonction de la demande.

Au départ, le produit était axé sur le marché, suite à la demande d'un client fabriquant des accessoires hydrauliques dans le secteur agricole. De nombreux équipements de ce type sont partagés par des coopératives, il fallait donc trouver un moyen infaillible de facturer les clients en fonction de leur utilisation. Un autre client du secteur des machines de construction avait besoin de surveiller l'utilisation de chaque accessoire afin d'appliquer un programme de maintenance approprié après 50, 100 ou 500 heures d'utilisation. Cependant, chaque accessoire peut être changé 30 fois par jour et il serait très difficile de suivre leur utilisation d'une autre manière.

Dans le secteur industriel, les applications nécessitant des débits élevés de fluide utilisent souvent des systèmes à pompes multiples où les pompes individuelles peuvent être mises en ligne au moment approprié du cycle de débit de la machine. Dans certains cas, des pompes supplémentaires peuvent être réservées comme unités de réserve qui ne peuvent être utilisées qu'en cas de défaillance d'une des pompes de service normal. De telles dispositions sont courantes dans les industries de transformation (comme les aciéries par exemple), où un dysfonctionnement du système hydraulique entraînerait des problèmes majeurs. Pouvoir suivre l'utilisation de chaque pompe individuelle serait donc un avantage significatif dans la planification d'un programme d'entretien programmé pour la révision ou le remplacement des pompes. Ces informations pourraient également être utilisées pour égaliser la durée de fonctionnement de toutes les pompes utilisées sur un système, si nécessaire. Une école de pensée suggère que ce n'est pas toujours la bonne approche, car toutes les pompes arrivent alors à la fin de leur vie utile à peu près au même moment. Mais en disposant des données d'utilisation pertinentes pour chaque pompe, le technicien de maintenance peut au moins prendre la décision la plus appropriée en ce qui concerne l'utilisation des pompes. 

Pour les systèmes de pompes à déplacement fixe utilisant des vannes de déchargement, l'unité peut être installée du côté système de la vanne de déchargement pour enregistrer uniquement le temps pendant lequel la pompe délivre un débit à pleine pression plutôt que les périodes sans charge pendant lesquelles une usure minimale est susceptible de se produire. L'unité peut également être installée du côté de la pompe de la vanne de déchargement, auquel cas elle enregistre le temps de fonctionnement total de la pompe, en charge et hors charge. Une fois encore, le choix peut être déterminé par les préférences de l'ingénieur de maintenance ou du client final.

L'état des moteurs hydrauliques n'est pas toujours facile à déterminer à l'aide de capteurs de diagnostic embarqués. Ainsi, dans les applications où ils fonctionnent pendant de longues périodes (comme les entraînements de mélangeurs, de broyeurs ou de convoyeurs), un programme de remplacement ou de révision basé sur l'utilisation peut être établi à l'aide des données fournies par un moniteur de durée de fonctionnement. Les bancs d'essai de composants peuvent également être une application où l'unité peut s'avérer utile. Les tests d'endurance impliquent souvent le fonctionnement ou le cyclage des composants pendant des centaines ou des milliers d'heures. La capacité de l'unité à enregistrer avec précision jusqu'à près de 10 millions d'heures de fonctionnement couvrira la plupart des besoins.

Ainsi, pour un peu plus que le coût d'un plein de diesel, l'unité RFS200 de Webtec peut constituer un dispositif utile pour :

• Enregistrement de la durée d'exploitation des équipements sur le marché de la location
• Répartition de l'utilisation des outils hydrauliques partagés entre plusieurs unités
• Suivi précis de l'intervalle de maintenance des composants hydrauliques
• Fournir des données d'exécution pour les bancs d'essai de composants hydrauliques
• Créer des données précises sur la durée de vie des composants pour les utiliser dans les programmes de maintenance préventive.

Pour plus d'informations sur le moniteur de temps d'exécution RFS200, veuillez consulter le site www.webtec.com.

Cet article a été publié à l'origine dans le numéro d'août 2021 de Fluid Power Journal et est repris avec la permission de l'auteur.

Posté par Webtec

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