HYDRAULIQUE - LKD Facility · Vérification de l’accumulateur chargé sur l’engin 49 7.4.2....

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INTRODUCTION À LA

MÉCANIQUECentre international de Vienne, B.P. 300, 1400 Vienne, AutricheTél : +43 (1) 26026-3752E-mail : [email protected]

Une initiative de :

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IntRoDUctIon à LA mécAnIQUE 3

Table des Matières1. Les principes de base de l’hydraulique 1

1.1. Les composants supplémentaires nécessaires pour faire fonctionner un système hydraulique 3

2. Le distributeur de commande (Ex : 4 orifices et 3 positions 4\3) 4

2.1. Un limiteur de pression 4

2.2. Les avantages et les inconvénients de l’hydraulique 4

2.3. Les deux principaux types de systèmes hydrauliques 5

2.4. Les variantes des systèmes à centre ouvert et à centre fermé 6

2.5. Les distributeurs de commande 8

2.6. Le système à centre ouvert avec montage en série 9

2.7. Le système à centre ouvert avec montage en série parallèle 10

3. Les Pompes Hydrauliques 11

3.1. La pompe volumétrique 12

3.1.1. Les pompes à cylindrée fixe 12

3.1.2. Les pompes à cylindrée variable 13

3.2. Les types de pompes hydrauliques 13

3.3. Pompe à pistons axiaux (cylindrée variable) 14

3.4. Les pompes à engrenages 14

3.4.1. Les pompes à engrenages extérieurs 15

3.4.2. Les pompes à engrenages intérieurs 16

3.5. Les pompes à palettes 16

3.5.1. Les pompes à palettes équilibrées 17

3.5.2. Les pompes à palettes non équilibrée 18

3.6. Les pompes à pistons 19

3.6.1. Les pompes à pistons axiaux 19

3.6.1.1. Pompe à pistons axiaux en ligne droite 20

3.6.1.2. Pompe à pistons axiaux 22

3.6.1.3. Les pompes à pistons axiaux à axe brisé 23

3.6.2. Les pompes à pistons radiaux 24

3.7. L’efficacité de la pompe hydraulique 25

3.8. Les qualités de la pompe hydraulique 25

3.9. Débit, pression et vitesse de la pompe 26

4. Sécurité 27

5. Les distributeurs hydrauliques 28

5.1. Introduction 28

5.2. Les régulateurs de pression 29

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5.3. Détendeurs de pression 29

5.3.1. Les détendeurs de pression à action directe 29

5.3.2. Les détenteurs de pression pilotés 31

5.4. Les réducteurs de pression 32

5.5. Modèle piloté 34

5.6. Les valves de séquence de pression 34

5.7. Les soupapes de décharge 35

5.8. Les soupapes de décharge dans un circuit d’accumulateur 35

6. Les cylindres hydrauliques (ou vérins) 36


6.2. Les vérins à simple effet 37

6.3. Les cylindres à double effet 38

6.4. Les amortisseurs pour vérins hydrauliques 40

6.5. L’entretien des vérins 40

6.6. Evacuer l’air d’un vérin hydraulique 42

6.7. Attention 43

6.8. Le système hydraulique de base 44

7. Les accumulateurs hydrauliques 45


7.2. Les accumulateurs pneumatiques 47

7.3. L’accumulateur à vessie 47

7.4. Les précautions 48

7.4.1. Vérification de l’accumulateur chargé sur l’engin 49

7.4.2. Avant de retirer l’accumulateur de l’engin 49

7.4.3. Réparer l’accumulateur 50

7.4.4. Charger l’accumulateur 51

7.4.5. Installer l’accumulateur sur un engin 51

7.5. Nouveaux développements 51

8. Exercice pratique 52

Note : en conformité avec l’objectif de l’Académie d’enseigner à ses stagiaires des bases d’anglais technique, les textes de certaines des illustrations de ce manuel ont volontairement été laissés en anglais.

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1. Les principes de base de l’hydrauliqueLes principes de base de l’hydraulique

• Lesliquidesn’ontpasdeformequileurestpropre;

• Lesliquidessontpratiquementincompressibles;

• Lesliquidestransmettentlapressionquileurestappliquéedanstouteslesdirections;

• Lesliquidesaugmententconsidérablementlaforcedetravail.A) Les liquides n’ont pas de forme qui leur est propreIlsprennentlaformeden’importequelcontenant.Ainsi,leliquided’unsystèmehydrauliquepourras’écoulerdansn’importequelledirection,quellesquesoient latailleet laformeduconduit.

B) Les liquides transmettent la pression qui leur est appliquée dans toutes les directionsL’expériencedubocalenverrequivoleenéclatssouslapressiondémontrequelesliquidestransmettentlapressiondanstouteslesdirectionslorsqu’ilssontcomprimés.Ceprincipeesttrèsimportantdansunsystèmehydraulique.

Uneforcede600NappliquéesurunbouchontransmettraunepressionP = 600 : 5 = 120 N/cm².

Cettepressionestcrééetoutlelongdusystème,etuneforceégaleà120N/cm2estappliquéeàtouteslesfaces(etlebouchon)dubocal.

F

FP

A

A

=

= = 120 N /

5 C 2m

C 2m

600 N=

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C) Les liquides sont pratiquement incompressiblesPourdesraisonsdesécurité,ilestévidentquenousneréaliseronspasl’expériencesuivante.Cependant,sil’ondevaitappuyersurlebouchondecebocalbienfermé,leliquidecontenudanslebocalnesecomprimeraitpas.Lebocaléclateraitd’abord.

Remarque :Lesliquidessecomprimenttrèslégèrementsouslapression,maisdansl’applicationquinousintéresseici,ilssontincompressibles.

D) Les liquides augmentent considérablement la force de travail

Prenonsl’exempled’uncric-bouteille.

Lepistonplongeurdepompeauneairede7,07cm2etlegrandpistondelevageauneairede314cm2.

Lepoidsduvéhiculesurlegrandpistonestde1800kg.1800divisépar314estégalà40,5(kilos)

Laforcerequisesurlepetitpistonestdoncde40,5kg.Ainsi,unepetiteforceappliquéesurlepetitpistonpeutsouleverunelourdecharge(1800kg).

Lettre Description

A Pistonplongeuravecpoignée

B Pistonplongeur(avecpetiteairedeplongée)

C Détendeurdepression(pourlepistonplongeuràabaisserD)

D Grandpistonplongeur(pistondelevage)

E Bouchonderemplissage(liquide)

F Liquidehydraulique

G Clapetanti-retour

Destuyauxspéciauxsontnécessairespourtransporterunliquidesoushautepression.Ilssontrenforcésavecdescouchesdemétal.

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Onpeutmesurerlapressionenutilisantunmanomètre.

Le fonctionnement d’un système hydraulique

Unsystèmehydrauliquebasiquesecomposededeuxéléments:

• Unepompequitransporteleliquide;

• Uncylindre(vérin)ouunmoteurhydrauliquequisesertdelaforceduliquideetlatransformeenforcesmécaniques.

En réalité, lapompeconvertitune forcemécaniqueenénergiehydraulique, tandisque levérinconvertitl’énergiehydrauliqueenforcemécaniquepoureffectueruntravail.

1.1. Les composants supplémentaires nécessaires pour faire fonctionner un système hydraulique

A) Des clapets anti-retour :Ilspermettentderetenirleliquidedanslesvérinsentrechaquemouvement et de l’empêcher de retourner dans le réservoir. Les clapets-billes s’ouvrentlorsqueleliquides’écouledansunsensetsefermedansl’autresens

B) Un réservoir hydraulique : Ilpermetd’emmagasinerleliquide.Lorsqu’onutiliselapompeencontinupoursouleverunpoids,ilfaudrautiliserdavantagedeliquide.Leréservoirestdotéd’unegrilled’aération,cequipermetdeforcerleliquideàentrerdanslapompegrâceàlagravitéetàlapressionatmosphériquelorsquelepistondelapompeetenphased’aspiration.

C) Une soupape de commande ou distributeur : Elledirigeleliquide.Ellepermetégalementà l’opérateur de commander l’approvisionnement constant en liquide depuis la pompejusqu’aux vérins hydraulique et inversement. Lorsque la soupape de commande est enpositionneutre,leliquidepartantdelapompepassedirectementdanslasoupapeetretournetoutdroitjusqu’auréservoir.Danslemêmetemps,lasoupapepiègeleliquidedesdeuxcôtésduvérinhydraulique,cequiempêchesondéplacementdansl’uneoul’autredirection.

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2. Le distributeur de commande (Ex : 4 orifices et 3 positions 4\3)

2.1. Un limiteur de pression

Ilprotègelesystèmedetrophautespressions.Silapressionrequisepoursouleverlachargeest trop élevée, ce limiteur s’ouvre et relâche la pression en renvoyant le liquide dans leréservoir.

L’utilisationdulimiteurdepressionestégalementnécessairelorsquelepistonatteintlafindesacourse.Àcemoment-là,leliquiden’apasd’autrechoixquederetournerdansleréservoirparlelimiteurdepression.

2.2. Les avantages et les inconvénients de l’hydrauliqueCommevousavezpulevoirdanscesystèmehydrauliquesimple,l’objectifestdetransmettrel’énergiedepuisunesource(moteur) jusqu’à l’endroitoùcetteénergieestnécessairepourtravailler.

Afin d’étudier les avantages et les inconvénients du système hydraulique, nous allons lecomparerauxautresméthodesdetransmissiond’énergiecourammentutilisées.Ils’agitdessystèmesmécaniques(arbresdetransmission,rouesdentéesoucâbles).

A) Avantages

1. Flexibilité :Contrairementàlatransmissiond’énergiemécanique,oùlapositionrelativedumoteuretdelazonedetravaildoitresterplusoumoinsconstante,laflexibilitédusystèmehydrauliquepermetdetransmettrel’énergiepresquen’importeoù.

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2. Multiplication de la force : Dansunsystèmehydraulique,onpeututiliserdetrèspetitesforcespourdéplacerdelourdescharges,simplementenchangeantlessectionsdesvérins.

3. Simplicité : Unsystèmehydrauliquedisposedemoinsdepiècesamovibles,doncmoinsdepointsd’usure.Deplus,lesystèmeselubrifietoutseul.

4. Compacité : Comparez la taille d’un petit moteur hydraulique à celle d’un moteurélectrique de puissance (en puissance équivalente). Imaginez ensuite la taille des rouesdentéesetdesarbresdetransmissionnécessairespouratteindrelesforcesobtenuesparunepetitepressehydraulique.Lesystèmehydrauliquepeutgérerdavantagedepuissanceparrapportàsataillequelesdeuxautressystèmes.

5. Économie :Ils’agitlàdurésultatnatureldelasimplicitéetdelacompacitédusystème,cequipermetdescoûtsrelativementbaspourl’énergietransmise.Deplus,lespertesd’énergieetlesfrottementssontplusfaiblesquelesautressystèmes.

6. Sécurité :Unsystèmehydrauliquepossèdemoinsdepiècesamovibles(rouesdentées,arbresdetransmission,courroies,connecteursélectriques,etc.)quelesautressystèmes.Ilestplusfaciledecontrôlerunesurchargeenutilisantlesrégulateursdepressionqu’aveclesdispositifsdesurchargedesautressystèmes.

B) Inconvénient :

1. Propreté indispensable :Unsystèmehydrauliquepeutêtreendommagéparlarouille,lacorrosion,lapoussière,lachaleuretladégradationduliquide.Unenvironnementpropreetunentretienadaptésontdesfacteursplusimportantsdansunsystèmehydrauliquequedanslesautresméthodesdetransmission.

2.3. Les deux principaux types de systèmes hydrauliques

A) Système à centre ouvert

Lesystèmehydrauliquesimpleprésentéenpage4estunsystèmeàcentreouvert.Letiroirdecommandedudistributeurdoitêtreouvertaucentreafinqueleliquidedelapompepuisseletraverseretretournerdansleréservoir.Lapompeutiliséemaintientunfluxconstantduliquide,etcelui-cidoitpouvoir retournerdans le réservoir lorsqu’iln’estpasnécessaireausystèmepourfonctionner.

Dansun systèmeà centre fermé, lapompeest capablede« faireunepause» lorsque leliquiden’estpasnécessaireausystèmepour fonctionner.Ainsi, lasoupapedecommandeestferméeaucentre,cequistoppelefluxdeliquide(blocaged’huileentrelapompeetledistributeur)depuislapompe.C’estcequel’onappellele«centrefermé».

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Pompes à cylindrée fixe :PourunseultourderotationdelapompeonaundébitconstantdeliquideEllessontcourammentutiliséesdansunsystèmeàcentreouvert;

Pompe à cylindrée variable :PermetlavariationdedébitaveclamêmevitessederotationOnlesutiliseplutôtdansunsystèmeàcentrefermé.

B) Système à centre fermé

2.4. Les variantes des systèmes à centre ouvert et à centre fermé

Afind’endiversifierlesfonctions,onutilisedessystèmeshydrauliquesaveclesvariantessuivantes:

A) Systèmes à centre ouvert :• Systèmeàcentreouvertavecmontageensérie;• Systèmeàcentreouvertavecmontageensérieparallèle;• Systèmeàcentreouvertavecdiviseurdedébit.

B) Systèmes à centre fermé :• Systèmeàcentreferméavecaccumulateuretpompeàcylindréefixe;• Systèmeàcentreferméavecpompeàcylindréevariable.

Une famillede symbolesgraphiquesaétémiseaupoint afinde représenter les systèmesetcomposants de l’énergie hydraulique sur des schémas. Aux États-Unis, l’American NationalStandardsInstitute(ANSI)sechargededonnerdesinformationssurcessymboles. Ilcontrôlelamiseaupointdecessymboleseteffectuedesmodificationsoudesadditionslorsquecelaestnécessaire.

Valve Stops Oil, But OilStays at Full System Pressure

Trapped OilHolds Cylinder Piston in place

This Pump Can StopsPumping During Neutral

http://hydraulicspneumatics.com/other-technologies/fluid-power-tips-issue-11-its-really-just-bunch-lines-and-shapes

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L’Organisationinternationaledenormalisation(ISO)sechargequantàelledessymbolesutilisésàl’international.Lesdeuxsystèmesutilisentquasimentlemêmeformat(enparticulierdepuisquel’ANSIachangésessymbolesen1966poursupprimertoutsymboleécrit).

La normalisation des symboles permet une lecture et une compréhension des schémas desystèmeshydrauliquespardespersonnesvenantdenombreuxpays,mêmelorsquecesdernièresne parlent pas lamême langue.Aux États-Unis, on peut utiliser l’un des deux systèmes desymboles(celuidel’ANSIouceluidel’ISO).

Cependant, denombreuses sociétés utilisent actuellement les symbolesde l’ISO, car il s’agitde lanormepourtravailleravecdesfournisseursetdesclientsétrangers.Afindesimplifier laschématisationdessystèmeshydrauliques,nouscontinueronsenutilisantlessymbolesdel’ISO.

Aulieudedessinerdescircuitscompliquésenutilisantdesimagesdescomposants,lessymboleshydrauliques sont faciles à dessiner et reconnaissables à l’international comme un langageuniforme.

Exemple

Numéro Description1 Réservoirduliquidehydraulique2 Crépine(pré-filtre)3 Pompedeliquidehydraulique4 Distributeurdecommandehydraulique5 Vérinhydraulique(àdoubleeffet)

L’avantagedel’utilisationdesymbolesparrapportàdesimagesdescomposants,c’estquelessymbolessontconçuspourqueletypededistributeursoitfacileàreconnaître.Par exemple, le symbolenuméro4 du schéma ci-dessus représenteundistributeur à 4/3(4orifices et 3 positions) à centre ouvert. Le symbole transmet toutes les informationsnécessairespourreconnaîtreletypededistributeur.

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2.5. Les distributeurs de commande

Lesdistributeursdecommandepeuventêtrescommandésdefaçonmanuelle,hydraulique(servomécanisme)ouélectrique(parsolénoïde).

Ledistributeurcylindriquelui-mêmesecomposed’uncertainnombredepiècesavecdesfentes«A»permettantdecontrôlerledébitdeliquide.Lesrainures«B»fontofficederepèresetdejointsd’étanchéité.Lesfentesdudistributeurcylindriquepeuventprendretoutessortesdeformes,enfonctiondelasensibiliténécessairedanschaquesystème.

Lesdistributeursactionnéshydrauliquementsontcomplétéspardesdistributeursdepilotagetoutourienoudedistributeursproportionnelles.

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2.6. Le système à centre ouvert avec montage en série

Le liquideprovenantde lapompeestacheminévers lesdeuxdistributeursdecommandemontésensérie.Lorsquele1èrdistributeurestactionné,leliquiden’atteintpasle2è.

Enpositionneutre,leliquidepasseparlesdistributeursmontésensérieetretourneauréservoir,commelemontrentlesflèches.Lorsqu’undistributeurdecommandeestactionné,leliquidequiarriveestdérivéverslevérin.

Cesystèmeestsatisfaisanttantqu’unseuledistributeurestactionnéàlafois.Danscecas,l’intégralitédelapuissancedesortiedelapompeestdisponiblepourcettefonctionàlapressiondusystème.Cependant,siplusd’undistributeurestactionné,lespressionsadditionnéesnécessairespourchaquefonctionnepeuventexcéderlescapacitésdusystèmedelimitationdepression.

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2.7. Le système à centre ouvert avec montage en série parallèle

Cesystème,présentéci-dessous,estunevariantedemodèlemontéensérie.Leliquideprovenantdelapompeestacheminéverslesdistributeursdecommande,montésàlafoisensérieetenparallèle.Parfois,lesdistributeurssont«empilés»pourpermettredespassagessupplémentaires.

Enpositionneutre,leliquidepasseparlesdistributeursmontésensérie,commelemontrentlesflèches.Lesdistributeurs2et3sontmontésàlafoisensérieetenparallèle.Lorsqueledistributeur2estactionné,ledistributeur3reçoitaussiduliquideetpeutêtreactionnéeenmêmetemps.

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3. LES POMPES HYDRAULIQUES

La pompe est le cœur du système hydraulique. Elle génère l’écoulement du liquide quialimentetoutlecircuit.

Lecœurhumainlui-mêmeestunepompe.Commel’étaitcetteanciennepompeàeauquel’ontrouvaitautrefoisdanslesfermes.

Autrefois,leterme«hydraulique»signifiaitl’étudedesfluidesenmouvement.Ainsi,toutepompedéplaçantunfluidepouvaitêtreconsidéréecommeunepompehydraulique.

Mais de nos jours, « l’hydraulique» signifie non seulement ‘étude de la pression et del’écoulementd’unfluideenmouvement,maisaussisonapplicationpouraccomplirunetâche.

La définition d’une pompe hydrauliqueTouteslespompesgénèrentundébit.Ellesfonctionnentsurunprincipequel’onappellelacylindrée. Ellesprennentlefluideetledéplacentversunautrepoint.

La cylindrée peut prendre deux formes :

• Nonvolumétrique;

• Volumétrique.

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3.1. La pompe volumétrique

Utiliséeenhydrauliquedenosjours,lapompevolumétriquegénèreundébitetlesoutient.Remarquezlacavitécrééeautourdelarouedentée.Ellepermetdepiégerlefluideetdelemaintenirpendantlemouvement.

Ainsi,lorsquelefluides’écouledel’autrecôté,ilnepeutpasrepartird’oùilvient.C’estcettecavitéquiconstituele«volume»decetypedepompe.Sanselle,lefluidenepourraitjamaisvaincrelarésistancedesautrespartiesdusystème.

Lorsqu’unehautepressionestnécessairedansuncircuit,unepompevolumétriqueestidéale.Cetteaffirmationestvraiepour tous lessystèmeshydrauliquesmodernesproduisantuneénergieparfluide.

Dans un système à basse pression (comme un système de refroidissement à eau ou depulvérisation),unepompenonvolumétriquepeutconvenir.

Danscechapitre,noustraiteronsuniquementdepompes volumétriques,quiconstituentlecœurdessystèmeshydrauliquesmodernes.Cetypedepompeestunevéritablepompehydraulique.

La cylindrée d’une pompe hydrauliqueLa«cylindrée»estlevolumedeliquidedéplacédurantchaquecycle(révolution)delapompe.

En ce sens, il existe deux grandes catégories de pompes hydrauliques :

• Lespompesàcylindréefixe;

• Lespompesàcylindréevariable.

3.1.1. Les pompes à cylindrée fixe

Ellesdéplacentlemêmevolumedeliquideàchaquecycle.Cevolumechangeuniquementlorsquel’onchangelavitessedelapompe.

Levolumepeutêtreaffectéparlapressiondusystème,maisils’agitalorsd’uneaugmentationdelafuitedansl’orificed’entréedelapompe.Celaarrivegénéralementlorsquelapressionaugmente.À cause de cette fuite, les pompes à cylindrée fixe sont généralement utilisées dans dessystèmesàbassepression,ouserventdesoutienàuneautrepompedansunsystèmeàplushautepression.

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3.1.2. Les pompes à cylindrée variable

Ellespeuventvarierlevolumedeliquidedéplacéàchaquecycle,sansforcémentchangerdevitesse.Cespompesdisposentd’unmécanismeinternequifaitvarierlapuissancedesortieduliquide,généralementpourmaintenirunepressionconstantedanslesystème.

• Lorsquelapressiondusystèmediminue,levolumeaugmente;

• Lorsquelapressionaugmente,levolumediminue.

N’oubliez pas:

Une pompe hydraulique ne crée pas de pression, elle crée un débit.

La pression est créée par la résistance à ce débit !

3.2. Les types de pompes hydrauliques

Maintenantquenousavonsvuleprincipeetlescapacitésdespompeshydrauliques,regardonsunpeuà«l’intérieur».

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3.3. Pompe à pistons axiaux (cylindrée variable)

Nousallonsvousprésenterlefonctionnementetlesapplicationsdechaquetypedepompe.Unsystèmehydrauliquepeutêtreéquipéd’untypedepompe,maisaussidedeuxouplus.Cestroistypesdepompesfonctionnentsurunprinciperotatif:unrotoràl’intérieurdelapompedéplacelefluide.Unepomperotativepeutêtretrèscompacte,maistoutdemêmedéplacerlevolumedefluidenécessaire.Cetteparticularitéestprimordialedansunsystèmemobile,oùl’espaceestlimité.

3.4. Les pompes à engrenages

Lespompesàengrenagessontàcylindréefixe.Ilexistedespompesàengrenagesextérieursetdespompesàengrenagesintérieurs.Ellessontlargementutiliséescarellessontsimplesetéconomiques.Bienqu’ellesnesoientpasàcylindréevariable,ellespeuventproduire levolumerequisparlaplupartdessystèmesgrâceàunecylindréefixe.Onlesutilisesouventcomme pompes de charge dans de grands systèmes avec d’autres pompes.On s’en sertégalementdanslesservomécanismes.

Il existe deux types de pompes à engrenages :

• Lespompesàengrenagesextérieurs;

• Lespompesàengrenagesintérieurs.

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3.4.1. Les pompes à engrenages extérieurs

Lespompesàengrenagesextérieursdisposentgénéralementdedeuxpignonsengrenéesetlogéesdansunboîtierétroit.L’arbredetransmissionentraîneuneroue,quientraînealorsl’autre roue.On utilise des coussinets, des surfaces usinées ou des plaques d’usure pourfermerhermétiquementleboîtier.

FonctionnementLefonctionnementdecetypedepompeestassezsimple.Lorsquelesrouestournentetsedésengrènent,ellespiègentleliquideentrantentrelesdentsetleboîtier.Leliquidepiégéestentraînéjusqu’àlachambredesortie.Puis,lorsquelesrouesdentéess’engrènentànouveau,ellesformentunecavitéquiempêcheleliquidederetournerversl’entrée.Celaforceleliquideàpasserparlasortieetlerenvoiedanslesystème.

Ainsi,leliquideestpousséparlefluxcontinudeliquidepiégépassantparlachambredesortieàchaquerotationdesrouesdentées.Ducôtédel’entrée,lagravitéacheminedavantagedeliquideduréservoirpourremplacerceluiquiaétéexpulséparlesrouesdentées.

Dans certainespompesàengrenages,onutiliseuneplaquedepressionqui appliqueuneforcecontrelesrouesdentées,cequiaugmentel’efficacitédelapompe.Unepetitequantitédeliquidesouspressionpassesouslaplaqued’appui,seretrouvepousséecontrelesrouesdentéesetformeunjointencoreplussolidecontrelesfuites.

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3.4.2. Les pompes à engrenages intérieurs

Lapompeàengrenagesintérieurspossèdeégalementdeuxrouesdentées,maiscettefois-cionmonteunerouecylindriqueavecuneseconderouedentéeplusgrande.Larouecylindriqueestengrenéed’uncôtéaveclagranderouedentée,etlesdeuxrouessontséparéesdel’autrecôtéparunséparateurenformed’arche.L’arbredetransmissionentraînelarouecylindrique,quientraînealorslagranderouedentée.

FonctionnementLefonctionnementestpratiquementlemêmequepourunepompeàengrenagesextérieurs.Laprincipaledifférenceestquelesdeuxrouesdentéestournentdanslamêmedirection.

Lorsquelesrouessedésengrènent,leliquideestpiégéentrelesdentsetleséparateur,puisest entraîné jusqu’à la chambrede sortie. Lorsque les roues s’engrènent à nouveau, ellesforment une cavité empêchant le liquide de repartir dans lemauvais sens.Ainsi, un fluxcontinude liquideallantvers lasortiepousse lefluideet le fait repartirdans lecircuit.Lagravitéacheminedavantagedeliquideàl’entréedelapompepourremplirlevidepartielcréélorsqueleliquideestentraînéparlesrouesdentées.

3.5. Les pompes à palettes

Lespompesàpalettessonttrèspolyvalentesetpeuventêtremontéesendispositifsimple,doubleoumêmetriple.Touteslespompesàpalettesdéplacentleliquidegrâceàunrotorfenduéquipédepalettes.

On utilise principalement deux types de pompes à palettes:

• Lespompesàpaletteséquilibrées;• Lespompesàpalettesnonéquilibrées.

Lapompeàpaletteséquilibréeesttoujoursàcylindréefixe.Lapompeàpalettesnonéquilibréepeutêtreàcylindréefixeouvariable.

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3.5.1. Les pompes à palettes équilibrées

Dans unepompe à palette équilibrée, le rotor est entraîné par l’arbre de transmission ettourneàl’intérieurd’unanneauovale.

Lespalettessontfixéesdanslesfentesdurotoretglissentlibrementversl’intérieurouversl’extérieur.

Lapartie«équilibrée»decettepompes’expliqueparlapositiondesorificesd’entréeetdesortieduliquide.Lapompepossèdedeuxorificesd’entrée,situésàl’opposél’undel’autre.Ellepossèdeégalementdeuxorificesdesorties,euxaussiplacésdel’unetl’autrecôtédelapompe.Cesdeuxinstallationssontreliéesàuneentréeetunesortiecentrales.

Slot

Inlet Port

Rotor Ring

Rotor

Outlet Port

Outlet Port

Inlet

Vane

FonctionnementLorsque le rotor tourne, lespalettessont rejetéescontre lasurface intérieurede l’anneauparlaforcecentrifuge.Lorsquelespalettesépousentlescontoursdel’anneauovale,ellesdivisentlespartiesenformed’archeentrelerotoretl’anneauendeuxchambresséparées.Ces chambres s’agrandissent et rétrécissent deux fois à chaque révolution. Les orificesd’entréesontsituésà l’endroitoùchaquechambrecommenceàs’agrandir, tandisque lesorificesdesortiessetrouventàl’endroitoùchaquechambrecommenceàrétrécir.

Lorsquelachambrecommenceàs’agrandir,leliquideaffluepourremplirlevidepartiel.Celiquideestensuitetransportéparlespalettes.Lorsquelachambrecommenceàrétrécir,leliquidepiégéestpousséversl’orificedesortie.

Durantlasecondemoitiédelarévolution,cetteactionserépèteauniveaudansladeuxièmeinstallationd’orificesd’entréeetdesortie.

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3.5.2. Les pompes à palettes non équilibrée

Lapompeàpalettesnonéquilibréeutilise lemêmeprincipedebased’unrotoràpalettestournantdansunanneaufixe.

Cependant,lecyclenesedéroulequ’uneseulefoisàchaquerévolution.Ainsi,cettepompenepossèdequ’unseulorificed’entréeetunseulorificedesortie.Deplus,lerotorfenduestdésaxéetplacédansunanneaucirculaire.

Encoursdefonctionnement,lachambrecommenceàs’agrandirauniveaudel’orificed’entréeetfinitderétrécirauniveaudel’orificedesortie.

Leliquideestattiréparlevidepartielformé,puispousséverslasortieparlerétrécissementdelachambre,exactementcommedansunepompeàpaletteséquilibrée.

Cependant,laconceptiond’unepompeàpalettenonéquilibréeestdifférentedecelledumodèleéquilibré,commenousallonslevoiràprésent.

Unepompeàpaletteséquilibréenepeutpasêtreàcylindréevariable.

Unepompeàpalettesnonéquilibréelepeut.En réalité, la pompe à palettes équilibrée est une amélioration dumodèle non équilibré.Pourquoicetteaméliorationétait-ellenécessaire?

Danslapompeàpalettesnonéquilibrée,onavaitremarquédesdéfaillancesauniveaudespaliers.Ondécouvritalorsqueleproblèmeprovenaitdelaforceappliquéesurl’arbreetlespaliersparlacontre-pressionduliquideexpulséversl’orificedesortiedelapompe.Aucuneforceéquivalenten’étaitappliquéeducôtéopposé,puisqueleliquideàl’entréen’étaitpasoupeusouspression.

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Lapompeàpaletteséquilibréefutlasolutionauproblème.Afinderééquilibrerlapressiondesortiesurl’arbre,onutilisedésormaisdeux(2)orificesdesortie,placésàl’opposél’undel’autre.Cesystèmepermitd’équilibrerlesforces,d’augmenterladuréedeviedespaliersetdefairefonctionnerlapompepluslongtemps.

Maisalorsquelapompeàpaletteséquilibréerésolvaitunproblème,elleenposaitunautre:elledevenaitàcylindréefixeuniquement.Ilesteneffetimpossibledechangerlapositiondesorificesdesortie,carl’équilibreseraitrompu.

Lapompeàpalettesnonéquilibréepeutêtreàcylindréefixeouvariable.Deparsaconception,ilestpossibledechangerlapositiondesonanneauderotoretcelledesesorificesd’entréeetdesortieparrapportaurotordésaxé.Celachangelatailledeschambrescrééespar lespalettes,etchangeégalementlaquantitédeliquidetransporté.Résultat:lapompedevientàcylindréevariable.

3.6. Les pompes à pistonsLespompesàpistonsonttrèssouventutiliséesdansdessystèmeshydrauliquesmodernestravaillantàgrandevitesseetà fortepression.Cependant, lespompesàpistonsontpluscomplexesetpluschèresquelesdeuxautrestypesdepompes.Lespompesàpistonpeuventêtreàcylindréefixeouvariable.

• Pompes à pistons axiaux ;

• Pompes à pistons radiaux ;

3.6.1. Les pompes à pistons axiaux

Piston AXIAL signifieque lespistons sontmontés en ligneparallèlementà « l’axe»de lapompe(lignequilatraverseparlecentre).

PistonRADIAL signifie que les pistons sontmontés perpendiculairement au centre de lapompe,commedesrayonsdesoleil.

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Dans lesdeuxcas, lespistonspompent le liquideensedéplaçantd’avantenarrièredansl’alésageducylindre(onparleégalementdemouvementde«va-et-vient»).

Lespompesàpistonsaxiauxetradiauxutilisentlemouvementdeva-et-vient,maisentraînentleurspistonsaumoyend’unrotor.Decettefaçon,l’efficacitédumouvementdeva-et-vientsecombineàlacompacitéd’unepompeàrotor.

Onobtientainsiunepompetrèsefficacequel’onpeuttoutdemêmeinstallerdanslesystèmehydrauliqued’unengin.

Lespompesàpistonsaxiauxseclassentgénéralementendeuxcatégories:enlignedroiteetàaxecoudé.

3.6.1.1. Pompe à pistons axiaux en ligne droite

Danscetypedepompe,lebloc-cylindresestmontésurunarbredetransmissionquil’entraînedanssonmouvement.Lespistonssontactionnésdansl’alésageducylindre,quiestparallèleàl’axedubloc-cylindres.Lestêtesdespistonssontencontactavecunplateauincliné,quel’onappelleleplateauoscillant.

Leplateauoscillantnetournepas,maisilpeutoscillerd’avantenarrière.Ilestmontésurunpivotetestcontrôlésoitmanuellement,soitparunservomécanismeautomatique.

Étant donné que le plateau oscillant commande la sortie des pistons, cette pompe est àcylindréevariable.

Rappelez-vousquel’angleduplateauoscillantcommandeladistancequelespistonspeuventparcourird’avantenarrièredansleuralésage.Plusl’angleestgrand,pluslespistonspeuventallerloinetpluslaquantitédeliquidedéplacéeparlapompeestimportante.

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Avec le plateau oscillant est incliné, comme présenté ci-dessus, lorsque le bloc-cylindrestourne,l’alésagedupistons’aligneaveccetorifice,etleliquideestpoussédansl’alésageparlapetitepompedecharge.Celiquiderepousselespistonscontreleplateauoscillant.Puislorsqu’ilstournent,cespistonssuiventl’inclinaisonduplateauoscillantetpoussentleliquidehorsdeleuralésageversl’orificedesortie.

Sil’angleduplateauoscillantétaitfixe,lapompeseraitàcylindréefixe,carellerepousseraitlamêmequantitédeliquideàchaquerévolution.

PlateauoscillantPompeàaxe

Lapompeàaxebriséprésentéeci-dessusestunmodèleàcylindréefixe.Onl’utilisesouventcommemoteurhydrauliqueentraînantleschenillesdespelleshydrauliques.

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3.6.1.2. Pompe à pistons axiaux

Numéro Description1 Glacededistribution(orificesd’entréeetdesortie)2 Ressorthélicoïdallourd3 Lebarillet(maintientlespistonsoupistonsplongeurs)4 Pistonsoupistonsplongeurs5 Anneauderétractationdesmanchonsdepiston6 Plateauoscillant7 Servomécanismedecommandeduplateauoscillant8 Coquillesoucoussinetduplateauoscillant(souventroulementàaiguilles)9 Arbredetransmissiondubarillet

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Pour incliner le plateau oscillant, on actionne le levier de commande, ce qui déplace lasoupapedecommandedecylindréesurlagauche.Cetteactionachemineleliquidedepuislapompedechargejusquedansleservovérinsupérieur,cequidéplacelepistonetinclineleplateauoscillant.

Pendantcetemps,lepistonduservovérininférieurestrepousséparlapartieinférieureduplateauoscillant,cequirepousseleliquidedanslasoupapeetjusqu’àlapompe.

Lorsqueleplateauoscillantatteintl’anglecommandéparlelevier,lasoupapedecommanderetourneenpositionneutreetpiègeleliquidedanslesservovérins.Celamaintientleplateauoscillantjusqu’àcequelelevierdecommandesoitdenouveaudéplacé.

Lapompecontinuedepompercommeexpliquéprécédemment,cequienvoieleliquideversl’entréeenhautetlapousseverslasortieenbasàchaquerévolution.

Sileplateauoscillantétaitinclinédansl’autresens,lecycled’entrée-sortiedelapompeseraitinversé.Leliquideseraitenvoyéversl’entréeenbasetpousséverslasortieenhaut.Ainsi,le servomécanismecommandenon seulementà la cylindréede lapompemaisaussi à ladirectionqueprendleliquide.

3.6.1.3. Les pompes à pistons axiaux à axe brisé

Commeexpliquéprécédemment,lapompeàaxebriséestuntypedepompeàcylindréefixe.

Autrefois,leschargeusessurpneushydrauliquesétaientéquipéesdemoteurshydrauliquesàaxecoudé.Désormais, puisque la vitesse et le couple doivent pouvoir varier davantage, les derniersmodèles de chargeuses sur pneus sont dotés d’une pompe à pistons axiaux, à cylindréevariable,avecdeuxdirectionsdeflux.Les moteurs hydrauliques ne sont donc plus à cylindrée fixe mais variable, et certaineschargeusessurpneusdisposentdedeuxmoteursfixéssur laboîtedetransfert(grandeetpetitevitesse).

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3.6.2. Les pompes à pistons radiaux

Lespompesàpistonsradiauxfontpartiedespompeslesplussophistiquées.Ellessontcapablesdegénérerdehautespressions,dedéplacerdegrandsvolumes,detravailleràgrandesvitesses,etsontàcylindréevariable.

Leurfonctionnementdebaseestsimple,maisenyajoutantdessoupapesetautresdispositifs,cespompespeuvents’adapteràdenombreuxsystèmesetrépondreàdenombreuxbesoins.

Étantdonnéquecetypedepompeestfixétrèssolidement,l’usurepeutdevenirunproblème,àmoinsd’utiliserunliquidetrèspropre.Deplus,leliquidedoitavoirlapropriétédelubrifierlespartiessolidementfixées.

Lespompesàpistonsradiauxsontconçuespourfonctionnerdedeuxfaçons.

Dansunepompeà«cametournante»,lespistonssontsituésdanslecorpsdepompefixé.L’arbrecentralestdotéd’unecamequientraînelespistonsentournant.

Dansunepompeà«pistontournant»,lespistonssontsituésdanslecylindretournant.Lorsquelecylindretourne,lespistonssontrepousséscontreleboîtierexterne.Étantdonnéquelecylindretournantestdésaxédansleboîtier,lespistonssontrepoussésd’avantenarrièreensuivantlaformeduboîtier.Autrefois, les engins Poclain (excavatrices) étaient équipés de pompes à pistons radiaux.Aujourd’hui, laplupartdesenginsetéquipements lourdssontdotésdepompesàpistonsaxiaux.

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En résumé :

1. Une pompe hydraulique convertit une force mécanique en énergie hydraulique, c’est-à-dire qu’elle fait travailler le fluide.

2. Parmi les deux principaux types de pompes (volumétriques et non volumétriques), la pompe volumétrique est plus adaptée à l’énergie hydraulique car elle est capable de générer un flux constant malgré les hautes pressions du système.

3. Une pompe hydraulique peut être conçue pour produire un volume de fluide donné à une vitesse donnée, ou bien pour produire un volume variable à vitesse constante . . . cylindrée fixe ou cylindrée variable.

4. Les trois types de pompes les plus utilisés dans les systèmes hydrauliques d’engins sont les pompes à engrenages, à palettes et à piston.

5. Ces trois pompes fonctionnent au moyen d’un rotor. Cela leur permet de rester de petite taille, tout en ayant la capacité de produire le volume de fluide nécessaire.

6. Le texte ci-avant couvre uniquement le principe de pompes hydrauliques basiques. Il en existe un grand nombre de variantes.

3.7. L’efficacité de la pompe hydraulique

Jusqu’à présent, nous avons seulement décrit les trois types de pompes les plus utilisés.Biensûr,celan’estpasreprésentatifdel’histoiredespompeshydrauliques.Leurefficacitéet leurs applications sont aussi importantes que leur fonctionnement, et peuvent aider àdiagnostiquerunproblèmedansunsystèmehydraulique.

3.8. Les qualités de la pompe hydraulique

En raison du grand nombre de pompes et de systèmes hydrauliques, il est purementimpossiblederecommanderunmodèleparticulierdepompepourunsystèmedonnésansdisposer de toutes les informations nécessaires sur ce dernier.Cependant, nous pouvonsénumérerlesqualitésdésirablesetindésirablesdestroistypesdepompespourvouslaisserjugerparvous-mêmede l’adéquationd’untypedepompeenparticulierdansunsystèmehydrauliquedonné.

L’undespremiersfacteursàprendreencomptelorsduchoixdelapompepourunsystèmeestlatailledelapompe.Laplupartdessystèmesd’enginsn’ontpasoupeud’espace,etlapompepourraseretrouverdansunemplacementtrèsréduit.

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Heureusement,grâceàlagrandevariétédepompesetdetaillesdisponibles,cefacteurn’estpasungrosproblème.Àmoinsquelesystèmenécessiteunequalitéqueseuleunepompedegrandetaillepeutavoir.Danscecas-là,ilfaudrafairedelaplacepourlapompe,quellequesoitsataille,cariln’estpaspossibledefairel’impassesurlesbesoinslesplusnécessairesdusystème.

3.9. Débit, pression et vitesse de la pompeL’undesautresfacteursàprendreencompteestlevolumedefluidequelapompepeutproduire.

Laplupartdespompessontclasséesselonleurvolume,quel’onexprimegénéralementenlitresparminutes(ouengallonsparminute,ougpm).Cetteclassificationpeutprendreplusieursnoms:débit,capacitéoutaille.Maisquellequesoitsaclassification,d’autresélémentssontnécessaires.Doitégalementfigurerunnombrestipulant laquantitédecontre-pressionque lapompepeutsupportertoutencontinuantàproduirelemêmedébit.Eneffet,lorsquelapressionaugmente,lenombredefuitesinternesàlapompeaugmente,etlaquantitédevolumeutilisablediminue.

Lavitessedelapompedoitégalementêtrementionnéeavecsondébit,etcepourdeuxraisons.

Premièrement,dansunepompeàcylindréefixe,lefluxestdirectementliéàlavitessedelapompe:pluslavitesseestélevée,pluslefluideestpompé.

Deuxièmement,lavitesseàlaquelleunepompedoitfonctionnerpourproduireuncertainvolumedefluxindiquelavitesseàlaquellelemécanismed’entraînementdoittourner(enrévolutionsparminute,ourpm).Enajoutantcelaaudébit,onobtientunexempledelafaçondelirelaclassificationd’unepompe:«11,5gpmavec2000lbfà2100rpm.»

Parfois,unepompepeutavoirundébitalterné,quel’onappelledébitintermittent.Laclassificationindiquealorsleplushautniveauquelapompepeutatteindreentermesdedébit,devitesseetdepressionpendantunecertainepériode,toutenconservantuneduréedeviesatisfaisante.

L’efficacité de la pompeL’efficacitéd’unepompe(sacapacitéàbienfairesontravail)estaussiuncritèreimportantàprendreencomptelorsduchoixd’unepompe.

Onpeutavoirunepompesatisfaisanteentermesdedébitnécessairedansunsystèmedonnésous lapressionexistanteetà lavitesseque lapompepeutatteindre.Onpeutavoir toutcelaetmêmeplus,mais que faire si l’on découvre que la pompea besoin d’une énormequantitéd’énergiemécaniquepouratteindrecedébit?Ouquefairesil’ondécouvrequelesmatériauxdelapompedoiventêtrespécialementélaborés(cequirevientcher)poursupporterlapressionoulesfrottementsdusystème?C’estpourcelaqu’avoirunebonneconnaissancedel’efficacitédelapompeestunélémentimportantavantd’enchoisirune.Onnecherchepasseulementàatteindreuncertaindébit,maisàl’atteindredemanièreefficaceetéconomique.

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Pourcela,onjugelaqualitéd’unepompeselontroiscritères:

• L’efficacitévolumétrique;• L’efficacitémécanique;• L’efficacitéglobale.

L’efficacité volumétrique est le rapport entre la puissance de sortie réelle de la pompe et sapuissancedesortiethéorique(lapuissancequ’elledevraitatteindredansdesconditionsidéales).Ladifférenceentrelesdeuxs’expliquegénéralementpardesfuitesàl’intérieurdelapompe.

L’efficacité mécanique correspond au rapport entre l’efficacité globale de la pompe et sonefficacitévolumétrique.Cettedifférenceestgénéralementdueàl’usureetauxfrottementssurlespiècesenmouvementdelapompe.

L’efficacité globale est le rapport entre la puissance de sortie hydraulique de la pompe et sapuissance d’entrée mécanique. Il s’agit du produit de l’efficacité mécanique et de l’efficacitévolumétrique.

4. Sécurité Ayez toujours conscience des hautes pressions que peut atteindre un système hydraulique.

Des pressions de plus de 300 bars (kg/cm2) sont tout à fait normales dans les systèmeshydrauliquesactuels.Durantunpicdepression,cettevaleurpeutmêmedoubler.

Unepompeàpistonmoyenneaundébitd’environ200litresparminute.

Encasd’éclatementd’untuyauoud’autredéfaillancecausantunefuite,lesystèmerisquedeperdrebeaucoupdeliquide.Remplisseztoujoursleréservoiraprèsunepertedeliquide.

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5. Les distributeurs hydrauliques

5.1. Introduction

Lesdistributeurssontlescommandesdusystèmehydraulique.Ellesen régulent lapression, ladirectionet levolumede liquideacheminédans lecircuithydraulique.

On distingue trois grandes catégories de vannes hydrauliques :

• Leslimiteursderéglagedepression;

• Lesdistributeursdecommandededirection;

• Lesvannesdecommandededébit;

Les limiteurs de réglage de pression sontutiliséespour limiterou réduire lapressiondusystème,soulagerunepompe,ouajusterlapressionàlaquelleleliquideentredanslecircuit.Parmicessoupapes,oncomptelesdétendeursdepression,lesréducteursdepression,lesvalvesdeséquencedepressionetlessoupapesdedécharge.

Les distributeurs de commande de direction contrôlent la direction du liquide dans unsystèmehydraulique.Ellescomprennentnotamment lesclapetsanti-retour, lessoupapescylindriques,lessoupapesrotatives,lesdistributeursàclapetpilotésetlessoupapesélectro-hydrauliques.

Les vannes de commande de débitrégulentledébitduliquide,généralementpardéviationou par étranglement.On compte parmi elles les limiteurs de débit compensées et noncompensées,ainsiquelesdistributeurs.Certaines régulateurs sontdes variantesde ces troisprincipales catégories.Parexemple,denombreusesvannesdecommandedevolumedisposentd’une soupapede réglagedepressionintégrée.

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On peut pilote de diverses façons: manuelle, hydraulique, électrique ou pneumatique.Danscertainssystèmesmodernes,l’intégralitédelaséquenced’opérationsd’unemachinecomplexepeutêtreautomatique.

Étudionsàprésentchaquetypederégulateurendétail,encommençantparlesrégulateursdepression.

5.2. Les régulateurs de pression

On utilise les soupapes de réglage de pression pour :• limiterlapressiondusystème;• réduirelapression;• ajusterlapressionàlaquelleleliquideentredanslecircuit;• soulagerunepompe.

5.3. Détendeurs de pression

Toutsystèmehydrauliqueestconçupourfonctionneràunecertainepression.Unepressiontrop élevéepeut endommager les composants ougénérer une force tropgrandepour letravailàeffectuer.

Lesdétendeursdepressioncontrentceproblème.Cessoupapesdesûretérelâchentl’excèsdeliquidelorsquelapressionesttropélevée.

Ilexistedeuxtypesdedétendeursdepression:

• Àactiondirecteils’agitd’unesimplesoupapeàouvertureetfermeture;• Pilotés ils sont équipés d’une «gâchette» qui commande le détendeur de pression

principal.

5.3.1. Les détendeurs de pression à action directe

Lorsqu’ilestfermé,latensionduressortestplusfortequelapressionduliquideentrant,etlabillerestedoncenplace.

Ledétendeurs’ouvrelorsquelapressiondeliquideentrantaugmenteetsurpasselaforceduressort.Leliquides’écoulealorsversleréservoir,empêchantainsitouteaugmentationdelapression.

Le détendeur se referme ensuite lorsqu’une quantité suffisante de liquide a été relâchéepourquelapressionredescendeendessousdelatensionduressort.Certainsdétendeursde

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pressionsontajustables.Souvent,oninstalleunevisderrièreleressort.Enlavissantouenladévissant,onpeutainsiajusterledétendeurdepressionpourqu’ils’ouvreàunepressiondonné

On appelle «clapet» la partie mouvante du détendeur. Les clapets à bille sont les pluscourammentutilisés(bienqu’ilspuissentparfois«riper»encasd’usagefréquent).Onpeutégalementutiliserdesclapetsenformedebouton,dedisqueoudepetitcône.

Pression de tarage et limitation de pressionLa «pression de tarage» correspond à la pression à laquelle le détendeur de pressioncommenceà s’ouvrir. La «pressiondepleindébit»est lapressionà laquelle ledétendeurlaissepasserlaquantitémaximaledeliquide.

Lapressiondepleindébitestlégèrementplusélevéequelapressiondetarage.Celas’expliquepar lefaitquelatensionduressortaugmenteàmesureques’ouvreledétendeur.C’estcequel’onappellela«limitationdepression»,etils’agitlàd’undésavantagedudétendeurdepressionsimple.

Détendeurs de pression à action directeOnutiliseprincipalementcesdétendeursdansdessystèmesoùlevolumeestpeuimportantetpourdesopérationsmoinsfréquentes.Ilsréagissentrapidement,cequilesrendparfaitspourencaisserdeschocsdepression.Onlesutilisesouventcommedessoupapesdesûretépourprévenirtousdommagessurlescomposants.

Lesdétendeursdepressionàactiondirectefontégalementofficedesoupapepilotepourlesdétendeursdepressionpilotés.

Lesdétendeursdepressionàactiondirecte sont très simples.Encasdedéfaillance, celan’endommagegénéralementpas lesystème.L’opérateur remarquera lapertedepressionquienrésulteetpourraremplacerleressortcassé,lasoupapeuséeoulesiègedelabille.

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5.3.2. Les détenteurs de pression pilotés

Lorsqu’onabesoind’undétendeurdepressionpourungrandvolumeavecpeudepressiondifférentielle,onutilisegénéralementundétendeurdepressionpiloté.

La soupape pilote agit comme une «gâchette» qui commande le détendeur de pressionprincipal.Ils’agitgénéralementd’unpetitdétendeuràressortintégrédansledétendeurdepressionprincipal. Le détendeur de pression principal est fermé lorsque la pression du liquide entrant estinférieure à son réglage. Le conduit (1) du détendeur principal (6) maintient celui-ci enéquilibrehydraulique,tandisqueleressort(5)lemaintientfermé.Lasoupapepilote(3)estégalementferméeàcemoment-là.Lapressionduliquideentrantdansleconduitdétecteurdepression(2)estinférieureauréglagedelasoupapepilote.

Lorsquelapressionduliquideentrantaugmente,lapressiondansleconduit(2)augmenteégalement.Lorsquelapressionatteintleréglagedelasoupapepilote(3),celle-cis’ouvre.Leliquidesituéderrièreledétendeurprincipalestalorsrelâchédans leconduit(2)etenvoyéversl’orificededégorgement.Labaissedepressioncauséederrièreledétenteurprincipal(6)ouvrealorscedernier.Ensuite,leliquideenexcèsestenvoyéversl’orificederefoulement,cequiempêcheralapressionduliquideentrantderemonter.Ledétendeurserefermelorsquelapressionduliquideentrantdescenden-dessousduréglagedelasoupape.

Lesdétendeursdepressionpilotéssontmoinssoumisaux limitationsdepressionque lessimplesmodèlesàactiondirecte.Alorsqueledétendeuràactiondirectecommenceàs’ouvriràenvironlamoitiédelapressiondepleindébit,ledétendeurpilotés’ouvreàenviron90pourcentsdesapressiondepleindébit.L’efficacitédusystèmeestainsipréservéeetlerenvoideliquideestplusfaible.

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Déroulement des opérationsLorsque lapressioncommenceàaugmenterdans lecircuitsecondaire, lebasdutiroirdecommandeestsoumisàuneforcequi fermeenpartie le réducteur.Latensionduressortmaintientleréducteurcontrelapressionduliquideafinquelaquantitésuffisantedeliquidetraverseleréducteurpourquelecircuitsecondaireredescendeàlapressiondésirée(ilestpossibled’ajusterlatensionduressortgrâceàlavissituéeenhautduschéma).

Le détecteur de pression du réducteur se trouve du côté de la sortie, ou dans le circuitsecondaire. Le réducteur effectue donc l’action inverse d’un détendeur, qui détecte lapressionducôtédel’entréeetestfermélorsqu’iln’estpasactionné.

Leréducteurdepressionlimiteunemontéemaximaledepressiondanslecircuitsecondaire,sanstenircomptedeschangementsdepressiondanslecircuitprincipal,tantquelachargeappliquée sur le système ne crée pas de contre-pression dans l’orifice du réducteur.Unecontre-pressionfermeraitcomplètementleréducteur.

5.4. Les réducteurs de pression

Onutiliseunréducteurdepressionpourmaintenirlapressiondansunebrancheducircuitplusbasquedanslecircuitprincipal.Lorsqu’ilnefonctionnepas,leréducteurdepressionestouvert.Lorsqu’ilfonctionne,ilsefermecommedansledessinci-dessous.

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Les deux types de réducteurs de pression

Il existe deux types de réducteurs de pression :

• Àréductionàpressionconstante;

• Àréductionfixe.Lesréducteursdepressionàréductionconstanteappliquentunepressionfixe,quellequesoitlapressiondanslecircuitprincipal(tantqu’elleestsupérieure).

Lesréducteursdepressionàréductionfixeappliquentunequantitéderéductiondepressionfixe,quivariedoncenfonctiondelapressionducircuitprincipal.

Parexemple,leréducteurpeutêtreréglépourappliqueruneréductiondepressionde500lbf.Silapressiondusystèmeestde2000lbf,ilréduiralapressionà1500lbf.Silapressiondusystèmedescendaità1500lbf,ilréduiraitlapressionà1000lbf.Ledétendeurdepressionàréductionconstantefonctionneencontrebalançantlapressionsecondaire contre un ressort ajustable capable d’ouvrir le détendeur. Lorsque la pressionducircuitsecondairebaisse,leressortouvresuffisammentleréducteurpouraugmenterlapressionetmaintenirunepressionréduiteconstantedanslecircuitsecondaire.

Le détendeur de pression à réduction fixe fonctionne en contrebalançant la pression ducircuitprincipalentrantcontrelapressionduressortetlapressionducircuitsecondaireàlasortie.Étantdonnéqueleszonesexposéesàl’entréeetàlasortiesontégales,laréductionfixeseracelleduréglageduressort.

FromMainCircuit

To SecondaryCircuit

Restriction

Constant Reduced Pressure Fixed Amount Reduction

Restriction

FromMainCircuit

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5.5. Modèle piloté

Commeaveclesdétendeursdepression,ilestpossibled’ajouterunepetitesoupapepilotepourcommanderunréducteurdepression.Lefonctionnementestlemêmequedécritci-dessus,à l’exceptionquelasoupapepiloteestactionnéeenpremierpour«déclencher» leréducteur.L’utilisationd’unesoupapepilotepermetunplusgrandchoixd’ajustementetuneréductiondepressionconstante.

5.6. Les valves de séquence de pression

Onutiliselesvalvesdeséquencedepressionpourcontrôlerl’ordredepassagedufluxdanslesdiversesbranchesducircuit.Engénéral,cetypedevalveappliqueunsecondcheminaufluxuniquementlorsquelepremiercheminaétéeffectué.

Lorsquelavalveestfermée,elleacheminelibrementleliquideverslecircuitprimaire.

Lorsqu’elleestouverte,leliquidedévieverslecircuitsecondaire.

La valve s’ouvre lorsque la pression de liquide dans le circuit primaire atteint un certainseuil(ajustableauniveauduressortdelavalve).Ellequittealorssonemplacement(commeprésentéci-dessus),et le liquidepeutcirculervers l’orificedubaspour rejoindre lecircuitsecondaire.

L’unedes fonctionsde lavalvedeséquenceestderéguler l’ordredesopérationsdedeuxcylindresséparés.Lesecondcylindreentamesonmouvementlorsquelepremierterminelesien.Lavalvemaintientalorslapressiondanslepremiercylindredurantlemouvementdusecond.Lesvalvesdeséquencedisposentparfoisd’unclapetanti-retourpermettantau liquidedecirculerlibrementdansl’autresens,ducircuitsecondaireaucircuitprimaire,maislecontrôledel’ordredepassageestpossibleuniquementlorsqueleliquidecirculeducircuitprimaireaucircuitsecondaire.

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5.7. Les soupapes de décharge

La soupapededécharge redirige le liquide sortant de la pompe vers le réservoir à bassepressionunefoisquelapressiondusystèmeaétéatteinte.Onpeutl’installerdanslalignedesortiedelapompeavecunTderaccordement.

Danscertainssystèmeshydrauliques, lefluxde lapompen’estpasnécessairedurantunepartieducycle.Sileliquidesortantdelapompedoittraverserundétendeuràlapressiondusystème,unegrandepartiedel’énergiehydrauliqueestperduesousformedechaleur.C’estdanscecasdefigurequ’unesoupapededéchargeestidéale.

Lorsqu’elle est fermée, la pression du ressortmaintient la soupape en place. La pressiondétectéedel’autrecôtédelasoupapeestinférieureàcelleduressort.Lasortieduréservoirestferméeetladéchargen’apaslieu.

La soupape s’ouvre lorsque lapressiondétectéeaugmenteet arriveà vaincre la forceduressort.

Lasoupapesedéplaceetouvrelasortieduréservoir.Leliquidesortantdelapompesedirigealorsversleréservoiràbassepression.

5.8. Les soupapes de décharge dans un circuit d’ac-cumulateur

Onutilisesouventunesoupapededéchargedansuncircuitd’accumulateurpoursoulagerlapompeaprèslechargementdel’accumulateur.

Lasoupapeestferméependantquelapompechargel’accumulateurgrâceauliquide.Lorsquelapressionaugmente,ellepousselepetitpistondedétectioncontrelagrandesoupapeetcomprimeleressort.

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Lorsque lapressionde l’accumulateuratteint le réglagedu ressort, la soupapes’ouvreenlaissant passer du liquide, déchargeant ainsi la pompe.Ainsi, le liquide à basse pressionneutreestacheminéverslecôtélargedugrandpiston.

Lorsquel’accumulateursedéchargeetquelapressiondusystèmechute,leressortrepousselasoupapecontrelapressionréduitedusystèmedanslepetitpistonetlapressionneutrecontrelecôtélargedelasoupape.

Celasignifiequelasoupapesefermeraàunepressionlégèrementplusbassequelorsqu’elles’ouvre.Ceciautoriseunecertainemargedemanœuvreàlasoupapeetl’empêchederiper.

6. Les cylindres hydrauliques (ou vérins)

6.1. IntroductionC’estlevérinquitravailleauseindusystèmehydraulique.Ilconvertitl’énergiedufluidedelapompeenénergiemécanique.Lesvérinssontles«bras»ducircuithydraulique.

Lemodule«Hydrauliquedebase»expliquelesapplicationsdel’hydrauliqueetprésentelafaçon.d’utiliserlesvérinspouractionnerleséquipementsmontésetlesoutilstraînés(utilisationàdistance)Laconceptiondebasedevérinestlamêmedanslesdeuxcas,seuleslesfonctionnalitéssupplémentaireschangent.

Typesdevérins

Il existe deux principaux types de vérins que nous allons aborder dans ce chapitre :

• Lesvérinsàsimpleeffet;• Lesvérinsàdoubleeffet.

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6. Les cylindres hydrauliques (ou vérins)

6.1. IntroductionC’estlevérinquitravailleauseindusystèmehydraulique.Ilconvertitl’énergiedufluidedelapompeenénergiemécanique.Lesvérinssontles«bras»ducircuithydraulique.

Lemodule«Hydrauliquedebase»expliquelesapplicationsdel’hydrauliqueetprésentelafaçon.d’utiliserlesvérinspouractionnerleséquipementsmontésetlesoutilstraînés(utilisationàdistance)Laconceptiondebasedevérinestlamêmedanslesdeuxcas,seuleslesfonctionnalitéssupplémentaireschangent.

Typesdevérins

Il existe deux principaux types de vérins que nous allons aborder dans ce chapitre :

• Lesvérinsàsimpleeffet;• Lesvérinsàdoubleeffet.

6.2. Les vérins à simple effet

Lesvérinsàsimpleeffetappliquentlaforcedansuneseuledirection.Leliquidesouspressionentre uniquement par un seule côté du vérin, ce qui soulève la charge. Puis une forceextérieure,commelagravitéouunressort,doitramenerlevérinàlapositioninitiale.

Leliquidecontenudanslevérinestnécessairepoursouleverlesfourchesduchariotélévateur.Puis les fourches se rabaissent sous leurproprepoids (forcedegravité).Certainsvérinsàsimpleeffets’étendentgrâceauliquideetserétractentgrâceàunressorthélicoïdal.Vérinsàdoubleeffetappliquentlaforcedansdeuxdirections.Leliquidesouspressionentred’abordd’uncôtéduvérin,puisdel’autre,fournissantainsiuneénergiepardeuxcôtés.

Danslesdeuxtypesdevérins,unpiston(ouunetige)mobilesedéplacedanslelogementoulebarilletenréponseauliquidesouspressionentrantdanslevérin.Lepistonpeutêtreéquipédeplusieursgarnituresoujointspourempêchertoutefuite.

Un joint empêche toute fuite de liquide du côté sec du vérin. Un joint racleur situé sur

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l’emboutduvérinnettoielatigependantqu’ellesedéplacedel’intérieurversl’extérieurdesonlogement.Danscertainsvérinsàsimpleeffet,latigeneseterminepasparunpistonàl’intérieurdulogement.C’estleboutdelatigequifaitalorsofficedepiston.C’estcequel’onappelleuncylindreàvérin.La tige est légèrement plus petite que l’intérieur du cylindre (une petite bague ou unépaulementsituéauboutdelatigeempêchecelle-cid’êtrepousséehorsducylindre).

Le modèle à vérin présente plusieurs avantages par rapport au modèle à piston :

1)Latigeestplusgrandeetrésisteàlacourburedueauxchargeslatérales;

2)Lagarnituresesitueàl’extérieuretestdoncplusfacileàatteindre;

3)Lesérailluresdansl’alésageducylindren’endommagerontpaslagarniture;

4)Aucunegrilled’aérationn’estnécessairecarleliquideremplittoutelachambredulogementducylindre.

6.3. Les cylindres à double effet

Lescylindresàdoubleeffetappliquentuneforcedanslesdeuxdirections.Leliquidesouspressionentred’uncôtéducylindrepourl’étendreetd’unautrecôtépourlerétracter.Leliquideprovenantducôtéopposéducylindreretourneauréservoiràchaquefois.

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Avecunvérinàdoubleeffet,latêteetlatigedupistondoiventêtrescelléespourempêchertoutefuitedeliquide.

Il existe deux types de vérins à double effet :DanslemodèleNONÉQUILIBRÉoudifférentiel,laforcetotaleappliquéesurlecôtédelatigedupistonestinférieureàcelleducôtésanstige.Celas’expliqueparlefaitquelatigeremplitunezonenonexposéeàlapression.Cetypedevérinestgénéralementconçupourunmouvementpluslentmaispluspuissantlorsqu’ils’étend,etunmouvementplusrapidemaismoinspuissantlorsqu’ilserétracte.

DansunmodèleÉQUILIBRÉ,latigedupistons’étendlelongdelatêtedupistondesdeuxcôtés.Celarésulteenunezonedetravailégaledesdeuxcôtésdupistonetéquilibrelaforcedetravailducylindre,qu’ils’étendeouqu’ilserétracte.

Leschariotsélévateursmobilessontsouventéquipésd’uncylindreéquilibréàdoubleeffet.

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6.4. Les amortisseurs pour vérins hydrauliques

Uncoussinetestintégréàcertainsvérinspourlesralentiràlafindechaquemouvement.Ilfaitalorsofficede«freinhydraulique»,pourprotégerlevérinsdedommagescauséspardesimpacts.Levérinfonctionnenormalementdurantsonmouvementprincipal(enhaut),maisralentitàmesurequelepistonfermelasortieduliquide(enbas).Ensuite,leliquidesortantdoitpasserparunpetitorifice,cequiralentitlepiston.

Test et diagnostic de problèmes de vérinIlestpossibledetesterlesvérinsd’unenginafindevérifierlaprésenced’éventuellesfuitesouautresdéfaillances.Cettesectionsur«l’entretiendesvérins»traitedesproblèmeslespluscourants.

6.5. L’entretien des vérins

Lesentretienssurlesvérinshydrauliquessontminimesetrelativementsimples.Leséléments-clésàvérifiersontlesjointsetlespivots.Voiciquelquesconseilsd’entretien:

1. FUITEEXTERNE:Sil’extrémitéoulesbouchonsduvérinfuient,resserrezlesbouchons.Sicelan’arrêtepaslafuite,remplacezlejointd’étanchéité.Silevérinfuitautourdelatige,remplacezlagarniture.Assurez-vousdeplacerlalèvredujointfaceauliquidesouspression.Silejointcontinueàfuir,vérifiezlespoints5à9ci-dessous.

2. FUITE INTERNE :Une fuite traversant les joints dupistondans le cylindre risquederalentirlemouvementoudeprovoquerunesous-charge.Cegenredefuitepeutprovenirde l’usuredes jointsoudesanneauxdupiston,oubiend’éventuellesentaillessur lesbordsducylindre.Celles-cipeuventêtrecauséespardelapoussièreoudusabledansleliquide.

IMPORTANT:Lorsquevousréparezunvérin,assurez-vousderemplacertouslesjoints

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ettoutelagarnitureavantdeleremonter.3. RIPAGEDUVERIN:Si levérinripe lorsqu’on l’arrêteàmi-course,vérifiez laprésence

d’éventuelles fuites internes (point 2). Il conviendra également de vérifier l’usure duvérin.

4. RALENTISSEMENT DU MOUVEMENT : Un ralentissement du mouvement estgénéralementcausépar laprésenced’airdans levérin (voirà lafinduchapitrepourapprendreàévacuerl’air).Unefuiteinternedansleverinpeutégalementprovoquerceralentissement(voirpoint2).Silemouvementestralentiaudémarragedusystèmemaiss’accélèreunefoisqu’ilestchaud,vérifiezlaviscositéduliquide,quipourraitêtretropélevée(voir lemanueldel’opérateurdel’engin).Si lemouvementesttoujoursralentimalgrécesvérifications, il convientde tester l’intégralitéducircuit afindevérifier laprésenceéventuelledecomposantsusés.

5. FIXATIONSLÂCHES:Lesfixationsetpointsdepivotementpeuventêtremalserrés.Ilconvientalorsderesserrerlesboulonsoulesbrochesdusystème,quipeuventaussiêtreusés.

Lesjointsdelatigedupistonpeuventêtreendommagéslorsquelesfixationsduvérinsonttroplâches.Vérifiezrégulièrementl’intégralitéduvérinpourrepérerlaprésenceéventuelledecesrelâchements.

6. DÉSALIGNEMENT:Latigedupistondoittoujoursfonctionnerenlignedroite.Sielleest«désalignée»,ellerisquedes’abimer,cequiendommageralagarnitureetcauseradesfuites.Deplus,latigefiniraparseplieroucassersalignedesoudure.

7. MANQUEDELUBRIFICATION:Silatigedupistonestmallubrifiée,lagarniturerisquedesegripper,cequientraîneraunmouvementirrégulier,enparticulierdanslesvérinsàsimpleeffet.

8. CORROSIONSUR LATIGEDUPISTON : Lorsque la tige du piston s’étend, elle peutrécupérerdelapoussièreoud’autresmatériaux.Puislorsqu’elleserétracte,elleentraînecesrésidusdanslevérin,cequirisqued’endommagerlejointdelatige.C’estpourquoionplacesouventunjointracleurducôtédelatigepourlanettoyerlorsqu’elleserétracte.Danscertainscas,onplaceégalementuneenveloppedecaoutchoucsurleboutduvérin.D’autrepart,latigedupistonpeutaussirouiller.Lorsquevousrangezunvérin,pensezàtoujoursrétracterlestigesdepistonpourlesprotéger.

9. BAVURESSURLATIGEDUPISTON:Lorsqu’ellen’estpasprotégée, latigedupistonpeutêtreendommagéeparunimpactavecunobjetdur.Silasurfacelissedelatigeestabimée,lejointdelatigepourraêtreendommagé.Ilconvientd’effacerimmédiatementunebavuregrâceàunetoileàpolir.

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10. VÉRIFICATIONDESGRILLESD’AÉRATION:Lesvérinsàsimpleeffet(saufceuxàvérin)doiventêtreéquipésd’unegrilled’aérationdu côté secdu vérin.Pourprévenir touteentréedepoussière,onpeututiliserdiversfiltres.Laplupartsontautonettoyants,maisilconvienttoutdemêmedelesinspecterrégulièrementpours’assurerqu’ilsfonctionnentbien.

6.6. Evacuer l’air d’un vérin hydraulique

Àchaquefoisquel’onraccordeunvérinàuncircuithydraulique,ilconvientd’évacuerl’airpiégé.Celapréviendratoutralentissementdumouvementducylindre.

Toutd’abord,raccordezlevérinaucircuit.Envousplaçantsurlecôtédel’engin,placezlecylindresurlesol(ousuruncrochet)aveclecôtédelatigedepistonverslebas(surunvérinmonté,placezlecôtédelatêteducylindredanssonemplacementpourpermettreaucôtédelatiged’entreretdesortirlibrement).Demandezàuneautrepersonnededémarrerl’enginetdedéplacerlelevierdecommandehydrauliqued’avantenarrièreseptouhuitfoispourétendreetrétracterlecylindre.Celapermettrad’évacuerl’air(surlescylindresàdoubleeffet,vousdevrezpeut-êtreretournerlecylindreetrépéterl’opérationaveclelevierdecommande).

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6.7. Attention

Ilesttrèsfaciled’endommageruncylindredebraslongueportée.

Lorsqu’une force extérieure s’applique sur le bras, elle peut endommager son cylindrehydraulique, qui risque alors de se fissurer à proximitédu joint où la têtedu cylindre estsoudéesurcelui-ci.

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6.8. Le système hydraulique de base

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7. Les accumulateurs hydrauliques

7.1. Introduction

L’accumulateurleplussimpleestunressort.Lorsqu’ilestcomprimé,leressortdevientunesourced’énergiepotentielle.On peut également l’utiliser pour absorber des chocs ou pour contrôler la force sur unecharge.

Lesaccumulateurshydrauliquesfonctionnentpratiquementdelamêmefaçon.Engros,ilsagissentcommeunconteneurquistockelefluidesouspression.

Les accumulateurs ont quatre principales fonctions :

• Emmagasinerdel’énergie;

• Absorberleschocs;

• Constituergraduellementdelapression;

• Maintenirunepressionconstante.

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Alorsquelaplupartdesaccumulateurspeuventaccomplirtoutescestâches,leurutilisationselimitegénéralementàuneseulefonction.

Les accumulateurs emmagasinant de l’énergie sont souvent utilisés comme des «surpresseurs»dansunsystèmeavecunepompeàcylindréefixe.L’accumulateuremmagasineduliquidesouspressiondurantunepériodecreusedel’utilisationduliquide,puislerenvoiedanslesystèmedurantunepériodepic.Lapomperechargel’accumulateuraprèschaquepic.Parfois,l’accumulateurestutilisécommeprotectionencasdedéfaillanced’alimentationenliquide.

Exemple:Lesfreinsassistésparservofreinsurlesgrosengins.Sil’alimentationenliquideestdéfaillantedanscesystème,l’accumulateurenvoiealorsplusieurs«salves»deliquidedanslefreind’urgence.

Lesaccumulateursabsorbantleschocsrécupèrentleliquideenexcèsdurantunepériodepicdepressionetlelibèrentunefoisla«vague»passée.Celaréduitlesvibrationsetlebruitdanslesystème.L’accumulateurpeutégalementhomogénéiserlemouvementencasderetarddepression,lorsqu’unepompeàcylindréevariableentamesonmouvement.Endéchargeantàcemomentprécis,l’accumulateur«donnedumou».

Lesaccumulateursconstituantgraduellementdelapressionsontutiliséspour«adoucir»lemouvementd’unpistonsurunechargefixe,commesurunepressehydraulique.Enabsorbantunepartiedelapressiongrandissanteduliquide,l’accumulateurralentitlemouvement.

Lesaccumulateursmaintenantunepressionconstantesonttoujourséquipésd’uncontrepoidsquiappliqueuneforceconstantesurleliquidedansuncircuitfermé.Silevolumedeliquidechangeàcaused’unefuiteoud’uneexpansionoucontractiondueàlachaleur,l’accumulateurmaintientlamêmepressionsurlesystème.

Les deux principales catégories d’accumulateurs

• Lesaccumulateursàcontrepoidspneumatique(gazsouspression);

• Lesaccumulateursàressort.

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7.2. Les accumulateurs pneumatiques

Nousavonsvuquelesfluidesnesecomprimentpas(outrèspeu),maiscen’estpaslecasdesgaz.C’est pour cette raison que de nombreux accumulateurs se servent d’un gaz inerte pour«charger» une certaine quantité de liquide ou pour faire office de «coussinet» contre leschocs.

«Pneumatique»signifie«fonctionnementpargazcomprimé».Danscetyped’accumulateur,legazetleliquideoccupentlemêmeconteneur.Lorsquelapressionduliquideaugmente,leliquideentrantcomprimelegaz.Lorsqu’elledescend,legazs’étendetrepousseleliquide.

Danslaplupartdescas,onséparelegazduliquideparunpiston,unevessieouundiaphragme.Ceciafindeprévenirtoutmélangedegazetdeliquide,maisaussid’empêcherlegazd’entrerdanslesystèmehydraulique.

7.3. L’accumulateur à vessie

Unsacouunevessieflexibleencaoutchoucsynthétiquecontientlegazetlesépareduliquidehydraulique.Lavessieestmouléeenfonctiondelatigedechargedugazsituéeenhautdel’accumulateur

Pour prévenir tout dommage sur la vessie, on utilise un bouton de protection en bas del’accumulateur.Ceboutonempêchelavessied’êtreaspiréedansl’orificed’entréeduliquidelorsqu’elles’étend.Sanscebouchon,lavessiepourraitserompreousedéchirer.

Lesaccumulateursàvessiepeuventégalementêtrechargésavantutilisation.

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Tous les engins de terrassement hydrauliques sont équipés d’accumulateurs Ils servent àamortirlaflècheprincipalelorsquel’enginsedéplace(excavatricemobile),oufontofficedesystèmedesuspension(camion-benneetcamiondechantier).

Dans un servomécanisme, l’accumulateur sert également à absorber les chocs lors del’activationde la soupapede commandeprincipale. Il permet aussi de rabaisser la flècheprincipaleauniveaudusolentoutesécuritéencasdedéfaillancedumoteur(lemoteurquinetourneplus).

7.4. Les précautions

Suivezlesprécautionssuivanteslorsquevoustravaillezavecunaccumulateurpneumatique.Lesprocédurescorrectesd’entretienvousserontfourniesendétaildanslapartie«Entretienetchargedesaccumulateurspneumatiques».

1. ATTENTION : NE REMPLISSEZ JAMAIS UN ACCUMULATEUR AVEC DE L’OXYGÈNE!Ilyaunrisqued’explosionsileliquideetl’oxygènesemélangentsouslapression.

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2. Ne remplissez jamais un accumulateur avec de l’air. Lorsque l’air est comprimé, lavapeurd’eauqu’ilcontientsecondenseetpeutentraînerdelarouille.Cecipeutensuiteendommagerlesjointsetdétruirel’accumulateur.Deplus,lorsquel’airsemélangeraauliquide,celui-cis’oxyderaetsedégradera.

3. Remplisseztoujoursunaccumulateuravecungazinerte, parexempledel’azote sec. Cegaznecontientnivapeurd’eaunioxygène,cequilerendinoffensifetsûr.

4. Nechargez jamaisunaccumulateuràunepressionsupérieureàcellerecommandéeparlefabricant.Lisezl’étiquetteetrespectezla«pressiondeservice».

5. Avantderetirerunaccumulateurd’unsystèmehydraulique,relâchez toute la pression hydraulique.

6. Avant de désassembler un accumulateur, relâchez toutes les pressions gazeuses ethydrauliques.

7. Lorsquevousdésassemblezunaccumulateur,assurez-vousdenepasfaireentrerdelapoussièreouautresmatériauxabrasifsdanslesouvertures.

7.4.1. Vérification de l’accumulateur chargé sur l’engin

1. Sivoussuspectezunefuiteexternedegaz,appliquezdel’eausavonneusesurlasoupapeàgazetlesrivuresduréservoirducôté«sortiedegaz».Sidesbullesseforment,vousaveztrouvélafuite.

2. Sivoussuspectezunefuiteinterne,vérifiezlaprésencedeliquideécumantdansleréservoirdusystèmeet/ouvérifiezsil’accumulateurfonctionne.Cessignesindiquentgénéralementladéfaillancedesjointsdelavessieoudupistonàl’intérieurdel’accumulateur.

3. Sil’accumulateursemblefonctionnermaisrestelentouinactif,chargez-lesuffisamment.

7.4.2. Avant de retirer l’accumulateur de l’engin

Assurez-vous d’abord que la pression hydraulique est relâchée.

Pourcefaire,éteignezlapompeetfaitestournerunmécanismedanslecircuithydrauliquedel’accumulateurpourrelâcherlapressiondeliquide(ououvrezunevisd’évacuationd’air).

Déposer l’accumulateur de l’enginUnefoisquetoutelapressionhydrauliqueestrelâchée,retirezl’accumulateurdel’enginpourentretien.

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7.4.3. Réparer l’accumulateur

1. Avantdedémonter l’accumulateur, relâchez toute lapressiondegaz.Dévissez trèsdoucementlasoupapeàgaz.Installezlavalvedechargeenpremiersinécessaire.Nerelâchezjamaislegazenabaissantl’obusdesoupape,carcelui-cipourraitserompre.

2. Démontezl’accumulateursurunatelierpropre.

3. Vérifiez toutes les pièces pour repérer la présence éventuelle de fuites ou d’autresdégâts.

4. Bouchezlesouverturesavecdesbouchonsenplastiqueoudesserviettespropresdèsquevousenlevezunepièce.

5. Vérifiez laprésenceéventuellededégâtssur les jointsde lavessieoudupiston,etremplacezsinécessaire.

6. Si vous remplacez les obus de soupape à gaz, assurez-vous d’utiliser les modèlesrecommandés.

7. Remontezl’accumulateuravecprécaution.

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7.4.4. Charger l’accumulateur

Attachez le tuyaud’un réservoird’azote secà la soupapede chargede l’accumulateuretouvrezlasoupape.

Ouvreztrèsdoucementlasoupapesurlerégulateurjusqu’àcequelapressionindiquéesurlajaugesoitlamêmequecellerecommandéeparlefabricant.Fermezlasoupapedechargedel’accumulateur,puisfermezlasoupapesurlerégulateur.Retirezletuyaudelasoupapedecharge.

REMARQUE :Lorsquevousvérifiezlacharged’unaccumulateurinstallésurunengin,relâcherd’abordlapressionhydrauliquedel’accumulateur.Sinon,vousnepourrezpasobtenirunelecturejustedelapression.

7.4.5. Installer l’accumulateur sur un engin

Fixezl’accumulateuràl’enginetraccordeztouslesbranchements.Démarrezl’enginetfaitestournerunefonctionhydrauliqueafind’évacuertoutl’airdusystème.Ensuite,vérifiezquel’accumulateurfonctionnecorrectement.

7.5. Nouveaux développements

Les fabricants d’équipement lourd s’efforcent de rendre leurs engins plus respectueuxdel’environnement.C’estceque l’onappelle lesystèmehydrauliquehybride.L’accumulateuremmagasinel’énergiedelatransmissionlorsquelemoteurtourne,cequil’alimentelorsquele véhicule freine. Les circuits hydrauliques de la giration et de la flèche de levage desexcavatricessontdésormaishybrides.

AllezsurInternetpourplusd’informationssurlesujet.

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8. Exercice pratique1) Référez-vous au manuel approprié et répondez aux questions A, B et Ca)Dessinezlesymbolepourlesélémentssuivants:

Réservoirsouspression

Conduite de retour au-dessus duniveaud’huile

Conduite de succion/de retour endessousduniveaud’huile

Réservoir avec une conduite desuccionattachéeaufond

Conduites,tubesettuyaux

Conduites,tubesettuyaux

Pompes

Arrivéed’huile(sensunique)

L’huile peut arriver dans les deuxsens

Pompevolumétrique

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Moteurnon-réversible

Moteurréversible

Singleactingcylinder

Vérinàsimpleeffet

Vérinàdoubleeffet

Détendeurdepressionnormalementfermé

Détendeurdepressionnormalementouvert

Réducteurdepression

Clapetanti-retour

Soupapededérivation

L’huilepeutarriverdanslesdeuxsensPompevolumétriqueMoteurnon-réversibleMoteurréversibleVérinàsimpleeffetVérinàdoubleeffet

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b)Ecrivezdecourtesnotessurlessymbolessuivants:

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c)ConsidérezleschémasimpledonnéetdécrivezlafonctiondessoupapesA,B,CetD

D c

c

D

B

B

A

A

Detent

Float

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SoupapeA

SoupapeB

SoupapeC

SoupapeD

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2) Sur le banc d’essai, construisez le circuit hydraulique ci-dessous et observez son fonctionnement

a)

Notes:

b)

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Notes:

3) Référez-vous au manuel approprié et menez une Inspection et Ajustement de la pression hydraulique suivante en suivant toutes les précautions et la séquence prescrites a)Inspectezlapressiondelapompehydraulique

Pressionàzérotours/minute

Pressionà1000tours/minute


b)Inspectezetajustezlesystèmededétendeurdepressionsurledistributeurdecommandededirection

Pressionàzérotours/minute


c)Commentallez-vousinspecteretajusterlesréducteursdepression?(choisissezn’importelequel)

Notes:

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d)Pourlamachineriepratiquedonnée,utilisezlesoutilsappropriésetmenezdiverstestsetajustementdanslapressiondusystème.

Notes:

TRANSMISSIONSANDDRIVETRAI

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Cylindre hydraulique

Inspection et remplacement des jointsAfind’éviterdevousblesser,n’utilisezpasdel’aircomprimépourretirerlepistonetlatigedepistondubarilletducylindre.Lespressionsdeliquideélevéessontdangereuses.Lescomposantschaudspeuventcauserdesbrûlures.

Pour un cylindre hydraulique (à double effet), vous devez:

Inspecter le piston, la tige de piston et le barillet du cylindre;

Inspecter et remplacer les joints.

1. Choisissezlesoutilsetaccessoiresappropriés;

2. Utilisezlemanuelderéparationapproprié;

3. Sinécessaire,utilisezuneclédynamométrique;

4. Mesurezlarectitudedelatigedepiston;

5. Installezdenouveauxjointsd’étanchéitéensuivantlaprocédureappropriée.

ATTENTION Suivez toutes les recommandationsdesécuritéetprocéduresde réparationmentionnéesdanslemanuelousurlecylindreàréparer.

Utiliseztoujoursdesoutilsetéquipementsenbonétatdefonctionnement.Utilisezdeséquipementsdelevagecapablesdesouleverlachargeentoutesécurité.N’oubliezjamaisquevotresécuritérelèvedevotrepropreresponsabilité.

Cylindre d’excavatriceLecylindreutilisépourfairefonctionnerlaflècheoulegodetd’uneexcavatriceestéquipéd’unbutoirdetige,quiagitcommeuncoussinetuniquementlorsquelatigeducylindreestentièrementrétractée(etquelegodetestplacéàproximitédubras).Cetypedecylindreestprésentédansledessinci-dessous.

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ATTENTION

Évacuez l’airdusystèmehydrauliqueavantdedébrancher lestuyauxderaccordementducylindre.Utilisezlelevierduréservoirlorsquelemoteurtourne.

Déchargezl’accumulateurhydrauliqueetévacuezlapressionrésiduelledansleréservoirunefoislemoteurcoupé.

En cas de perte excessive de liquide, rajoutez du fluide de remplacement propre dans lesystème.

Bucket Cylinder

Main FrameLift Cylinder

Steering Cylinder

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Cylindre de bras d’arracheuse

Lescylindresdebrassontéquipésd’uncoussinetoud’unbutoirpourfonctionnerdansdeuxdirections.

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Numéroderéférence Description

1 Assemblagedetube(barilletdecylindre)

2 Palieràdouille

3 Assemblagedetige

4 Palieràdouille

5 Couvre-tige

Cylindre de bras d’arracheuse (suite)

Numéro de

référence

Description Numéro de

référence

Description

6 Douille 19 Bagueanti-poussière

7 Baguederetenue 20 Jointtorique

8 Jointd’amortisseur 21 Bagueanti-extrusion

9 Couronneemboutie 22 Écroudepiston

10 Jointracleur 23 Visdeserrage

11 Baguederetenue 24 Pistonplongeurdel’amortisseur

12 Jointtorique 25 Baguederetenue

13 Bagueanti-extrusion 26 Clapetanti-retour

14 Jointtorique 27 Ressort

15 Bagued’amortisseur 28 Ressortdesoutien

16 Piston 29 Bouchonàsixpanscreux

17 BagueGlyd 30 Emboutdegraissage

18 Colleretted’étanchéité

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DÉMONTAGE

1. Aprèsavoir retiré le cylindrede l’accessoirede l’excavatrice,posez le cylindre suruneplateformed’atelieretdraineztoutleliquide.Tournerlecylindreafinquelesorificesderaccordementdestuyauxsetrouventsurlehaut,pourévacuerl’airpiégé.

2. Positionnezlatigedepistondemanièreàcequ’elles’étendesurenviron50cm.

3.Retireztouslesboulonssituéssurl’emboutducylindre.

Remarque:Enroulezlatigedepistonautourd’unchiffonouautrematériaudeprotection,pouréviterquelasurfacedelatigenesoitrayéeouéraflée.

4. Placezdeuxboulonssurlecouvercledelatêtedecylindre,à180°l’undel’autre.Resserrezlesboulonsdefaçongraduelleethomogène,afind’éloignerlecouvre-tigedepistondubordducylindre

Vérifiezqu’ilyaassezd’espaceentrelecouvre-tigeetlebordducylindreavantd’utiliserunmarteauàtêtetendrepourledémontagefinal.

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5. Commencez à retirer l’assemblagede la tige de piston du cylindre. Lorsqu’il ne restequ’untiersdelatigedanslebarilletducylindre,utilisezundispositifpoursoutenirlatige.Préparezdes supportspour la tigedepistonavantquecelle-cine soit complètementretirée.

6. Posez la tige de piston sur les supports et retirez la collerette d’étanchéité (surfaceextérieure)del’emboutdelatige.

7. Immobilisezlatigedepistoneninsérantunsupportenbois(oudansunautrematériaunonmétalliqueetnerisquantpasderayerlatige)dansl’emboutdelatige.

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8.Retirezlavisdeserragegrâceàunecléàdouille.

9.Fabriquezouachetezuneclépourretirerl’écroudepiston.

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10.Utilisezunmarteauàemboutsplastiquespourséparerlecouvre-tigedel’emboutdelatigedupiston.

Veillezànepasendommagerladouilledetige,lejointracleur,lacouronneemboutieetlesautresjoints.

11.Utilisezunoutilémousséàboutarrondiafindefaireleviersurlejointtoriqueetlabagueanti-extrusionpourlesretirer.

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12.Prenez un tournevis de la bonne largeur pour enlever plus facilement la bague defrottement,lacolleretted’étanchéitéetl’anneaudeglissementdupiston.

13.Retirezlejointtoriqueetlabagueanti-extrusiondelatêtedecylindre.

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14.Durant le démontage de la tête de cylindre, veillez à ne pas endommager le jointd’amortisseuretlacouronneemboutie.

15.Démontezlabaguederetenueetlejointracleur.Séparezlabaguederetenuedeladouilledetige.

16.Retirezladouilleducorpsdecylindre.

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MONTAGE

NOTE:Montezlessous-ensemblesducylindredansl’ordresuivant:1.Lecorpsdecylindre;2.Latigedepiston;3.L’assemblagedepiston;4.L’assemblagedetêtedecylindre.5.Repositionnezladouilledel’axedupistonsurlatigedepistonetlecorpsdecylindre.6.Aprèslemontagedescomposantsducouvre-tige,installezlejointracleuretladouilledetigesurlecouvre-tige.Insérezlesbaguesderetenue.

IMPORTANT Remplaceztoutepiècesemblantendommagéeoutropusée.Leremplacementdetouslesjointstoriquesetautresjointsflexiblesestfortementrecommandé.Avantdecommencerlaprocéduredemontageducylindre,nettoyezetséchezsoigneusementtouteslespièces,et/ouprélubrifiez-lesavecunfluidehydrauliquepropre.Préparezlazonedetravailàl’avancepourlagarderpropredurantlaprocéduredemontage.

7.Prélubrifiezlesjointstoriquesetautresjointsavantlemontage.

8.Avantdecommenceràremonterl’assemblagedepiston,chauffezlabaguedefrottementpendant5minutesdansunbaind’huileà150°-180°C.Audébutdelaprocédure,utilisezundispositifdeserrageadaptéà labaguede frottementouautreoutil spécialisépourlafixer.Refroidissezlabagueenpoussantetenrétractantledispositifdeserragesurlejointpendantplusieursminutes.Appliquezunmorceauderuband’étanchéitépropreettransparentautourdelabaguedefrottementafindelaprotégerdelapoussière.

9.Immobilisezlatigedepistonsurdessupportssolides.Montezlejointtoriqueetlabague

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anti-extrusion. Préparez-vous à fixer l’assemblage de couvre-tige sur la tige de piston.Serrezl’écroudepistonpourpousserlecouvre-tige.

10.Montezlabagued’amortisseuretfixezl’assemblagedepistonsurlatigedepiston.

11.Fabriquezouachetezunoutilspécialisépourserrerl’écroudepiston.

12.Montezlacolleretted’étanchéité,l’anneaudeglissementetlavisdeserragesurl’assemblagedepiston.

13.Immobilisezlecorpsducylindreavantlemontage.

14.Appliquez un produit de fixation (Loctite ou produit équivalent) sur toutes les vis defixationducouvre-tige.Enroulezunamortisseurdeprotectionautourde l’emboutdetige tout en serrant les fixations, ceci afin d’empêcher tout endommagement de lasurfacepoliedelatigesiunecléripependantlafixation.

Instructions générales de montage et de démontage,cylindres hydrauliques

Retirer un joint

Insérezunextracteurdejoints(Fig.2)derrièrelejointdelatige.

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Attention:Veillezànepasendommagerlabasedelarainure.

Grâceàl’extracteur,retirezlejointdelarainure(Fig.3à5).

Vouspouvezàprésentretirerlejointavecledoigt.

Suivezcetteprocédurepourtouslesautresjointsdurantlemontage.

Installer les joints de piston


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Exercice pratique, révision de cylindre hydraulique

Notez vos remarques dans l’espace ci-dessous.

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LESTRANSMISSIONS HYDROSTATIQUES

Hydrodynamique;ConvertisseurdecoupleChangementdevitesse

Hydrostatique;PompehydrauliqueBoîtedetransfertMoteurhydraulique

Le schéma de la transmission hydrostatique

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Nombre: Description:1. Pompeàpistonaxialetàcylindréevariable,bidirectionnel2. Moteurhydraulique3. Pomped’alimentation(pompedechargeetservo)4. Lasoupapedepointmort(2/2voies)pourpermettreleremorquageduvéhicule

5&6 Soupapesdedéchargecroisées(clapetdedéchargesecondaire)7&8 Soupapesdedéversement9. Soupapededécompression

10&11 Clapetsantiretour12. Filtreàhuilehydraulique13. Refroidisseurd’huilehydraulique14. Soupapededécompression

La transmission d’une chargeuse sur pneus

Par exemple :

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Nombre: Description:1. Moteurdiesel2. Pompeàpiston3. Moteurhydraulique4. Boîtedetransfert5. Différentiel6. Transmissionfinaleplanétaireavecfreinsàdisquemultidisques7. Freindestationnement

Denombreuseschargeusessurpneussonthydrostatiques.Lestransmissionshydrostatiquespermettent aumoteur d’êtremonté dans des endroits différents, sans perturber la ligned’entraînement.Lesflexibleshydrauliquesremplacentl’embrayageetlaboîtedevitesses.Ilestdoncpossibled’installerlemoteuràn’importequelendroit.

Les transmissions hydrostatiques

Description généraleSe reporter au schéma pour la structure de tout le système de transmission. Outre lesréparations indiquées dans ce chapitre, les avantages de l’ensemble du système detransmission, qui a été développé spécialement pour les exigences d’une chargeuse surpneus,sontégalementexaminéesbrièvement.

Transmissions hydrostatiquesLe développement d’une machine extrêmement facile à utiliser a été réalisé principalement vial’utilisation d’un système de transmission hydrostatique et moderne. Le fonctionnement doitêtre facile à apprendre car les chargeuses sur pneus sont souvent utiliséespar tous le personnel.La transmission hydrostatique intégrée avec son système automatique de contrôle fournissentles caractéristiquesdeconduitequi sont lesmêmes,etmêmesurpassent, cellesdesvéhiculesdetourisme.Ladirectiondelamarcheetlerapportd’engrenagesontmodifiéssemi-automatiquement.Bienque lesensdemarchechangeet le levierderapportd’engrenagepeuventestmodifiéssouspleinecharge,cesprocéduresn’entraînentaucuneusure,contrairementauxsystèmesd’engrenagehydrodynamiquesnormauxaveclescouplagescorrespondantsquidoiventrécupérer lapuissance.Lorsdufonctionnementdelamachine,lesystèmeautomatique«réfléchit»àlaplaceduconducteuretadapteaumaximumlavitesseauxconditionsderoute.Lapuissancedesortied’unmoteurdieselestdistribuéeparl’unitédecommandeautomatiquelorsquelemoteurestenmarcheafinquecette

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puissancesoittoujoursdisponibleauxcomposantsquiontlaprioritédanslesopérationsindividuellessans pour cela faire «caler» le moteur diesel. Pour cette raison, une puissance nominale qui estrelativementpetite comparée a la capacité de fonctionnementde lamachine est suffisantepourtouteslesopérations.Celaimpliqueégalementunefaibleconsommationdecarburantquireprésenteunavantageimportantcomptetenudesprixactuelsducarburant.

Boîte de transfertLaboîtedetransfertestconçuesouslaformed’uneboiteàroueconiqueàdeuxvitesses.Safonctionconsisteàtransformeretdistribuerlecoupled’entrée(moteurhydraulique)surl’essieuarrièreetvial’arbredetransmissionuniverselversl’essieuavant(rouesmotrices).Unavantageparticulierdecetteconception résidedans le faitque l’autreessieu reçoit latotalitéducoupledetransmissiondelaboîtedetransfertencasdefaibleadhérenced’unseulessieu.

L’arbre de transmission universelMalgré les divergencesd’angle d’entréeoude sortie entre l’entréede l’essieu avant et lasortiedelaboîtedevitessedetransfert,l’arbredetransmissionuniverselenvoielecouplelentement.

Les essieuxLesessieuxtransmettentlecouplemoteurauxroues.Lapuissancemotricepeutdoncêtreréduiteencasdepatinaged’uneroueparlebiaisdel’effetdifférentiel.C’estpourcetteraisonquelesessieuxavantetarrièreontdesdifférentielsde25%ou40%.(Différentielauto-bloquant)

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La composition d’une transmission hydrostatique

CLÉ :

1 Verslemoteurd’entraînement2 Pompehydraulique3 Moteurhydraulique4 Essieuarrière5 boîtedetransfert6 arbredetransmissionuniversel(arbred’hélice)7 Essieuavant(avecdiff.)8 Transmissionfinale

Lesprincipauxcomposantsdelatransmissionhydrostatiquesonténumérésci-dessus.Lapompehydrauliqueestunepompeàpistonaxialavecplateauoscillant,lemoteurhydrauliqueestunmoteuràpistonaxialavecessieuincliné.Cettecombinaison,enconjonctionavecunecommande«automatique»,transformel’appareilenunemachinedeconstructionquipeutêtre facilement conduite par des conducteurs sans formation. La commande adapte defaçonoptimalelavitessedeconduiteàlarésistancedelaroutepourquelemoteurdieseletleconducteurnesoientpasexcessivement«stressés».Afind’êtreenmesured’accomplirefficacementlesréparationsdelamachine,ilestessentielque la fonction soit bien comprise. Par conséquent, veuillez lire les explications et lesschémassuivantsavecsoin,car ilsfournissenttoutes les informationsnécessaires lorsquevousrechercherezlesraisonsdesdéfautsetdommages.

Uneconnaissancedebasedufonctionnementd’unsystèmedetransmissionhydrostatiqueetd’unepompeàpistonaxialestaussisupposée.Aprèslecircuitd’huile,cettedescriptioncommenceaveclapompeauxiliaire3.

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Cettepompequiestmontéecoaxialementsurlapompehydrauliqueet,àl’instardelapompeprincipale,estentraînéeparlemoteuràcombustion,atroistâchesprincipales:Ellecomplètelafuitedel’huileducircuitferméetl’huilederinçagedrainéeparledispositifdevidange.Elle alimente le systèmede contrôle et de régulationde la pompeprincipale avec l’huilenécessaire.Ellerefroiditlecircuit.

Le fonctionnement (voir figure 2 ci-après)Lefonctionnement(voirfigure2ci-après)Lapompeobtientl’huilehydrauliqueprovenantduréservoir8.L’huiledefuitedelapompeàcylindréevariableetdumoteuràcylindréevariableainsiquel’excédentd’huileestredirigéeversleréservoirvialerefroidisseur7vialesconnexionsenT.

Lapompeobtientl’huilehydrauliqueprovenantduréservoir8.L’huiledefuitedelapompeàcylindréevariableetdumoteuràcylindréevariableainsiquel’excédentd’huileestredirigéeversleréservoirvialerefroidisseur7vialesconnexionsenT.

Enfonctiondelavitessedetransmission,ledébitdelapompeauxiliaire3agitsurl’orificedelasoupapedecommande6.Lacommandedepressionquis’accumuledecettemanièreagitsurlepistonauniveaudelaconnexionX1ouX2,selonladirectiondelamarchesélectionnéesurlecommutateur14surledéplacementdelapompe.

Lapressiondecommandeaugmenteàmesurequelavitesseaugmente;laplaquepivotantepivotedavantageàl’aidedudéplacementhydrauliqueetletauxdedébitestaugmentésurlalignedefonctionnementB.

Ce débit provoque une augmentation de la vitesse de conduite au niveau de l’arbre detransmission.Uncouplecorrespondantestrequisenfonctiondelachargesurl’entrainement.Lecouplemoteurmaximumestobtenulorsquelemoteurestpivotéaumaximum(positionillustrée),oùlapressiondefonctionnementdétermineégalementlavaleurducouplemoteur.

Pourcetteraison,uncoupleélevéesttransmisauxrouesmotricesenraisondelapositionpivotée lorsque levéhiculeaccélère(démarrage).Laposition illustréedudéplacementestobtenuparlahautepressionquiagitsurlepistondedéplacementvialeclapetanti-retouràbillesintégréesetlepistondecommande,voirfig.2.

Lepistondecommandedumoteurcommute lahautepressionet la forceduressortsi lahautepressionchuteenphased’accélérationet lapressiondecommandeagissant sur ledéplacementau-dessusdeslignesdecommandeàX1estprédominante.

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Composants principaux

Lecylindre,deconcertaveclalentilledecontrôle,estdécaléd’unpluspetitangledepivotementvialedéplacementhydraulique.

Ledéplacementdumoteurrétrécitetlavitessedeconduiteaugmentedavantage.Lepistondecommandeestconnectéetledéplacementpivotedavantagepourtransmettreuncouplemoteurplusélevélorsqu’unehautepressionprésélectionnéeestdépassée.

Unecaractéristiquedecommandeestspécifiéesurledistributeur6.Cecientraîneuneaccumulationdelapressiondecommandecorrespondantedansuneplagedevitessedéterminée.Lorsquelemoteur(moteuràcombustion)estsurchargé,savitesseestréduite,ledistributeurprovoqueunechutedepressiondecommandequifaitpivoterlapompeenarrière.

Undispositifautomatiquedepréventiondessurchargesest fournipar lebiaisde labaissedudébit,entraînantlemoteuràtourneràlavitesseoptimaleaprèsunecourteetlégèrechutederégimemoteur.

Unesoupapedesélectionestpressuriséevialeslignesdecommandedumoteurdedéplacementafind’éviterlesdéplacementsincontrôlésendescenteoufreinageetaussiencasdechangementdesforcesdirectionnelles.Cecidistribuelahautepressionverslecontacteurdesensapproprié,empêchantainsilesopérationsdecommandeirrégulières.

Lapressiondecommandepeutêtreréduiteaumoyendelapédale10vialelevierdelasoupapede commande 6 et en conjonction avec l’accélérateur 11. De cette façon, il est possible dedémarrerendouceurmêmeàpleinrégimemoteur.Lapompeàdéplacementvariablepeutêtreprématurémentpivotéeenarrièreendiminuantlapressiondecommande;lemoteurfreinelamachinedemanièrehydraulique.ConclusionLa pompe à cylindrée variable avec lemoteur à cylindrée variable constituent une unité

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d’entraînement mobile avec tous les composants nécessaires pour le circuit fermé. Lacommandedel’automobileenfonctiondelavitessefournitunchangementsensibledelavitessed’entraînementenutilisantlescouplesoptimumssanssurchargerlemoteurd’entrainement.

Les réglages et les pressions

PrécautionTouteslesmesuresdoiventêtrepriseslorsquelamachineestenfonctionnementTempérature(duréservoir70°C).

PressionsHautepressionmarcheavant: M1410bar(±10bar)

Hautepressionmarchearrière: M2410bar(±10bar)

Figure 4PressiondecommandeX1: 25-27bar

PressiondecommandeX2: 25-27bar

Pressiond’alimentationM3: 26-28bar

PressiondecommandecentraleM4:26-28bar

Vitesse(mesuréesurlemoteurdieselparuninstrumentdemesured’impulsion)

Régimederalenti: 800tr/min(±50tr/min)

Vitesseàvidemaximale: 2600tr/min(±50tr/min)Vitessedepoussée(parrapportaumoteur): >2500tr/min

Régimededémarrage: 1100tr/min(±50tr/min)

Vitessepourobtenirlahautepressionmaximum: 2000tr/min(±-100tr/min)

Vitesse (avecpneumatiquesde20à24pouces)Vitessesurroute: >36km/hVitessehorsroute: >12km/h

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Puissancedetractionsurlesvitessessurroute:>2,6t(20-24pneumatiques)

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Pompe hydraulique

PlateauinclinéBarilletdepistonPlaqued’orificeLapompedepressiond’alimentationetdecommandeRestricteurderéglagedel’heurededéplacementLasoupapedelimitationdepression(pressiondecontrôle/alimentation)Clapetlimiteurdepressionavecsoupaped’alimentation(hautepression)CylindrededéplacementSoupapedecontrôle(troispositions)Aimantdecourse‘a’Aimantdecourse‘b’Soupapederégulation

A,BLignesdefonctionnement

S Conduited’entréepourlapomped’alimentationetdepressiondecommande

T2 Connexionduréservoir(fuite)

G Raccorddepressionpourlescircuitsauxiliaires

R Évacuation

X1,X2 Pointsdetest(lignesdecommande)

Ma,Mb Pointsdetest(lignesd’exploitation)

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Pompe hydraulique avec soupape de régulation

1 Mécanismed’entraînement2 Pomped’alimentation3 Soupapederégulation4 Soupapeélectromagnétique5 Élémentderéglage

Figure 6

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La soupape de commande

P1= Pressiondelapomped’alimentationavantlasoupapedecommande

P2= Pressionderrièrel’orificedudistributeur(pressiond’alimentation)

P3= Pressiondecommande

La fonction de la soupape de commandeLafonctiondelasoupapedecommande(voirfigure7ci-après).Lapompedecommandeetd’alimentation2tournantàlavitessedumoteuràcombustionavecunvolumededéplacementconstantproduitundébitvolumétriqueproportionnelàlavitesse.Undifférentieldepression (P1-P2)=∆P, survientauniveaude l’orifice3decettefaçon.Cedifférentieldepressionimpactelapositiond’équilibredel’orificedupistondefaçonàcequel’arrêtedecommande4s’ouvreetl’huiles’écouleverslepistondepositionnementdelapompededéplacementvariable7.

La pression P3s’accumule dans la ligne de commande, cette pression déplace l’orifice dupistonjusqu’àcequel’arrêtedecommande4sereferme.Lesopérationsinversessurviennentlorsque lapressiondifférentielleestréduiteauniveaude l’orifice, l’arrêtedecommande9s’ouvreetl’huileestsortiejusqu’àcequel’orificedupistonsoitunefoisdeplusenéquilibre.Decettefaçon,unecorrélationestdéfinieentrelavitessed’entraînementetlapressiondupistongrâceàlasoupapedecommande,c’est-à-direuneréductiondelavitessedumoteurentraîneunebaisseimmédiatedelapressionpilote.Lasurchargedumoteurestempêchéedecettefaçon.

Leressortdecompression5peutêtrepré-tenduentournantlabrochededéplacement10desortequelaforceduressortsoitprédominantequandbienmêmelerégimemoteurestaumaximum,c’est-à-direquelapressionpiloteest0etleconducteurfreinelevéhicule.

Unepertedepressionspécifiqueestobtenueencombinantl’accélérateuretlapédaleavancelente(soupapedecommande).

Lapressionpiloteestmaintenueconstanteenappuyantsurlejointd’accouplementmalgrél’augmentationdurégimemoteur.

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Légende :

Soupapedecommande Orifice

Pédaled’accélérateurAxededéplacementpourlaprétension

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Notes:

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Ce module s’inscrit dans le cadre de la Learning and Knowledge Development Facility (Plateforme d’Apprentissage et de Développement des Connaissances - LKDF), mise au point par la Swedish International Development Cooperation Agency (Agence suédoise pour le développement international - Sida) et l’Organisation des Nations unies pour le développement industriel (ONUDI). Le but de la LKD Facility est de promouvoir les compétences industrielles des jeunes dans les économies émergentes. Opérant conjointement avec le secteur privé par le biais des Partenariats de développement public privé (PDPP), la LKD Facility soutient la création et l’amélioration des centres locaux de formation industrielle afin qu’ils puissent répondre aux demandes croissantes du marché de l’emploi en matière de main-d’oeuvre qualifiée, contribuant ainsi au développement industriel inclusif et durable.

HYDRAULIQUE - LKD Facility · Vérification de l’accumulateur chargé sur l’engin 49 7.4.2....

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