Hydrauliqueinitiation

DanielCouchet

Gros plan sur un circuithydraulique didactis.

Apartirdudessindidactisd'un rseauhydraulique, nousallons expliquerlaraisond'tre dechacundes

lments composants cecircuit.Ainsi nouspourronsdduire les diffrentesfonctionsdecettemachine.

DanielCouchet

Le circuithydraulique

Une installation hydrauliquetransforme une nergiemcanique en nergie hydraulique et vice versa.

l'interface hydraulique facilite le transfert e t la gestion decette nergie.

Les composants hydrauliques de cette chane detansformation se rpartissent de la faon suivante:

- : Lapompe assure cette transformation.

Elle produit un dbit volumtrique que l'onnommera nergie hydraulique primaire.

- : Le distributeur assurela gestion directionnelle du fluide.

- : C'est le limiteur dedbit qui traite le dbit en grandeur.

- : Ils grent lapression ne pas dpasser pour des raisons de scuritou pour obtenir des forces ou des couples adapts auxfonctions finales de la machine.

- : Le fluide souspression circule dans des tubes, des flexibles, des canaux,des cavits...etc.

- sont ncessaires, commeles filtres, radiateurs...etc.

Gnration de l'nergie hydraulique

Distribution de l'nergie

La rgulation de dbit

Les rgulateurs de pression

Le transport de l'nergie

D'autres accessoires

La pompe hydraulique

dbit volumtrique

pression s'adapteforce ou au couple

puise lefluidedanslerservoirparaspiration.

Elle produit unct refoulement.

Le fluideestdirigversunsystmededistribution.

La du fluide larsistantdu

rcepteur ( vrin ou moteur), jusqu'une valeur permettantdevaincrelaforce ou le couple rsistant.

Cettepression comprend les pertes decharges gnres parlesfrottementsdans la tuyauterie et les appareils.

P . A t m . ~ 1 b a r

P . U t .

Avole detransfert defluide.

Symbole 1P1

DanielCouchet

Fluideliquide

Gros plan sur la pompe

Gros plan sur le limiteur de pression

Symbole 1V1

La fonction primaire dececomposantest de limiter la progression de la pressionafind'viterlesrisquesdesurchargeetd'clatement.C'estunappareil normalement ferm dans son tatinitial,jusqu' une pressioncorrespondantautarage de la valve. Elles'ouvre et vacue l'huileenpartie ou entotalit vers le rservoir.Le montage du limiteur depression estenparallleaveclapartieoprationnelledel'installation (by-pass).REMARQUE: Le dbitvacu par le limiteurdepressionsetraduit en perted'nergie.

P=p.QD'autrepartcetteperted'nergiese transformeenchaleur et provoquel'augmentation de la temprature du fluide.

DanielCouchet A

Bx

y

Vis de tarage

Ressort

Tiroir

Amortisseur

Canal depilotage

Canal dedrainage

Comment a marche?Le fluideexerceunepousse axialeetunepousseradiale sur le tiroir.La force axiale due lapression s'oppose laforce du ressort.Une vis permet de modifier le tarage du ressort.Ds que la force due la pression estsuprieure laforce du ressort, le tiroirsedplaceetlefluideestdirigenpartieouentotalitverslerservoir.Ungicleurest placsurlecanaldepilotageafind'assouplirl'ouverture etlafermeturedutiroir.Ungicleurde faible diamtre assouplit le fonctionnement, mais l'ouverture lgrementretarde provoqueunesurpressiond'unedure trs courte nomme "picde pression".L'absence de gicleurpermet d'obtenir une ouverture rapide mais l'installation estsoumise des vibrations basse frquence trsdestructrices.Un compromis permetderduireles pics depression et d'viter les vibrations.

DC180793

C'est un appareil

Il est normalement ferm.

.

Son pilotage provient du canal amont.

Son rglage est par vis et ressort.Il possde un drain interne

A

A

A

A

B

B

B

B

y

x

x

Limiteur depression

A propos du symbole...Lesymbole est une imagesuccinte du mcanismedel'appareil.

Ainsi on remarque lessimilitudes que reprend le symbole ds que nous lecomparonslachronologie fonctionnelle de l'appareil.

L'entreestrepre par la lettre A,lasortieparlalettre B.

Le pilotageestreprparlalettrexetvntuellementledrainagepar la lettre y

DanielCouchet

A B

P TBobine B Bobine A

Ressorts d'autocentrage.

Symbole 1V21YVB 1YVAA B

TP

Gros plan sur le distributeur

L'appareil de distribution grel'isolementoulacommunicationentrediffrentes canalisations d'un rseauhydraulique.

Suivant le cas, l'appareiltablit lepassage du dbitsouspression vers unou plusieursappareils,qu'ilssoient dedistribution, de rgulation ou derception.

Iltablit galement la communicationpour diriger le fluide de retourgnralement endirection du rservoir.

A B

TP

A B

TP

A B

TP

SignalA

Etat obtenu parinformationsurB

Position initiale Etat obtenupar informationsur A

A B

TP

SignalB

B A

Le distributeurA propos du symbole..!

Suivant le type de tiroir, ledistributeuraura des caractristiques diffrentes.Pourlabonnecomprhensiondelalectureduschma,lesymboledudistributeurreprsente tous les tats.

REPRESENTATION:On reprsente juxtaposes autantdecasesdeforme carre,qued'tatsdel'appareil.Dans l'exemple, on noteunepositioncentrale et deux positions inverses.P, T, A etBsontfermspourlapositioncentrale.P vers A et B vers T dans la casededroite.P vers B etAversTdanslacasedegauche.On complte ses fonctions par le systme depilotage (lectrique) et le systme derappel du tiroir (ressorts).On nommera ainsicetappareil:Distributeur de type 4/3,pilotage lectrique, rappel par ressorts (constructionmonostable).

DanielCouchet

Gros plan sur lerducteur de pression

Symbole 1V3

Silelimiteur depression a pourfonctiondestopper la progression de la pression, lerducteurdepressionapourrle d'abaisserlapressiondans une partie du rseauhydraulique associe u n ouplusieursrcepteurs.

Le principeconsisteisolerlerseauprimairedurseausecondaire ds quecederniera atteintlapressiondetarage.

C'estunappareil normalement ouvertdanssontatinitial.Sonmontageest ensrie surle rseau hydraulique grer.

DanielCouchet

Vis de tarage

Ressort

Tiroir

Amortisseur

Canal depilotage

Canal dedrainage

Comment a marche?On remarque unecertainesimilitude dans laconstruction du rducteur depression et dulimiteurdepression.

Le rducteurdepressionsediffrencieparsontat ouvertaureposet son pilotageenprovenance d u rseau aval.

Ainsi onpeutimaginer la fermeture du tiroir ds que lapression la sortie de l'appareilsera suffisantepourvaincrelaforceduressort tar.

Il fautnoter que les fuites internes devront tre vacues paruncanaldirectement reliau rservoir appel drain.

DanielCouchet

AA

A

A

B

B

B

B

y

x

x

H6 DC300793

C'est un appareil

Il est normalement ouvert.

.

Son pilotage provientducanal aval.

Son rglage est par vis et ressort.Il possde un drain externe

Rducteur depression

A propos du symbole...En s'inspirant de la cration du symbole du limiteur depression,raliserdansl'ordrechronologique lesymboledurducteurdepression.

Gros plan sur la valve de squence

Symbole 1V7

Cetappareilest largementinspirdulimiteur depression.

En effet, on remarquequ'audeldelapressionde rglagedel'appareil,ledbit estprsent en avalducomposant.Onutiliseainsi labranchesecondaire pour actionnerun rcepteur. C'est bien un niveau depression qui commutera l'appareil... et nousdirons quec'estunappareildecommutation. Ajoutonsquesavaleurdepilotageestrglable.

La pression tant prsentedepartetd'autredel'appareililfautimprativement undrain externepourvacuerles fuites etventuellementle dbit de pilotage.

VALVE DE SEQUENCE

AB

T

Vis de tarage

Ressort

Canal dedrainage

Clapetsquentiel

Clapetde

non retour

Comment a marche?La pression dans lecanalAagitcontreleclapetdenonretouretleclapetsquentiel,lequels'opposeunressort tar.

Ds que la force due lapression est suffisante, le clapet de non retour se met enappui et leclapetdesquence recule, laissant ainsilefluidecirculer vers le rseauB.

On remarque, Qu'ilestpossibledefairecirculerl'huiledanslesensinversede l'tatfonction de l'appareil.

La valve desquence,quelquefoisappelconjoncteur,possdeobligatoirement undrain externe.

Dans l'exemple, la valve se commutera60bar.

Appareilfonctionnantdans le sensnonpassant

Appareilfonctionnantdans le sens

passant

Appareil denon retour

Le rle du clapetdenonretourestd'interdirelepassagedufluide dans un sens etl'autoriser dans l'autre.

Sonprincipe estsimple, c'est une bille ou u n clapet qui, enappui surunsigeassure l'tancheit. Laforce de fermetureestfonctiondelapression.

Symbole 1V4 DanielCouchet

LE VERIN

C'estlecomposant le plus connudesnoninitisdel'hydraulique.C'est galement luiquiconcrtise le plus lesystmeparsoneffet souvent spectaculaireparsaforce.I lestdetoute faon lapicematressed'uncircuit et sertde pointdedpartdanslamiseaupoint technologique d'un circuit.

Le vrin hydraulique gnre un mouvementrectiligne.Il estgalement nomm moteurlinaire.

Lecotdecetappareil est relativement bas. D'autrepartsonrendement massiqueesttrs lev.

LE MOTEUR

Le principedelapompeestrversible.Lefaitdel'alimenterparunfluide souspressionluidonne l'aptitude la motricit.

Dans lapratique quelques adaptationssont ncessaire pour obtenir un rendementoptimal.

Symbole

Symbole

1A1

1A2 DanielCouchet

Gros plan sur les recepteurs

Appareil defiltration

La majoritdesincidentsquimettentenpanne une installation hydrauliquesontdus la pollution du fluide.

La constructiondescomposantshydrauliquesestde plus en plus svreetdemandedes tolrancesdefabricationtrspetites.

Le rle du filtreestdecapturerlesparticulesensuspensiondans le fluide afin d'viterune usureprmaturedes lments fonctionnels del'installation.

Le filtreestplac sur la canalisation retourdufluide. En effet c'estdanscerseauque l'huile est charge de polluant.

Symbole 2Z1

AB

Gros plan sur le limiteur de dbit.

Symbole 1V5

A B

x

y

A B

P T

A

B

y

x

A

B

A

B

Y

X

1

2 3

4

5

6

7 8 9 10

11 12

1YVA1YVB

1V11Z1

1P1 2Z1

OT

1V2

1V3

1A1 1A2

1V7

1V4

1V51V6

Schma hydraulique final.

DanielCouchet

FONCTIONNEMENT

Etat 0:Le fluideestbloqu par le distributeur 5 etest obligdepasser par le limiteurdepression4.

La pression la sortiedelapompeestde100bar. ( )

Le fluideestcanalisvers les appareils 6 et 7. Lepremierest normalement ferm.Lesecondest normalement ouvert. L'huile traversera ce dernierretagirasurlapleinesection d u vrin. A noter que 8 est non passantet9passant..

La pression va crotre dans la partie active d u rseau... 60 bar la valve 6 (valvede squence)s'ouvre etl'arbredumoteur tourne.

Le moteur peut disposerd'unepressionallantjusqu'100bar,tandisquelevrindisposera une pression invariable de 50 bar.

L'huileestdirigeverslasectionannulaire du vrin, le dbitestlimitparl'appareil10.Lapressionestde100bardanslerseauprimaire.Lemouvementdu vrin estngatif, le moteur est l'arrt. 8 est passant et 9 est non passant.

rseauprimaire

Etat 1:

EV1=1

EV2=1

La tige du vrin sort jusqu' la rencontre d'un obstacle.

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

RESERVOIR

POMPE

FILTRE

LIMITEURDEPRESSION

DISTRIBUTEUR

VALVE DESEQUENCE

REDUCTEURDEPRESSION

CLAPETANTIRETOUR

CLAPETANTIRETOUR

LIMITEURDEDEBIT

VERIN

MOTEUR

Capacit27 litres

6 cm /tour2

10Microns. b200/1

P=100 bar

4/3. Centreferm. pilotagelectrique.

P=60bar

P=50bar

5litres/minute

40-28-250

32cm3 /tour

Nomenclature