Soupape d’équilibrage et de freinage · PDF fileSoupape...

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

    Hydraulique Page 1

    Soupape de freinage. Dfinition :

    Les soupapes de freinage, ont pour fonction de contrler une charge motrice relie la machine commander. -Le systme est tiroir clapet. -Le pilotage est externe par -X-. -La soupape possde un systme de dcompression. Ces particularits confrent au dispositif les qualits suivantes : -Le systme est tanche larrt. -Louverture de la soupape se fait sous basse pression. -Lappareil est progressif louverture. Description Lappareil comprend un tiroir clapet -1- dont la fonction est double :

    1- il est tanche larrt par appui du clapet sur son sige et assure limmobilisation de la charge pendue en position sans fuite.

    2- Il rgule la descente du vrin sur ses fentes de progressivit en contrlant la charge menante. Dans le tiroir clapet -1- une petite bille -2- est maintenue en position ferme sur son sige par un lger ressort -8- lorsque lappareil est au repos. Ce systme va constituer ce quon nomme le dcompresseur. Sous la bille de dcompression -2-, vient prendre appui lextrmit du piston de dverrouillage -4- pilot extrieurement par le canal -x-. Lhuile de pilotage traverse un filtre -6- en mtal fritt, le gicleur de stabilisation -5- est protg contre les colmatages. Origine http://www.bucherhydraulics.com/ Soupape de freinage tiroir de rgulation. Branchement et fonctionnement :

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    Figure1 :

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    http://www.bucherhydraulics.com/

  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    La figure2 reprsente le branchement dune soupape de freinage pour le contrle dune charge motrice place lextrmit dun vrin mont verticalement.

    Figure2 :

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    a) position arrt : Le distributeur 4voies/3positions commande lectrique est en -H- (en position repos) : les orifices -A- et -B- communique avec le rservoir. De ce fait, en examinant les manomtres placs sur le circuit, on constate les valeurs suivantes : M1 : 80 bars crs par la charge M2, M3 : 0 bar Le tiroir clapet est maintenu ferm sur son sige par laction du ressort -3- tar environ 20b auquel sajoute la pression statique de la charge. Dans les mmes conditions, la bille -2- est ferme sur son sige par le ressort -8- et la pression de la charge. Le systme est tanche et garantie le blocage de la charge en position sans fuite. b) Descente du piston du vrin. Le distributeur 4voies 3positions commande lectrique est excit en position croise (-P- vers -B- et -A- vers -T-) La pression augmente cot -S2- du vrin et simultanment dans le canal -x- de pilotage de la soupape de freinage. Lorsque celle-ci arrive vaincre la faible raideur du ressort -8-, le piston de dverrouillage lve la bille -2- de son sige et met en communication la boite du ressort -3- avec le rservoir. La pression chute pratiquement zro au-dessus du tiroir clapet -1-. Cette partie du cycle de fonctionnement sappelle la phase de dcompression. Le tiroir clapet nest pas encore ouvert et la pression de pilotage continue monter dans le canal -x-. Lorsque celle-ci devient plus forte que le ressort -3- (environ 20bars), le piston de pilotage -4- prend appui sous le tiroir clapet -1- et lve celui-ci de son sige, ce moment-l, le passage du fluide est autoris de -C- vers -A- dans la soupape de freinage et le vrin amorce son mouvement de descente. Le fluide est contrl sur les fentes de progressivit du tiroir clapet -1- et assure le contrle de la charge motrice -C- place lextrmit du vrin. La vitesse de descente du piston dpend uniquement du dbit admis dans la section -S2- du piston. Pendant la descente du piston, nous lisons sur les manomtres les valeurs suivantes : M1= 120b (valeur de la charge -C- plus 20 x 2) M2 = 20b (valeur du ressort -3-) M3 = 0b Si lon modifie la valeur de la charge 30b, par exemple, nous lisons sur les manomtres les valeurs suivantes : M1 = 70b (valeur de la charge -C- plus 20 x 2) M2 = 20b (valeur du ressort -3-) M3 = 0b On vrifie aisment que le bilan nergtique est plus favorable que dans le cas dune soupape dquilibrage car la pression de pilotage reste constante 20b environ quelle que soit la charge contrler.

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    Soupape antichoc et soupape de freinage combins :

    Soupape de freinage et antichoc Sun hydraulics La figure3 reprsente un exemple de technologie et de fonctionnement dune soupape antichoc et de freinage combins, dans sa conception action directe. a) Description : Lappareil se prsente sous la forme dune cartouche comprenant les lments suivants : -Un clapet anti-retour -1- avec son lger ressort de rappel -2-. -Un piston action diffrentielle -3- ajust coulissant dans le corps de la cartouche -5-. Ce tiroir possde deux sections actives : -Une section -S1- en liaison avec lorifice -B- branch sur lalimentation du vrin cot charge contrler. -Une section -S2- en liaison avec lorifice -x- de pilotage branch sur le cot oppos de la charge contrler (pilotage externe). Lensemble de la cartouche est muni de joints assurant ltanchit du systme au repos et en rgulation. b) Fonction antichoc : La fonction antichoc figure4 est assure larrt du systme par laction de la pression -Pb- agissant sur la section -S1- du tiroir -3-. Lorsque la force hydraulique engendre sr -S1- dpasse la valeur -F- du ressort -4- le piston -3- se dplace vers la gauche entranant le clapet -1- lorsquil est en contact de la bute de rglage -6- le tiroir -3- scarte du clapet -1- et autorise le passage du fluide de -B- vers -A-. On protge ainsi le vrin de toutes surcharges accidentelles larrt de celui-ci.

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    B

    A x 42 62

    Figure3 :

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    Fonctionnement en antichoc

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    Figure4 :

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    c) Fonctionnement rentre tige : Le fluide issu de la pompe franchit librement la soupape de -A- vers -B- en ouvrant le clapet anti-retour -1- la valeur de la pression de charge plus celle du lger ressort -2-. Le vrin rentre et lhuile cote fond du rcepteur sachemine vers le rservoir.

    Fonctionnement en monte

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    Figure5 :

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    d) fonctionnement sortie tige contrle :

    Fonctionnement de descente contrle. Le fluide issu de la pompe sachemine ct fond du rcepteur. Une pression de pilotage -Pp- prend naissance et agit sur la section -S2- du tiroir de rgulation -3-. cet instant la force cre par la charge -PC- sapplique sur la section -S1- et sajoute celle cre par la pression de pilotage sur la section -S2-. Lorsque celle-ci dpasse la raideur du ressort -4- le piston de rgulation -3- se dplace vers la gauche entranant le clapet -1- qui vient en contact avec la

    S2

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    Figure6 : HYDR

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  • Soupape dquilibrage et de freinage

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    bute de rglage -6- ds lors le tiroir -3- scarte du clapet -1- et autorise le passage du fluide de -B- vers -A-. Le vrin sort en contrlant sa charge motrice. Soupape de freinage de fabrication Rexroth :

    Origine Rexroth http://www.boschrexroth.

    Figure7 :

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    http://www.boschrexroth.fr/country_units/europe/france/fr/produits_et_systemes/index.jsp

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    Description : La soupape de freinage reprsente par la figure7 se compose essentiellement du corps -1- du clapet principal -2- du tiroir auxiliaire -3- du piston de pilotage -4- du piston de traction -5- et du gicleur damortissement de commande-6-. Elle assure les fonctions suivantes : -Clapet de non retour pilot, sans fuite -Rgule le dbit sortant (BA) en fonction du dbit qui alimente le rcepteur. -Valve by-pass, parce que le dbit est libre de (AB). -Soupape anti choc lorsquelle est quip du limiteur de pression action directe. Contrle de la charge (rentre du vrin) :

    Le solnode -a- de llectro distributeur est aliment et positionne le tiroir en (flches croises) le fluide scoule de PB et de AT Le dbit sortant du vrin traverse la soupape de -B- vers -A- pour retourner au rservoir Le dbit de la pompe hydraulique alimente la section annulaire du vrin et lorifice de pilotage -x- de la soupape de freinage. Le rapport pression de pilotage lorifice -x- / la pression de charge lorifice -B- est de 1/20 Se qui signifie que lorsque la pression dans la chambre annulaire du vrin atteint 1/20me de la pression de charge, pr ouverture du clapet principal seffectue, le tiroir auxiliaire -3- se trouvant lintrieur du clapet principal -2- se soulve de son sige. Provoquant simultanment linterruption de lalimentation sous pression de la chambre -8- et la dcomprime au rservoir. La force qui maintien clapet principal -2- plaqu sur son sige nest plus lie la pression de la charge qui rgne lorifice -B- mais uniquement celle de son ressort de rappel. La position du piston de pilotage -4- est maintenant la suivante la face avant sappuie sur le clapet principal -2- et bute sur le piston de traction -5- . La pression qui rgne lorifice -x- ncessaire au pilotage, pour

    louverture du clapet principal -2-, est influenc principalement par la force du ressort log dans la chambre -9- E