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Département Génie Industriel et Main
HYDRAULIQUE INDUSTRIELLE Cours Magistral : 10 heures Travaux Dirigés : 10 heures Travaux Pratiques : 16 heures
Niveau : Licence Génie des Systèmes Industriels
Objectifs :
•
Permettre aux étudiants d'appréhender un système hydraulique pour en mo cahier des charges et lui donner une fonctionnalité supplémentaire.
•
Permettre aux étudiants d'appréhender un système hydraulique pour lui r la fonctionnalité pour lequel il avait été prévu, en changeant, modifi éléments n'assurant plus leur fonction ou ayant un mode de fonction dégradé.
Bibliographie : • Mannesmann Rexroth : Le cours d'hydraulique Tome 1 à 3 • Industries et Techniques : Mécanismes Hydrauliques et Pneumatiqu DUNOD par J. Faisandier Industrielle • L'Usine Nouvelle : Aide Mémoire Hydraulique Sign up to vote on this chez title DUNOD par J. Roldan Viloria Useful Not useful • Etapes : Génie Mécanique Automatismes Industriels chez NATHAN par J.M. Bleux et J.L. Fanchon
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SOMMAIRE 1. Principes Principes généraux généraux --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A. Relations Relations entre énergie énergie mécanique mécanique et énergie hydrauliqu hydrauliquee -------------------------------------------------------1A1. La pression pression -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A2. Théorème Théorème du travail -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A3. Théorème des puissances puissances ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A4. Comportem Comportement ent des fluides en mouvement mouvement ----------------------------------------------------------------------------------1A5. Les unités fondamentales fondamentales ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A6. Relations importantes ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1B. Viscosité Viscosité---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1B1. Viscosité dynamique µ (Mu) -----------------------------------------------------------------------------------------------------------1B2. Viscosité cinématique ν (Nu) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------1B3. Autres viscosités viscosités -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C. Régimes d’écoulements d’écoulements ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C1. Nombre de Reynolds R e --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C2. Régime laminaire -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C3. Régime turbulent----------turbulent--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C4. Régime transitoire transitoire ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1D. Compressibilité Compressibilité et dilatation dilatation --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1D1. Coefficient Coefficient de compressibilité compressibilité -------------------------------------------------------------------------------------------------------1D2. Coefficient Coefficient volumique volumique de dilatation thermique----------thermique -------------------------------------------------------------1E. Pertes de charge--------------charge----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1E1. Introduction-----------------Introduction-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1E2. Pertes de de charge systématiques en régime laminaire ----------------------------------------- --------------------1E3. Pertes de charge systématiq systématiques ues en régime turbulent lisse -------------------------------------------------1E4. Pertes Pertes de charge systématiques en régime turbulent rugueux ------------------------------------ --------1E5. Pertes de charge singulières singulières ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Le fluide hydraulique hydraulique ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2A. Produits Produits aqueux -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2B. Huiles minérales minérales--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2C. Huiles de synthèse-----------------------synthèse----------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D. Caractéristiques------------------Caractéristiques------ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D1. Indice de viscosité V i ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D2. Point d'aniline d'aniline ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2D3. Onctuosité Onctuosité --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sign---------------------up to vote on this title----------2D4. Point éclair ou d'inflammabilité---------d'inflammabilité------------------------------------------------------------------------------------------------- Useful Not useful 2D5. Point de feu ou point de combustion combustion -------------------------------------- -----------------------------------------------------------2D6. Point d'auto d'auto inflammation inflammation -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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SOMMAIRE 1. Principes Principes généraux généraux --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A. Relations Relations entre énergie énergie mécanique mécanique et énergie hydrauliqu hydrauliquee -------------------------------------------------------1A1. La pression pression -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A2. Théorème Théorème du travail -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A3. Théorème des puissances puissances ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A4. Comportem Comportement ent des fluides en mouvement mouvement ----------------------------------------------------------------------------------1A5. Les unités fondamentales fondamentales ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1A6. Relations importantes ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1B. Viscosité Viscosité---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1B1. Viscosité dynamique µ (Mu) -----------------------------------------------------------------------------------------------------------1B2. Viscosité cinématique ν (Nu) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------1B3. Autres viscosités viscosités -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C. Régimes d’écoulements d’écoulements ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C1. Nombre de Reynolds R e --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C2. Régime laminaire -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C3. Régime turbulent----------turbulent--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1C4. Régime transitoire transitoire ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1D. Compressibilité Compressibilité et dilatation dilatation --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1D1. Coefficient Coefficient de compressibilité compressibilité -------------------------------------------------------------------------------------------------------1D2. Coefficient Coefficient volumique volumique de dilatation thermique----------thermique -------------------------------------------------------------1E. Pertes de charge--------------charge----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1E1. Introduction-----------------Introduction-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1E2. Pertes de de charge systématiques en régime laminaire ----------------------------------------- --------------------1E3. Pertes de charge systématiq systématiques ues en régime turbulent lisse -------------------------------------------------1E4. Pertes Pertes de charge systématiques en régime turbulent rugueux ------------------------------------ --------1E5. Pertes de charge singulières singulières ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Le fluide hydraulique hydraulique ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2A. Produits Produits aqueux -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2B. Huiles minérales minérales--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2C. Huiles de synthèse-----------------------synthèse----------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D. Caractéristiques------------------Caractéristiques------ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D1. Indice de viscosité V i ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2D2. Point d'aniline d'aniline ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2D3. Onctuosité Onctuosité --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sign---------------------up to vote on this title----------2D4. Point éclair ou d'inflammabilité---------d'inflammabilité------------------------------------------------------------------------------------------------- Useful Not useful 2D5. Point de feu ou point de combustion combustion -------------------------------------- -----------------------------------------------------------2D6. Point d'auto d'auto inflammation inflammation -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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3. La symboliqu symboliquee hydrauliqu hydrauliquee -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3A. Autour Autour du réservoir réservoir ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3B. Autour du groupe de pompage --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3C. Autour de la distribution--------------------------------------------------------------------3D. Autour Autour des actionneurs actionneurs -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4. La technologie technologie ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4A. Le réservoir (voir page suivante)----------------------------------------------------------4B. Le filtre --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4B1. Techniques Techniques de filtration filtration ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4B2. Filtre à tamisage-------------------------------------------------------------------------4C. Les canalisations canalisations ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4C1. Canalisation Canalisation rigide----------------------------rigide------------------------------------------------------------------------------------------------------------4C2. Canalisation Canalisation souple souple -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4C3. Les raccords raccords ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4C4. Dimensionnement------------Dimensionnement-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4C5. Abaque Abaque de pertes de charge pour tubes rigides rigides de la série millimétriq millimétrique ue -------4C6. Détermination de la dimension dimension nominale de de passage passage -------------------------------------- ---------------------4D. Les accumulateurs accumulateurs -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4D1. Leur rôle ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4D2. Détermination Détermination d’un accumulateur accumulateur -----------------------------------------------------------------------------------------------------4E. Le clapet anti-retour----------------anti-retour---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4E1. Standard Standard --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4E2. Piloté-------------------Piloté-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4F. Le limiteur limiteur de pression réglable ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4G. Le réducteur réducteur de pression ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4H. Le limiteur limiteur de débit ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4I. Le régulateur régulateur de débit--------------------débit-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4J. Le diviseur diviseur de débit -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4K. Le distributeur distributeur --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4K1. A tiroir ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4K2. A clapet --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4K3. Synthèse Synthèse sur les distributeur distributeurss --------------------------------------------------------------------------------------------------------------4L. La pompe --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4L1. A engrenages engrenages ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4L1.1 A dentures extérieures,---------------------extérieures,--------- ----------------------------------------------------------------------------------------- Sign up to vote on this title 4L1.2 A dentures dentures intérieures, intérieures, ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------useful ----------4L2. A palettes-------------palettes----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Useful Not 4L2.1 A stator cylindrique cylindrique ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4L2.2 A stator en forme de came--------------------came------- -------------------------------------------------------------------------------------
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4L5. A pistons en lignes---------------------------------------------------------------------4L6. Synthèse sur les pompes ---------------------------------------------------------------4M. Le vérin --------------------------------------------------------------------------------------4M1. Le vérin simple effet ----------------------------------------------------------------4M2. Le vérin double effet-------------------------------------------------------------------4M2.1 Simple-------------------------------------------------------------------------------4M2.2 Différentiel -------------------------------------------------------------------------4M2.3 Double tige -------------------------------------------------------------------------4M3. Le vérin télescopique ----------------------------------------------------------------4M4. Le vérin rotatif--------------------------------------------------------------------------4M4.1 A pignon crémaillère --------------------------------------------------------------4M4.2 A palettes ---------------------------------------------------------------------------4M5. Etude dynamique-----------------------------------------------------------------------4M6. Raideur du vérin------------------------------------------------------------------------4M7. Flambage --------------------------------------------------------------------------------4M8. Amortissement--------------------------------------------------------------------------4N. Les moteurs ----------------------------------------------------------------------------------4O. Synthèse sur la technologie des composants -----------------------------------------5. Les solutions technologiques ----------------------------------------------------------------5A. Le circuit ouvert----------------------------------------------------------------------------5B. Le circuit fermé------------------------------------------------------------------------------5C. Différentes applications -----------------------------------------------------------------6. Les servo – mécanismes-------------------------------------------------------------------------You're---------------------------------------------------------Reading a Preview 7. Risques et Prévention en intervention 7A. Les risques -----------------------------------------------------------------------------------Unlock full access with a free trial. 7A1. Définition du risque et utilisation des systèmes ------------------------------------7A2. Le système normatif--------------------------------------------------------------------Download With Free Trial 7A3. Liste des risques ------------------------------------------------------------------------7A4. Pour fixer les idées ------------------------------------------------------------------7B. La prévention -----------------------------------------------------------------------------7B1. Principales causes d’accidents -----------------------------------------------------7B2. Mesures préventives--------------------------------------------------------------------7C. La maintenance corrective ----------------------------------------------------------------7D. L’habilitation --------------------------------------------------------------------------------7D1. Petite mise au point--------------------------------------------------------------------- Sign up to vote on this title 7D2. La formation-----------------------------------------------------------------------------7D3. Les niveaux d’habilitation------------------------------------------------------------- Useful Not useful 7E. Logigramme de sécurité ---------------------------------------------------------------------
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1. Principes généraux 1A. Relations entre énergie mécanique et énergie hydraulique 1A1. La pression
Soit une surface quelconque, ABCD (S) de centre M, le liquide exerce de chaque co surface une force. Les forces sont égales et opposées. D F1
A
M F2 C B F1=F2=F Si on fait tendre ABCD vers O le rapport la pression.
dF dS
tend vers une valeur finie p que l’on
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1A2. Théorème du travail Unlock full access with a free trial. Download With Free Trial
(2)
(1) Système de transfert Volume V 1 Pression p1
•
Volume V 2 p2 Pression
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Not useful
Pour faire passer un volume V de (1) vers (2) si p1< p2 il faut exercer sur le de transfert un travail mécanique W.
(
)
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1A4. Comportement des fluides en mouvement Sheet Music
•
Principe
Q1 ; S 1 ; c 1
•
Equation de continuité Dans le cas d'un fluide qui s'écoule dans un tube de section variable, le vol débit qui passe par une section en un temps déterminé est le même quelle qu section considérée. Q1 = S 1 ⋅ c1 = Q2 = S 2 ⋅ c2 = Q3 = S 3 ⋅ c3 On obtient alors : c1 〈 c2 -
•
Q3 ; S 3 ; c 3
Q2 ; S 2 ; c 2
c3 〈 c 2
puisque S 1 〉 S 2 You're Reading a Preview puisque S 3 〉 S 2
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Equation de l'énergie selon Bernoulli L'énergie contenue dans un fluide quiFree passe dans un tube se décompose en : Download With Trial - énergie potentielle : elle dépend de la hauteur de la colonne de fluide pression statique ; - énergie cinématique : elle dépend de la vitesse du fluide et de la dynamique. De la loi de conservation de l'énergie découle l'équation de Bernoulli : 1 p + ρ gz + ρ c ² = cste 2
1A5. Les unités fondamentales
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Par décret du 03/05/61 modifié le 04/12/75 le système légal est le S.I. soit : longueur • Le mètre (m) →
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En hydraulique : L’unité est le bar. 1 bar = 1 daN/cm² Les unités retenues sont alors : le cm longueur → la tonne masse → le déca newton force → En hydraulique aéronautique : L'unité est le psi (Pound per Square Inch). 1000 psi = 68,944 bar Pour fixer les idées : 200 bars sont équivalents à 20 000 volts
1A6. Relations importantes
•
•
Travaux ou énergies W = F . l W=C.θ W = p .V W=U.I.t Puissances P=F.c P=C.ω P = p .q P=U.I
système en translation système en rotation système hydraulique système électrique
système en translation système en rotation système hydraulique système électrique You're Reading a Preview
F : force C : couple p : pression U : tension t : temps
l :
long θ : ang V: I : inte
c : vitesse linéaire ω : vitesse angulaire q : débit volumique
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1B. Viscosité
Download With Free Trial 1B1. Viscosité dynamique (Mu)
dFn
dF1/2 v
2 dFt
dy v +dv
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→ Useful
dS
d F t .dy µ =
Not useful
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1B2. Viscosité cinématique
(Nu) υ =
ρ
ρ est la masse volumique du fluide considéré. L’unité est le m²/s ou le St (Stocke). Le plus souvent on utilise le centi-Stocke. 1 cSt = 1 mm²/s
1B3. Autres viscosités Il existe d’autres viscosités utilisées mais non conformes au système international. → → En Europe le degré Engler °E → → En Angleterre la seconde de Redwood " R → → Au USA la seconde de Saybolt "S Il existe une numérotation SAE mais elle n’est utilisée que pour le graissage des thermiques.
1C. Régimes d’écoulements 1C1. Nombre de Reynolds Re Re
=
c ⋅ d
R e est sans unité.
υ
ν : viscosité cinématique (m²/s) ou
d : diamètre intérieur de la conduite c : vitesse d'écoulement (m/s)
1C2. Régime laminaire You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Champ
de répartition des vites
Download With Free Trial
Les filets fluides restent // entre eux. Dans les conduites hydrauliques de circulaires et lisses, on obtient un régime laminaire tant que : R e < 2000 A retenir : Sign up to vote on this title Un système en régime laminaire peut devenir turbulent sous l'action des vibrations Useful Not useful par un moteur ou pompe.
1C3. Régime turbulent
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Remarque : 5 5 Si R e > 10 , on qualifie l'écoulement de turbulent rugueux et entre 3000 et 10 de t lisse.
1C4. Régime transitoire Entre 2000 et 3000 il existe une plage d'écoulement dont le régime est dit incertain.
1D. Compressibilité et dilatation 1D1. Coefficient de compressibilité
Pour les calculs de puissance et de travail dans le domaine hydrostatique le fluide ut considéré comme incompressible mais cette notion reste essentielle pour le cal servomécanismes. Soit un fluide, sous une pression p dans un récipient de volume V et obturé par un piston mobile. On fait varier le volume V d'une quantité ∆V négative, alors la pression augmente d'une quantité ∆ p positive.
∆ V→
Le coefficient de compressibilité est noté β et est défini par : p → 1 dV β = − ⋅ V dp On parle également de module de compressibilité du fluide E F il est défini par : You're Reading a Preview 1 E F = β trial. Unlock full access with a free A retenir : Pour les huiles minérales on With a β ∈ 60.Trial 10 −11 ; 80.10 −11 exprimé en Pa-1 Download Free EF∈[1250 ; 1700] exprimé en MPa.
1D2. Coefficient volumique de dilatation thermique Ce coefficient est défini, à pression constante, par :
∆V V α = ∆T A retenir : Pour les huiles minérales on a
1E. Pertes de charge
V : volume initial ∆V : variation de volume ∆T : variation de temératur
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-3 Useful α=0,7.10 °C-1 Not useful
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L'équation de Bernoulli s'écrit donc pour une canalisation correspondant au schéma précédent :
( p S − p E ) ρ
+
(c
2 S
− c E 2 2
)
+ g ⋅ ( z S − z E ) = J SE
avec
p : pression (Pa) c : vitesse d'écoulement ( ρ : masse volumique (kg z : cote (m) g : accélération de la pes (m/s2)
JSE est l'énergie correspondant aux pertes de charge ( ≤0) en J/kg.
Dans le cas d'une conduite hydraulique, la variation de cote (z) est négligeable ains 2 variation d'énergie cinétique (cS 2 − c E ) . On obtient alors :
∆ p = ( p E − p S ) = − ρ ⋅ J SE
Il existe 2 types de pertes de charges : • Les systématiques ; En régime laminaire ; En régime turbulent lisse ; En régime turbulent rugueux. • Les singulières. On retrouve les pertes de charges systématiques dans les canalisations simples et le de charges singulières pour toutes les anomalies dans les circuits (étrangl coude,…). You're Reading a Preview full access with a free 1E2. Pertes de charge Unlock systématiques entrial. régime laminaire
∆ p = λ ⋅ avec
λ =
ρ ⋅ l ⋅ c 2
64
Re
: longueur de la conduite (m) Download With Freel Trial 2d c : vitesse d'écoulement (m/s) 3 ρ : masse volumique (kg/m ) c ⋅ d et Re = d : diamètre intérieur de l'écouleme υ ν : viscosité cinématique (m2/s)
A noter : La température influence la viscosité, elle influence donc aussi les p charges.
1E3. Pertes de charge systématiques
∆ p = λ ⋅
ρ ⋅ l ⋅ c 2 2d
avec
Sign up to voteturbulent on this title en régime
Useful
−0 , 25
et
λ = 0,316 ⋅ Re
Not useful
Re
=
lisse
c ⋅ d υ
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1E5. Pertes de charge singulières Sheet Music
∆ p = ξ
ρ ⋅ c 2 2
avec ξ (Xi) une constante fonction de la singularité. Configuration
Valeur de la constante 1,2
Forme en "T" 0,1
0,5
Forme en "Y"
2,5 à 3
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0,06 0,15
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Rétrécissement : sens de l'écoulement → Elargissement : sens de l'écoulement ←
Download With Free Trial
D
d
d
R
ξ→ 0,4 0,38 0,3 0,18 0,05 0,015
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Coude
d/D 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9
Useful
← →
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2. Le fluide hydraulique
Il existe 3 types de fluide : • les produits aqueux (à base d'eau) • les huiles minérales • les huiles de synthèse Les huiles minérales sont de loin les plus utilisées dans les transmissions de pui hydrauliques. Pour des cas spécifiques, on peut utiliser les 2 autres. Les produits aqueux sont des liquides à base d'eau. L'huile de synthèse est compos structure moléculaire unique.
2A. Produits aqueux
L'eau est le fluide qui remplit le mieux la caractéristique d'ininflammabilité. On y souvent de la glycérine pour abaisser sa température de congélation ainsi qu'améli pouvoir graissant. Aujourd'hui c'est le glycol qui remplace la glycérine.
A noter : Le principal problème est l'évaporation de l'eau. Cela change les pr initiales du fluide, il faut donc vérifier régulièrement les proportions du mélange et de l'eau. Les produits eau + glycol sont utilisés dans les systèmes agroalimentaires. Ils ret aujourd'hui aussi un intérêt dans les systèmes "écologiques".
Eau + glycol Eau + huile Plage de température -20 à + 60 °C +5 à +60 °C 3 You're Reading a Preview Masse volumique (kg/dm ) 1,1 1 Prix Dewith 2 àa 4free fois Unlock full access trial.plus cher que l'huile minérale Applications Fonderie, sidérurgie, mines, aéronautique Caractéristiques Faible pouvoir lubrifiant Download With Free Trial Très faible viscosité Faible durée de vie Précautions d'emploi Gonflement des organes en polyuréthane Utilisation de cartouches filtrantes adaptées Agressivité envers le cadmium, le zinc, le magnésiu
2B. Huiles minérales L'huile minérale est obtenue par transformation chimique du pétrole. Sign up to vote on this title
Not useful Hydrocarbure saturé
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Paraffine n Isoparaffin naphtène
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A noter: On ajoute très souvent des additifs pour répondre à des fonctions spécif assurer par le fluide. Pour éviter une usure prématurée du fluide hydraulique, on limite sa température point du circuit à 60°C.
A retenir : Le fluide hydraulique est cancérigène ; si une blessure s’infecte à la su contact avec un fluide hydraulique, consulter un médecin.
2C. Huiles de synthèse Plage de température Masse volumique (kg/dm 3) Prix Applications Caractéristiques Précautions d'emploi
Esther phosphatique Hydrocarbure chl -20 à + 150 °C -20 à + 150 1,2 1,4 De 2 à 4 fois plus cher que l'huile minérale Mines Masse volumique importante Agressivité envers les matériaux non ferreux (téflon Utilisation de joint en viton Filtration lente Utiliser des tuyaux de grosses sections
2D. Caractéristiques 2D1. Indice de viscosité Vi
Cet indice est fondamental dans le Reading domainea de l'hydraulique industrielle. Il s'agit You're Preview d'un indice qui prend en compte la variation de la viscosité en fonction de la tempér Unlock full access with a free trial.
"S
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Huile série L Huile examinée Huile série H
L U
H
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100 °F
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useful Not 210 °F
températu
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A retenir : Pour les fluides hydrauliques, on exige un indice de viscosité proche Plus l'indice est élevé moins il y a de risque que le fluide subisse un changem viscosité avec une variation de la température. A froid on observe souvent des phénomènes de cavitation. La viscosité double au-delà de 350 bars.
2D2. Point d'aniline
Le point d'aniline est la température correspondant au changement d'aspect d'un m d'aniline et d'huile (en parties volumétriques égales) pendant son refroidissement. température, le mélange est limpide et lors de son refroidissement il se trouble, changement d'aspect qui donne le point d'aniline. Hydrauliquement, cette notion est très importante car 2 huiles de caractéristiques (acidité, viscosité, pureté,…) auront des comportements différents envers le caou élément largement utilisé dans la fabrication des joints d'étanchéité. Ce point d permet dans la plupart des cas d'utilisation de caoutchouc synthétique, de déter celui-ci gonflera ou rétrécira. L'objectif est que la variation de volume du joint soi faible possible. En général, plus le point d'aniline est élevé et plus le joint se co devient donc dur et cassant, et inversement plus le point d'aniline est bas (en dessou et plus le joint gonfle et devient donc mou. Une bonne valeur de PA est aux envi 100. A retenir : Attention aux nettoyages aux hautes pressions avec des agents solv agressent les joints.
2D3. Onctuosité
You're Reading a Preview L'onctuosité est l'aptitude à réduire les frottements entre deux surfaces. Plus la p fluide interposée entre les surfaces permanente et plus le glissement est facile Unlock fullest access with a free trial. l'onctuosité est importante. Download With Free Trial
2D4. Point éclair ou d'inflammabilité
C'est la température à laquelle il faut chauffer le fluide pour que les vapeurs p s'enflamment au contact d'une flamme ET s'éteignent aussitôt . A retenir : Pour les huiles minérales il est aux environs de 120 °C.
2D5. Point de feu ou point de combustion
C'est la température à laquelle il faut chauffer le fluide pour que les vapeurs p s'enflamment au contact d'une flamme ET demeurent allumées Sign up to vote onau thismoins title 5 second
2D6. Point d'auto inflammation
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C'est la température à laquelle il faut chauffer le fluide pour qu'il s'enflamme sponta
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2D8. Propriétés anti-corrosives ou indice d'acide
En hydraulique de nombreuses pièces sont en cuivre et en acier. Il est importan fluide n'agresse pas ces matériaux. En plongeant une lame de cuivre dans le fluide 3 heures à 100°C on apprécie ou non la présence d'acide dans celui-ci si il changement d'aspect de la lame. L'indice d'acide est le nombre de milligramme de potasse nécessaire à neutraliser 1 du fluide.
2D9. Carbone résiduel
Après chauffage sous certaines conditions du fluide étudié il ne reste plus que d L'importance et l'aspect de celui-ci renseigne sur l'aptitude du fluide à ne pas déposer sur les parois lors d'utilisation à des températures très élevées.
2D10. Comportement vis-à-vis de l'air ou désémulsion Tout fluide est capable d'absorber une certaine quantité d'air sans pour autant caractéristiques soient notablement modifiées. Molécules d'huile Molécules d'air
Au delà d'une certaine quantité d'air le fluide est "diminué" car les molécules juxtaposent. On définit donc un coefficient de solubilité appelé coefficient de Bu d'Oswald. You're Reading a Preview La quantité d'air est proportionnelle à la pression. Il est donc très important d Unlockcompte. full accessPlus with ala free trial. systèmes hydrauliques d'en tenir pression est élevée et moins il y a d A retenir :
Download Free Trial Pour l'air dans l'huile leWith coefficient vaut 0,09soit environ 10 % Pour l'air dans l'eau le coefficient vaut 0,02
A noter : Pour des températures, du fluide, supérieures à 60°C, chaque tranche d supplémentaire, double l’oxydation à l’air ; il faut penser alors à le refroidir.
2D11. Conductibilité thermique
Elle caractérise l'aptitude du fluide à évacuer la chaleur produite par les divers frot mécanique ou hydraulique. Un mauvais refroidissement paronconduction du flui Sign up to vote this title obliger l'adjonction d'un échangeur huile air. Useful Not useful
2D12. Non conductibilité électrique
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Du pouvoir anti-usure : Caractérise l'aptitude du fluide à limiter l'usure des pièces métalliq mouvement à son contact. Du pouvoir anti-mousse : Caractérise l'aptitude du fluide à s'opposer à la formation de mousse en lors des remontées de bulles d'air.
2E. Désignation des huiles minérales
Elle est établie à partir de la norme ISO ASTM. International Standard Orga American Society for Testing and Materials. ISO VG 100
100 : viscosité cinématique ν en mm2/s à 40 ° Il s'agit d'une classe de viscosité, on aura donc une valeur mini et une valeur max de la valeur nominale. Il existe 7 classes : 15 ; 22 ; 32 ; 46 ; 68 ; 100 et 150. Classe 15 22 32 46 68 100 Mini 13.5 19.8 28.8 41.4 61.2 90 Maxi 16.5 24.2 35.2 50.6 74.8 110 Viscosité exprimée en mm²/s
Pour chaque classe il existe 5 catégories HH ; HL ; HM ; HV et HG allant de la plu à la plus élaborée. • HH : huile minérale brute You're Reading a Preview • HL : HH + pouvoir anti-rouille + pouvoir anti-oxydation Unlock full access with a free trial. • HM : HL + pouvoir anti-usure • HV : HM + viscosité élevée Download With Free Trial (broutement) • HG : HM + anti-stick-lip
2F. Contrôles 2F1. Qualitatif Visuel Auditif Olfactif
Effets Causes Mousse couleur particules Eau, air Oxydation par l'air métaux Bruits anormaux Air dans le circuit Sign up to vote on this title Odeurs anormales Fluide en décomposition du à θ élevée
2F2. Quantitatif
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Il existe 14 classes de pollution. On fait passer sur un filtre de 1 µm 100cm3 de fl dénombre alors les particules en fonction de leur taille. Norme AFNOR E 48 novembre 1973. Taille des Classe particules 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (µm) 5-15 15-25 25-50 50-100 >100
125 250 500 22 44 89 4 8 16 1 2 3 0 0 1
1000 2000 4000 8000 16000 32000 64000 128000 256000 5210 178 356 712 1425 2850 5700 11400 22800 45600 9120 32 63 126 253 506 1012 2025 4050 8100 16200 6 11 22 45 90 180 360 720 1440 2880 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 Liquide à l'état Bon circuit hydraulique Critique à médiocre A ne p de réception
A noter : L’huile se retraite, avec 3 litres d’huile usagée, on en refait 2 litres. A toutefois à ce qu’elle ne soit pas chlorée car l’opération est alors impossible. Si elle polluée, elle est incinérée.
3. La symbolique hydraulique
On peut décomposer la constitution d'un système hydraulique e n 4 zones. • Le réservoir ; • Le groupe de pompage et sa protection : c'est lui qui délivre le débit ; • Le système de distribution ; • Les actionneurs : ce sont eux qui demandent la pression en fonction de la cha You're Reading a Preview 3A. Autour du réservoir Unlock full access with a free trial. Canalisation Canalisation
Réservoir
de pilotage de retour Download With Free Trial
Canalisation de travail
Refroidisseur Filtre Accumulateur
Manomètre
Réchauffeur Sign up to vote on this title
3B. Autour du groupe de pompage
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3C. Autour de la distribution Distributeur Commande mécani ue Commande manuelle
5 voies / 2 ositions
Commande électri ue
Poussoir
Général
Poulie
Poussoir
à un enroulement
Ressort
Pédale
Levie
à deux enroulemen
Exemple :
Distributeur 4 voies / 3 positions à com électrique et position normale au centre
Vanne d'isolement
robinet
3D. Autour des actionneurs Moteur à cylindrée fixe et à un sens de flux
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Moteur à cylindrée fixe et à deux sens de flux
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Schéma simplifié d'un vérin simple effet à ra el ar ressort
Schéma détaillé d'un vérin double effet avec amortisseur arrière réglable Sign up to vote on this title
Vérin rotatif
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4. La technologie 4A. Le réservoir (voir page suivante)
Il sert à stocker le fluide, une grande capacité est nécessaire pour assurer le refroidi et sa désaération. En outre il doit permettre la vidange et la visualisation du niveau. Sur le couvercle est fixé le groupe moto-pompe avec un manomètre et clapet by-pas A retenir : • La cloison sert de refroidisseur par conduction avec le milieu extérieu cloison de stabilisation permet aussi de séparer la chambre d'aspiratio chambre de retour. • En circuit ouvert la quantité convenable estimée est de 3 fois le volume ref la pompe pendant 1 minute. • Le filtre à l'admission est en général une crépine de 150 µm. • La vidange s'effectue généralement toutes les 2000 à 3000 heures ou au mo fois par an. Au niveau du remplissage un filtre de 10 à 20 µm est installé, doit en fait avoir un pouvoir supérieur au besoin. • Les tuyauteries de refoulement et d’aspiration seront coupées en biseau et t vers l’extérieur de la paroi. • Sur l’un des bouchons de vidange, placer un robinet qui permettra d’évacu du fond du bac. Pour les systèmes qui fonctionnent souvent, il y a conde régulière et il faut prévoir une purge toute les semaines. • Pour respecter les nouvelles directives a Preview environnementales, You're il doitReading y avoir autour du réservoir un bac de Unlock full access with a free trial. récupération du fluide hydraulique, ce bac doit être capable d’accueillir la Download With Free Trial quantité de fluide qu’il y a dans le circuit. • Le clapet by-pass est ouvert au repos et permet au démarrage d’éviter le pic de pression Quand la pompe est en régime établie, on actionne le by-pass.
4B. Le filtre
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Elément indispensable, il retient les particules solides et évite les grippages, les ra Useful Not useful donc participe à l'augmentation de la MTBF. Si les jeux d’un mécanisme hydraulique sont de l’ordre de 5 µm, il est nécessaire d le fluide avec un tamis de 3 à 4
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4B2. Filtre à tamisage Sheet Music
C'est le filtre le plus utilisé. On le trouvait au niveau de l'aspiration mais il crée des cavitations et est donc maintenant installé sur la boucle de retour. Il est également installé sur les éléments eux mêmes pour les protéger. Les toiles métalliques ont un pouvoir de filtration jusqu'à 20 µm. Les toiles de papier imprégné ont elles un pouvoir de rétention des particules jusqu'à 5 µm. Pour le nettoyage des toiles métalliques on utilise des bains à ultrasons. Les toiles de papier sont jetables. Pour les systèmes pollués rapidement (systèmes avec beaucoup de vérins), on peut dialyser le système pendant les périodes de repos.
4C. Les canalisations You're Reading a Preview
Elles doivent résister à la pression et aux agressions intérieures et extérieures. E Unlock pertes full access a free trial. doivent pas engendrer de grandes dewith charge. Leur dimensionnement est norm Il existe deux types de canalisations : Download With Free Trial • Les rigides ; • Les souples.
A retenir : Au niveau des raccordements, le diamètre de passage du fluide est souv petit que le diamètre intérieur de la canalisation. Il faut donc limiter les raccords qui engendrent de nombreuses pertes de charge. Les nouvelles directives européennes imposent pour les canalisations flexibles fouettement et une anti-aspersion. Elle est principalement réalisée par un câ empêche le tuyau de fouetter et donc aussi d’asperger. Sign up to vote on this title
4C1. Canalisation rigide
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Il s'agit le plus souvent de tube sans soudure (étirage à froid) évitant ainsi, lors du c
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A retenir : Si l’on peut maintenir la main sur une canalisation flexible alors le l’intérieur est en dessous de 70°C. A noter : Les pertes de charge dans les canalisations flexibles sont très import convient donc de limiter leur utilisation aux systèmes ayant des mouvem translations.
Règles de montage des tuyauteries souples :
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4C3. Les raccords
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Il s'agit des éléments de jonction entre les conduits ou appareils. Ils sont réalisé différentes techniques :
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RACCORD A BRIDE Il est réalisé sur le principe de la compression d'un joint intercalé entre deux faces d'appui.
RACCORD VISSE Une zone sphérique est rapportée à la canalisation par soudage. Un écrou concentrique au tube assure le maintien entre les éléments. Il est moins encombrant que le précédent.
RACCORD A EPANOUISSEMENT Ce raccord est plus simple que le précédent mais moins résistant aux vibrations et donc moins endurant.
RACCORD A OLIVE L'olive est en laiton et vient se déformer lors du serrage. Le montage est très rapide mais Sign up to vote on this title pour des démontages fréquents il est Useful Not useful déconseillé.
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RACCORD DEMONTABLE ETANCHE Ils doivent être exclusivement utilisés pour les essais des équipements hydrauliques. Les deux jonctions s'obturent automatiquement. L'accouplement peut s'effectuer soit par vissage soit par clips à billes.
4C4. Dimensionnement
Il faut y faire particulièrement attention. En effet il en existe deux séries, millimètres soit au pas du gaz ; les deux étant bien sûr non compatibles. A noter : il existe une pression d’épreuve pour les canalisations, elle est 1.5 fois su à la pression de service.
•
Série millimétrique pour les tubes rigides :
Désignation D extérieur d intérieur (mm) (mm) (mm) 4x6 6x8 8 x 10 10 x 12 12 x 14 14 x 16 15 x 18 17 x 20 19 x 22 19 x 25 22 x 28 24 x 30 30 x 38 40 x 50
6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 38 50
4 6 8 10 12 14 15 17 19 19 22 24 30 40
Pression de Pression de service rupture (bar) (bar) 508 1385 367 1000 287 783 236 643 200 545 174 474 238 643 211 575 191 519 351 956 309 867 Sign up to vote on this title 287 783 Useful303 Not useful828 287 873
Epaisseur (mm) 1 1 1 1 1 1 1,5 1,5 1,5 3 3 3 4 5
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Série gaz pour les tubes souples à 6 nappes d'acier : Pression Pression Désignation D extérieur d intérieur de service de rupture (pouce) (mm) (mm) (bar) (bar) ½ 27,5 200 2068 ≈ 22 ¾ 32,5 240 1379 ≈ 29 1 39,7 300 1379 ≈ 36 1¼ 50,6 419 1379 ≈ 47 1½ 58,1 508 1379 ≈ 54 2 73 635 1379 ≈ 68
Masse linéique (kg/m) 1,37 1,70 2,28 3,71 4,91 7,36
4C5. Abaque de pertes de charge pour tubes rigides de millimétrique
Dans une même ins hydraulique, les dimension canalisations sont différentes se destination et donc les d'écoulement aussi : Aspiration : 0,6 m/s si ν=150 m 0,75 m/s si ν=100 m 1,2 m/s si ν=50 mm 1,3 m/s si ν=30 mm Travail sur machines fixes : avec ν entre 30 et 150 2,8 m/s si p=25 bar 3,8 m/s si p=50 bar 4,8 m/s si p=100 bar 5,5 m/s si p=200 bar 6 m/s si p>200 bar Sur les machines mobiles les sont à multiplier par 1,2 à 2 Retour : 2 à 3 m/s Drainage : 1 à 1,5 m/s
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4D. Les accumulateurs Sheet Music
4D1. Leur rôle
Leur rôle est de stocker un certain volume de fluide sous pression pour le rest fonction des besoins. Ils sont aussi utilisés pour les commandes d'urgence (term mouvement, actionner un frein,…) ou pour amortir les chocs dans les démarra installations. Le principe est simple : une chambre à deux orifices séparés par un élément étanch des orifices est relié au système et l'autre permet le remplissage avant utilisation d générant un contre effort. Le gaz utilisé est l'azote (gaz inerte). Il en existe 3 principaux types : • A membrane (soudée ou vissée). • A piston ; • A vessie ;
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Pour éviter l'extrusion de la membrane
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Orifice de remplissage de l'azote
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Orifice de la
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A retenir : Lors des arrêts des systèmes pour les maintenir, faire attenti accumulateurs qui conservent la pression sauf si celle-ci est évacuée. Mettre si possible le système de protection de l’accumulateur et de l’agent conformém solution suivante :
Limiteur de pression NON réglable de surcharge
Vanne d’isolement
Vanne de pu
Vers le circuit
A penser : mettre un clapet anti-retour entre la pompe et l’accumulateur pour celle-ci d’une décharge imprévue. Dans ce cas faire attention à la charge restante circuit.
4D2. Détermination d’un accumulateur
L’objectif habituel est de fournir un volume ∆v de fluide. L’accumulateur est caractérisé par le volume d’azote V1 et la pression de gonf l’azote p1. You're Reading a Preview En fonctionnement simple quand le système est au repos l’accumulateur est dans la configuration de l’état 1. full access with a free trial. Unlock Il n’y a alors pas de fluide hydraulique Download dans With l’accumulateur. Free Trial Quand le système fonctionne, si la pression dans le circuit hydraulique est supérieure à p1 alors le fluide hydraulique pénètre dans l’accumulateur.
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Pour éviter de décharger complètement l’accumulateur de son huile Useful avec contact Not de mettre le clapet de protection en la useful vessie, on conser la phase d’utilisation un petit volume d’huile dans l’accumulat obtient alors la configuration de l’état 2.
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En conclusion il faut, pour déterminer un accumulateur, connaître : v1 : volume d’azote p1 : pression de gonflage de l’azote ∆v = v2 – v3 : volume de fluide restituable par l’accumulateur
Remarque : Dans les calculs de thermodynamique, on utilise toujours les p absolues pa. En hydraulique en revanche on utilise les pressions relatives (indication des manom pa = pr +patmos. Pour l’azote on utilise les pressions 1bar Détermination du volume restituable par l’accumulateur ∆v : Q (l/min) Qmoy
Sans accumulateur la pomp débiter au débit maximum soit Q
Q3 Q1 Q4 Q2 t1
t2
Qmoy =
∑ Q ⋅ t ∑ t i
i
t3
t4
Temps de cycle (s)
le volume ∆v est :
Avec accumulateur la pomp débiter au débit moyen soit Qm
∆v =
Qmax
− Qmoy )⋅ (temps du 60
i
∆v est en litre, Q en l/min et le temps en seconde.
You're Reading a Preview Le temps du besoin serait pour le schéma proposé t 3. Unlock full access with a free trial.
Détermination du volume d’azote Si la charge/décharge est rapide (cycle d’utilisation de l’accumulateur <1 Download With Free Trial transformation est adiabatique (température constante ou pas d’échange de chaleur milieu extérieur et le système). p : pression (Pa) m : masse v : volume (m3) T : températur L’équation des gaz parfaits p ⋅ v = m ⋅ R ⋅ T R=297 J/kg.K pour l’azote Devient :
pV γ
= cste Sign up to vote on this title
L’exposant γ est une fonction de la température et Useful de la pression.
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Département Génie Industriel et Main Pour la décharge de 3 vers 2 : p3 ⋅ v3γ
= p2 ⋅ v2γ
∆v = v2 – v3 p3 : pression maximum du circuit (LdP ouvert) p2 : pression du récepteur qui aura besoin de l’accumulateur p1= 0.9 x p 2 On obtient alors un calcul théorique du volume d’azote dont on a besoin : ∆v v1 = 1 / γ 1 / γ p1 p1
p2
− p3
On détermine par la lecture dans un catalogue fournisseur l’accumulateur approp aura sur celui-ci le volume d’azote nominal et le volume d’azote réel. C’est ce de permettra de calculer la pression de gonflage réel. Détermination de la pression de l’azote : En utilisant les mêmes équations on obtient : p 2 ⋅ p3 ⋅ ∆v γ p1 = γ v1γ ⋅ ( p31 / γ − p12/ γ )
4E. Le clapet anti-retour 4E1. Standard
You're Reading a Preview Comme son nom l'indique il permet le Unlock access with a free trial. passage du fluide dans un sens etfull l'interdit dans l'autre. Download With Free Trial
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vers B après avoir v Le fluidepasse de A force développée par le ressort sur le conique. Dans le sens inverse le fluide main Useful
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4E2. Piloté
Le principe de base reste le même mais dans certaines utilisations on peut avoi d'annuler le blocage du fluide. Il suffit pour cela d'alimenter hydrauliquement forçant ainsi le clapet conique à s'ouvrir. Pour annuler la commande on alimente l'o ou on laisse le ressort de rappel agir ; attention toutefois au retard de fermeture dans
4F . Le limiteur de pression réglable
C'est un appareil indispensable dans toute installation hydraulique, il sert à prot You'redeReading a Preview différents organes d'une élévation pression im portante. Il est élaboré sur le même principe que CAR Unlock full access withle a free trial. mais le ressort exerce une fondamentale et la valeur de l'effort est parfaitement déterminée. Il en existe trois principaux types : à clapet, avec dash-pot e t à tiroir. Download With Free Trial Dans le cas d'utilisation de système à clapet : La force d'ouverture est modifiée par la valeur de pression régnant dans la canalisation de retour. Plus le débit est important et plus la pression sera importante et moins le limiteur de pression réagira au moment opportun. Par ailleurs, s'il y a également des variations importantes de la Sign up to vote on this title pression, un phénomène d'oscillation risque Useful Not useful d'apparaître.
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Dans le cas d'utilisation d'un système à tiroir : C'est la pression dans la canalisation de drain qui modifie l'ouverture. Il en résulte que ce deuxième limiteur est plus précis que celui à clapet.
A noter : Le limiteur de pression principal doit être plombé, empêchan dérèglement.
A retenir : Sur les cycles courts, sur les débits importants ou sur les cycles rap limiteur de pression est souvent le point chaud du système ; 20° C de plus que You're Reading a Preview réservoir. Unlock full access with a free trial.
Le limiteur de pression à commande directe a des limites d'utilisation qui se situ environs de 200 bars et aux faibles débits. Au delà on utilise des limiteurs de pre Download With Free Trial commande indirecte. Le clapet (1) existe toujours mais ne reçoit qu'un faible débit dû à l'étranglement (6). Il assure toujours le pilotage mais un tiroir (4) permet l'essentiel du passage du fluide en cas de surpression. Le maintien en position du tiroir (4) est assuré par un ressort de faible raideur (5). Dès qu'il y a une surpression le clapet s'ouvre créant une forte dépression du
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Exemple de réalisation : Sheet Music
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Le clapet est réalisé par une Unlock bille (4). full access with a free trial.
4G. Le réducteur de pression
Download With Free Trial Le rôle du réducteur de pression est différent, il permet de limiter la pression da une branche d'une installation, cette pression étant bien sûr inférieure à la pression par la pompe. Le schéma est donc différent.
Vers circuit principal
réducteur de
Limiteur de
pression réglable
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Pompe à cylindrée
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réglable
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RdP à commande directe :
Dès que la pression p 2 est atteinte, le tiroir se déplace pour obturer l'alimentation. Si p2 vient encore à augmenter, rien ne protège le réducteur, on préfère donc utiliser des réducteurs à 3 voies. RdP à commande indirecte : You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Les commandes indirectes sont utilisées pour les grands débits. L'étage de pilo réalisé par un limiteur de pression à action directe. A noter : Il faut prendre en compte dans les calculs de débit, le débit de fuite Sign up to vote on this title commande de ce réducteur sur le circuit secondaire.
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4H. Le limiteur de débit
On vient de voir comment limiter ou réduire la pression il reste maintenant à trava
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On voit que cette fonction n'est pas simple et qu'elle présente un certain d'inconvénients d'utilisation dans les limiteurs de débits. Néanmoins en regardant de plus près, on voit que l'influence de la section rétrécie est plus importante que les autres valeurs. Si le régime est turbulent, ξ est pratiquement une fonction exclusive de la forme de la restriction (aire de la surface mouillée sur la section de la restriction) ; ξ grandit avec le rapport précédent. Avec toutes ces remarques, on obtient quand même un limiteur de débit utilisable. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Exemple de réalisation :
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A retenir : Plus la surface mouillée est grande et plus le frottement est important.
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Exemples :
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A noter : Les régulateurs de débit sont utilisés selon trois types de montage : En alimentation du récepteur : montage traditionnel, En retour au réservoir : pour les vérins verticaux, Sign up to vote on this title En dérivation : pour un meilleur rendement. Useful Not useful Montage en dérivation :
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4J. Le diviseur de débit Son rôle est simple, il doit diviser le débit entrant parties toujours proportionnelles.
Si on souhaite une division en parties inégales il s modifier les caractéristiques de l'un des diaphragmes.
Exemple de réalisation :
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4K. Le distributeur
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Il en existe 3 principaux. • A tiroir, • A robinet, • A clapet. A clapet
A tiroir Sign up to vote on this title
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Dans le cas de débit très important (supérieur à 30 l/min) les efforts sont trop im pour une commande directe (manuelle ou électrique). On utilisera alors un distrib commande en 1/4" donc sur ce principe : A
B
P
T
Distributeur de puissance à commande
Distributeur pilote à commande électrique
Représentation simpl
Les distributeurs sont montés sur des embases. Il existe plusieurs principes : Empilage aucun Vertical Horizont Embase Tous les composants Système simple à servant à la Individuelle un récepteur régulation du récepteur sont montés à la suite Tous les Tous le You're Reading a Preview composants distribute Multiple reçoivent Unlock full access with a free trial. servant à la Type bloc foret régulation des même éner récepteurs sont partir d’un m Download With Free Trial montés à la suite bloc. Pour le raccordement hydraulique il existe des normes (DIN 24-340 ; CETOP R35 4401 ; NF E48-422) pour les plans de pose. Diamètre interne des canalisations (mm) 5 7.5 9.2 10.5
Référence NG4 NG6 ou CETOP 3 NG8 ou CETOP 4 NG10 ou CETOP 5
Raccord filetage Débit maxi gaz conseillé A;B;P;T (l/min) 15 ¼’’ Sign up to vote on this title ¼’’ ou 3/8’’ ou ½’’ 25 Useful Not useful ¼’’ ou 3/8’’ 35 3/8’’ ou ½’’ 50
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En courant alternatif, le temps de commutation est lui très souvent 3 fois plus co contre si le solénoïde est bloqué en position intermédiaire il « grille » très rapidemen Les solénoïdes peuvent être soit sec (pour les ambiances non humides) soit à bain d dans ce cas s’assurer que le remplacement de la bobine est prévu facilement sa d’huile et que le pourcentage d’eau dans l’huile soit minimal.
4K1. A tiroir
Il est utilisé pour les faibles et moyennes pressions. Les jeux internes provoquent de il est donc déconseillé de les utiliser dans les systèmes asservis. You're Reading a Preview
A noter : Les jeux internesUnlock entrefullleaccess piston latrial. chambre sont de l’ordre de 1 with aet free convient donc lors du montage sur une semelle d’utiliser une clef dynamométriqu suivre une logique de serrageDownload (celles desWith culasses) pour ne pas déformer les élément Free Trial
A noter : Lors du changement d’état il peut y avoir deux solutions constructives. O de recouvrement de transfert. Il est soit négatif soit positif. • Recouvrement négatif (underlap) : Pendant un court instant les communiquent il en résulte une absence de choc lors de l’inversion récepteur peut se déplacer ou l’accumulateur se vider partiellement. • Recouvrement positif (overlap) : Les différents orifices ne sont jam le sys communication mais des pointes de pressions risquent de perturber Sign up to vote on this title générant du broutement au démarrage.
4K2. A clapet
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On utilise ces distributeurs pour des systèmes en 3/2 et pour des faibles pressions c les efforts de commutation sont trop important. Dans le cas de fortes pressions on utilise le principe des distributeurs de pilotage.
1 : valve pilote 2 : tiroir de distribution 3 : élément de fermeture (bille) 4 : chambre de pilotage You're Reading a Preview 5 : douille qui permet un recouvrement positif Unlock full access with a free trial. Download With FreeBobine Trial non excitée, la chambre de pilotage est à la pression P et comme la surface est plus grande… Bobine excitée, la chambre de pilotage va vers T et le tiroir, la bille et la douille se déplace pour laisser passer le fluide vers A Sign sansuppassage par T.title to vote on this
Le schéma associé est :
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4K3. Synthèse sur les distributeurs
A noter : Préférer toujours un distributeur 4/3 avec centre ouvert pour limiter le co démarrage et ainsi limiter la casse de l’accouplement moteur électrique / pompe. utiliser un distributeur à 2 positions si un seul actionneur est prévu dans le système. La position centrale permet le plus souvent de bloquer (préférer un CAR piloté ou délester les actionneurs et surtout de permettre à la pompe de débiter vers le réserv difficulté (pas de passage par le LdP principal).
Les normes utilisées sont : • ISO, (International Organisation for Standardisation) • CNOMO, • CETOP, (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneuma • JIC, (Joint Industry Conference) • DIN Même si elles sont différentes, elles permettent l’association des éléments entre eux
A retenir : On peut approximer les pertes de charges dans les distributeurs à 2 bars quelques s taille, et ce dans une première étude. Il convient dans l’étude terminale de su données constructeurs.
4L. La pompe
Il existe deux sortent de pompes : You're Reading aun Preview qui possèdent débit élevé mais irrégulier, • Les non volumétriques sont génératrices d’un débit. Celui-ci peut être • Les volumétriques qui Unlock full access with a free trial. variable. Nous n’étudierons ici que les pompes volumétriques qui sont utilisées en hyd Download With Free Trial industrielle.
4L1. A engrenages
C’est la pompe standard, elle a une cylindrée fixe et fonctionne entre 10 et 170 ba existe deux types, à dentures extérieures et à dentures intérieures.
4L1.1 A dentures extérieures, Elles sont bruyantes donc utilisées dans le monde agricole, industriel lourd,… to vote on this title peuvent fonctionner jusqu’à 170 b. Elles ont Sign un up rendement d’environ 0,8. L Useful Not useful le bruit diminuer engrenages est moteur tandis que l’autre est mené. Pour augmenter le nombre de dents. Elles ne nécessitent pas de haute filtration.
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Calcul du débit moyen : En première approximation en assimilant une pas dent à un rectangle de volume ⋅ h ⋅ b on peut 2 prendre qv = b ⋅ ω ⋅ m 2 ⋅ z avec
qv :Débit moyen théorique (m b : largeur de denture (m) ω : vitesse angulaire du moteur d’entraînement (rad/s) m : module de la denture (m) z : nombre de dents d’un pignon
Un calcul plus précis peut être donné par :
1 cos 2 α qv = b ⋅ ω ⋅ m ⋅ z ⋅ 1 + − 12 z ⋅ z 2
α : angle de pression de la dent
avec
Coefficient d’irrégularité sur le débit : Maxi min i qins tan tan é − qins tan tan é C i = 100. q moyen
C i
=
cos 2 α
z
Exemple de réalisation :
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Système à dentures intérieures avec croissant Le croissant est lié à la forme des dents en développante de cercle. Sans croissant il communication entre refoulement et aspiration.
Calcul du débit moyen : Le calcul du débit est identique au cas des pompes à engrenages extérieurs et le nom dents est celui du pignon à dentures extérieures.
1 cos 2 α qv = b ⋅ ω ⋅ m ⋅ z ⋅ 1 + − 12 z ⋅ z You're Reading a Preview 2
full access with a free trial. Coefficient d’irrégularité surUnlock le débit :
1 1 1 Free ⋅ cos 2 α Download − Trial C i = ⋅With 2 z ext z int Exemple de réalisation :
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Système à dentures intérieures sans croissant . Les dents ont des profils circulaires.
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Les deux lumières en forme d’haricot (aspiration et refoulement) sont réalisées stator. Le pignon à dentures intérieures en liaison pivot avec le carter à une dent que le pignon à dentures extérieures entraîné par le moteur.
Calcul du débit moyen : Sign up to vote ontandis this title Les volumes cellulaires a, b et c sont en phase d’augmentation que les volum et f sont réduction donc au refoulement ; les fonctions d’aspiration et de refoulem Useful Not useful donc symétriques par rapport à l’axe horizontal x. Quand une dent du pignon 1 fait elle chasse z+1 volumes cellulaires.
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Remarques constructives : Unlock full access with a free trial. Les zones d’aspiration et de refoulement ne sont pas réalisées sur le coté comm Download With Trial l’étude théorique mais radialement. Cela est Free rendu possible grâce aux évidements E dans la couronne. Des coussinets 2 sont placés aux extrémités des dents de la couronne pour assu meilleure étanchéité. La vitesse de glissement à cet endroit est faible donc l’u limitée.
4L2. A palettes
Elle est aussi standard, fonctionne sur la même plage de pression que les po engrenages. Elles sont en revanche très silencieuses. Pour accepter Sign up to vote on this les title 200 b elles être équilibrées, en effet le déséquilibre pression d’aspiration usefulcoté et pres Useful Notd’un refoulement de l’autre coté crée des efforts sur les paliers, en revanche si on doubler le refoulement et l’aspiration de façon symétrique les efforts s’équilibren
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4L2.1 A stator cylindrique
Calcul du débit moyen :
qv
=
qv :Débit moyen théorique (m i : profondeur des palettes (m) 4 ⋅ n ⋅ e ⋅ R ⋅ N ⋅ i π ⋅ sin Ν : vitesse du moteur d’entraîne 60 n (tr/min) e : distance d’excentration (m) R : rayon du stator (m) You're Reading a Preview n : nombre de palettes
Unlock full access with a free trial. Exemple de réalisation à cylindrée variable :
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4L2.2 A stator en forme de came
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Calcul du débit moyen :
qv
=
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qv :Débit moyen théorique (m3/s) profondeur des palettes (m) 2 ⋅ π ⋅ N ⋅ i Download Withi :Free Trial '2 ) ⋅ ( R 2 − R Ν : vitesse du moteur d’entraînement (tr/ 60 R : rayon du stator dans la zone CD (m) R’ : rayon du stator dans la zone AB (m)
Exemple de réalisation à cylindrée fixe non équilibrée : Sign up to vote on this title
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4L3. A pistons axiaux
Le principe est celui de la pompe à vélo mais pour améliorer le débit il y a plusieurs sur la couronne circulaire. On obtient un coefficient d’irrégularité en mettant un impair de pistons. On les utilise pour des pressions de 250 à 350 bars. Elles sont relativement bruyante ont un rendement d’environ 0,9. En fonction de la technologie utilisée elles sont à cy fixe ou variable. On peut en définir 4 configurations : • Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe d’entraînement brisé, cylindrée fixe, • Plateau tournant, bloc cylindre fixe, axe d’entraînement aligné, cylindrée fix • Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe d’entraînement aligné, cylindrée vari • Plateau fixe mais inclinable, bloc cylindre tournant, axe d’entraînement cylindrée variable, Calcul du débit moyen :
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Chaque piston passe du PMBDownload au PMH With Free Trial 1 π d 2
qins tan tan é = ⋅ 2
4
i = n −1 2π 2π ⋅ R ⋅ ω ⋅ tg α ⋅ ∑ sin θ + i + sinθ + i n n i =0
qinstantané : Débit instantané théorique (m d : diamètre du piston (m) R : rayon des blocs cylindres (m) ( ω : vitesse angulaire des blocs cylindres to vote on this title deup brisure α : angleSign useful Useful Not angulaire positionnant le pisto θ : abscisse n : nombre de pistons
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En sommant pour chaque position on obtient le débit instantané :
Le débit moyen vaut : π d 2 R ⋅ ω ⋅ tg α = n ⋅ a Preview ⋅ You'reqvReading 4 π Unlock full access with a free trial.
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4L3.1 Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe d’entraînement brisé, cylindr Schéma de principe :
La glace de distribution fixe possède deux lumières oblongues (en forme de haricot) Exemple de réalisation :
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4L3.2 Plateau tournant, bloc cylindre fixe, axe d’entraînement aligné, cy fixe, Schéma de principe :
Une partie de la distribution (aspiration) s’effectue entre le support tournant et le fixe en rotation. Pour assurer cette liaison et l’étanchéité, on place des ress compression dans les cylindres. Une lumière oblongue est réalisée sur le suppo passage du fluide axialement est assuré par un perçage des pistons. Le refoulement est réalisé par les clapets en bout de chambres des pistons. Exemple de réalisation :
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4L3.3 Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe d’entraînement aligné, cy variable, Schémas de principe :
Les blocs cylindres sont entraînés en rotation par l’arbre d’entraînement moteur. Le est non tournant mais inclinable, on peut passe donc d’un sens de flux à l’autre annulation de celui-ci. La distribution aspiration, refoulement est assuré comme première configuration. Entre le premier schéma et le second la seule différence est l’inclinaison de cylindres. Exemple de réalisation :
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4L3.4 Plateau fixe mais inclinable, bloc cylindre tournant, axe d’entraî aligné, cylindrée variable, Schéma de principe :
Les blocs cylindres sont entraînés par l’arbre d’entraînement. Le support est fi inclinable par l’intermédiaire du vérin. La liaison patin glace est assurée par les res compression placés dans les cylindres. L’aspiration est assurée dans la glace lumière oblongue et un perçage des patins tandis que l e refoulement et non retour es par les clapets. Exemple de réalisation :
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4L4. A pistons radiaux
On les utilise pour des pressions supérieures à 350 bars. Elles sont très silencieuse sont utilisées dans les cas de forts débits. Elles ont un rendement d’environ 0,9. Il e trois types : • A système bielle manivelle, • A excentrique, • A blocs cylindres excentrés. Dans les deux premiers systèmes on a des cylindrées constantes. Dans le dern l’excentration peut être modifiée on aura alors une pompe à cylindrée variable. Calcul du débit moyen :
qins tan tan é =
1 π d 2 2
⋅
4
2π 2π ⋅ R ⋅ ω ⋅ ∑ sin θ + i + sinθ + i n n i =0 i = n −1
Cette formule est applicable aux 3 types de pompes radiales si : R<
qinstantané : Débit instantané théorique (m3 d : diamètre du piston (m) R : rayon de la manivelle ou distance de l’excentration (m) ω : vitesse angulaire des blocs cylindres (ra θ : abscisse angulaire positionnant le piston n : nombre de pistons (valeur impaire)
Le débit moyen est identique à celui des pompes à pistons axiaux ainsi que le coe You're Reading a Preview d’irrégularité sur le débit, tgα valant 1. Unlock full access with a free trial. 1 cos π ) − π d 2 R ⋅ ω ⋅ tg α 2 ⋅ n ⋅ qv = n ⋅ C i = π ⋅ π 4 π Download With Free Trial 2 ⋅ n ⋅ sin 2⋅n
4L4.1 A système bielle manivelle Schéma de principe :
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4L4.2 A excentrique Schéma de principe :
Les ressorts assurent la liaison entre l’excentrique et les pistons. Pour l’aspirati refoulement on peut utiliser le système des clapets comme précédemment ou proposé ci-dessus. On a alors un clapet unique dans chaque cylindre et l’a s’effectue par la rainure sur l’excentrique et surtout un réservoir toujours en charge. Exemple de réalisation :
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4L4.3 A bloc cylindres excentrés Schéma de principe :
Le rotor est désaxé du stator et est constitué des blocs cylindres. La bielle qui relie l au stator est donc lé par un patin de frottement. L’aspiration et le refoulement sont dans un arbre fixe de centre A par l’intermédiaire d’orifices entrant en communicati les parties supérieures des blocs cylindres. Exemple de réalisation :
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4L5. A pistons en lignes Schéma de principe :
Il s’agit d’une pompe à cylindrée constante. La distribution du fluide se fait par des aménagés dans la partie supérieure des cylindres. Exemple de réalisation :
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4L6. Synthèse sur les pompes
Fuites internes : Pour les calculs sur les pompes il faudra tenir compte des fuites interne interviennent généralement entre le rotor et le stator pour les pompes à engrena palettes et entre les liaisons pivots/glissants (piston/cylindre), distribution (piston patin/glace) pour les pompes à pistons radiaux et axiaux. Ces fuites favorisent la lubrification hydrodynamique des éléments et aussi la sta température des éléments. Attention toutefois aux systèmes à basse vitesse pour lequel la disparition du film le phénomène de stick-slip.
Rodage : A l’achat les pompes même si elles ont été rodées ont encore des zones de fro importantes. Il conviendra de mettre les additifs anti-usure dans le fluide autori pressions de contact importantes. Les constructeurs prévoient également la nécessaire, elle est souvent de l’ordre de 25 µm.
Cavitation : Il s’agit d’une dépression d’un volume de fluide, celui-ci se transformant localem phase gazeuse. Il y a alors naissance d’une variation de débit et de pression. Des vi se propagent alors dans tout le circuit. Les raisons peuvent être : • Fréquence de rotation trop élevée, • Filtre d’aspiration trop exigent en terme de création de pertes de charge, importante, • Viscosité du fluide trop You're Reading a Preview • Dépression dans le réservoir (absence de reniflard par exemple). Unlock access with a free trial. en effet les pressions/dép Une pompe qui cavite aura unefullusure prématurée, peuvent amener des arrachements localisés et ainsi favoriser les fuites internes e With Free Trial des rayures dans les zones deDownload frottements.
Niveau sonore : L’irrégularité du débit des pompes, liée à la cinématique, entraîne des accélérations du fluide et donc des variations de pressions à certaines fréquences. Ces phénomène l’origine des bruits. Ci-dessous un tableau de synthèse des bruits enregistrés fréquence de rotation de 1500 tr/min : Sign up to vote on this title
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Département Génie Industriel et Main Pression maxi
Types de pompes
(bars)
η
Engrenage ext. simple Engrenage ext. complexe Engrenage int.
80
0.7
170
0.8
250
0.9
170
0.9
200
0.9
350
0.9
400
0.9
250
0.9
Palettes fixes ou réglables Palettes fixes ou réglables et équilibrées Pistons axiaux à barillet incliné Pistons axiaux à plateau incliné et barillet fixe Pistons axiaux à plateau incliné et barillet tournant Pistons radiaux
400
Pistons en lignes
500
Débit Constant/Variable Faible/Moyen/ Important C F C F C F C ou V F ou M C ou V F ou M C F ou M C F ou M Cou V F ou M
caractéristiques Bon marché, simple, robuste auto-amorçage Bon marché, simple, robuste auto-amorçage Prix moyen, robuste, bonne alternative aux pompes à palettes auto-amorçage Silencieuse Cylindrée variable
L’usinage soigné impose une filtration élevée L’usinage soigné impose une filtration élevée Un seul sens de rotation L’usinage soigné impose une filtration élevée
You're Reading a Preview 0.9 C ou V Filtration élevée. Elles sont Unlock full access trial. M ouwith I a free utilisées pour les forts débits 0.95 C L’usinage soigné impose ou IFree Trial une filtration élevée DownloadMWith
4M. Le vérin
Le vérin est à priori un système simple connu de tous. Pourtant en hydraulique de fonction, les risques de phénomènes dérangeant sont importants. Dans un cycle on p amené à gérer l’accélération du mouvement (étude dynamique), le positionnement en cours de mouvement (raideur du vérin), le flambage et enfin l’amortissement e course. Sign up to vote on this title Il existe 4 principaux types de vérins : Useful Not useful • Le vérin simple effet (VSE) • Le vérin double effet (VDE)
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4M1. Problèmes d’étanchéité Il existe deux types d’étanchéité sur les vérins : • L’étanchéité statique ES, • L’étanchéité dynamique en translation EDT. EDT
ES
ES
ES
EDT
4M1.1 Etanchéité statique On la retrouve entre les fonds de cylindre et le cylindre ou fût et entre le piston et la existe trois principaux systèmes utilisés qui sont : • Le joint plat, • Le joint torique, • La bague BS. Le joint plat : Il peut être en aluminium, en cuivre ou en plastique. L’écrasement est fonction du serrage des pièces et donc ne permet pas un positionnement rigoureux des pièces entre elles. You're Reading a Preview Le joint torique : access with a free trial. Il s’agit d’un élastomère. IlUnlock est full toujours monté dans une gorge normalisée et donc le positionnement relatif des deux Downloadmontages With Free Trial pièces est constant lors des différents qui peuvent être effectuer pour la maintenance.
La bague BS : La partie extérieure est en acier et l’intérieur en élastomère. C’est elle qui ce déforme lors du serrage et qui assure l’étanchéité. La bague métallique assure un positionnement constant entre les pièces à assembler. Sign up to vote on this title
4M1.2 Etanchéité dynamique Useful Not useful On la retrouve entre la tige et un fond du cy lindre et entre le piston et le cylindre. cinq principaux systèmes utilisés qui sont :
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La garniture pour presse étoupe : On les monte en série pour assurer une bonne étanchéité. Le frottement est alors très important on limite donc aux vitesses lentes. Le segment métallique : Il est souvent en fonte bainitique (douce). On l’utilise pour des températures >100°C et pour des vitesses de glissement >1 m/s. Le joint spécial : Il en existe un très grand nombre de form es diverses et fonction des fabricants. pour la plupart dur les bases du quadrilobe ou du presse étoupe.
La pression de fonctionnement est actri cette étanchéité. La pression pr est fonctio Ce type de joint est donc exclusivemen pour des vérins simple effet.
4M1.3 Extrusion des joints a Preview De part leur construction lesYou're vérinsReading génèrent des frottements importants. On doit d réduire au maximum. La première solution consiste à réaliser entre la partie mobile Unlock full access with a free trial. + tige) et la partie fixe (fût + fond de cylindre) une liaison isostatique. Il existe endroits : tige/fond et piston/fût une liaison pivot-glissant donc un syst Download With Free Trial hyperstatique. En fonction de la pression d’utilisation maximale dans le vé autoriser un jeu radial entre le piston et le fût pour réaliser une linéaire annulaire. Jeu radial maximal autorisé (mm) Pression Dureté de l’élastomère (MPa) 70°Shore 90°Shore p ≤ 10 0,1 0,15 10 ≤ p ≤ 15 0,05 0,12 15 ≤ p ≤ 20 0,05 0,1 Sign up to vote on this title 20 ≤ p ≤ 30 0,05 0,07 Useful Not useful Au-delà cette solution technologique est entraîne un risque d’extrusion du joint.
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La bague axiale est métallique et la bague radiale est en téflon. La seconde solution utilisée entre la tige et le fond du cylindre.
4M2. Le vérin simple effet Ce vérin n’est actif que dans un sens de déplacement. Le second mouvement s’effectuant à l’aide d’un ressort de compression (1). En hydraulique on utilise souvent le poids de l’ensemble mobile pour faire ce second mouvement (2) et (3). On évite l’utilisation d’un ressort de ra ppel.
(3)
(2)
(1)
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4M3. Le vérin double effet 4M3.1 Simple Sign up to vote on this title
4M3.2 Différentiel 4M3.3 Double tige
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4M6. Raideur du vérin
On l’a vu dans le chapitre sur le fluide hydraulique, il est compressible. Dans les s hydrauliques simple cela ne pose pas de problème. Maintenant si l’on doit te position stricte cette compressibilité est pénal isante et il faut en tenir comp détermination des sections. La raideur d’un vérin (sans tenir compte des volumes de fluide mort) et de « normale » est défini par : k : raideur (N/m) EF : module de compressib ilité (Pa 2 2 E π ⋅ D d c : course (m) ⋅ 1 + 1 − k = F ⋅ D : diamètre coté piston (m) 4 c D d : diamètre coté ti e m Une variation de la charge dans une position supposée fixe répond à la loi : ∆F=k . ∆x On peut donc apprécier le cha ngement de position ∆x en fonction de la raideur du de la variation de charge.
4M7. Etude dynamique
L’objectif est de montrer que pour éviter un phénomène vibratoire du vérin (sacc une pression minimale ou un débit minimal. Schéma du système à l’état initial : y F v You're Reading a Preview x v0 Q : débit instantané de la po Unlock full access with a free trial. p : pression instantanée en qv V de pompe Download With Free Trial p0 : pression de tarage du Ld qv : débit entrant dans la du vérin v0 : volume résiduel d chambre amont du vérin v : volume actif de la ch amont du vérin Q;p V : vitesse instantanée de la p0 effort Sign upFto: vote on résistant this title
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A retenir : Un vérin vertical qui saccade en fin de course est très souvent du cavitation.
4M8. Flambage 4M9. Amortissement
4M10. Matériaux utilisés pour les vérins
Les deux pièces fondamentales sont d’un coté la tige et de l’autre le fût et le fond « La tige évolue tantôt dans un milieu extérieur qui peut être corrosif tantôt dans un très lubrifié. Par ailleurs la nécessité de garantir une étanchéité dynamique par fro doit être assurée en résistant aux différents joints. Et enfin la sollicitation de flamb être acceptée sur les vérins de grandes courses. On utilisera des aciers types XC 35 NC6, Z8 CND 18-12. Ils seront bien évidements traités par trempe, chromage de nickelage de 15 µm et nitruration. Pour résister aux frottements on préconisera un superficielle de 65 à 70 HRC. Le fût et le fond percé seront eux en aciers de type XC35, 38, 25 CD4. Egalement t trempe pour les fonds (risque de matage) et cémentation pour la partie intérieur (zone frottante). Sur les zones extérieures et peinture. Sur le fût on précon You're Readingsablage a Preview rugosité maximale de 10 à 12 µm. Unlock full access with a free trial.
4N. Les moteurs
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4O . Synthèse sur la technologie des composants
La bonne utilisation des organes hydrauliques doit perme ttre une durée de vie d heures pour les systèmes fixes et de la moitié pour les systèmes mobiles. S’i autrement, vérifier que les opérations de maintenance sont bien réalisées et surtou en place un plan d’amélioration pour atteindre ces valeurs. Sign up to vote on this title
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5. Les solutions technologiques 5A. Le circuit ouvert
5B. Le circuit fermé 5C. Différentes applications
6. Les servo – mécanismes
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7. Risques et Prévention en intervention 7A. Les risques 7A1. Définition du risque et utilisation des systèmes Combinaison de la Probabilité et de la Gravité d’une atteinte à : • La santé des personnes, • Des biens, • De l’environnement, pouvant survenir dans une situation DANGEREUSE.
Tout opérateur, conducteur ou intervenant, même occasionnel, sur machine connaître : • Son principe de fonctionnement, • Les systèmes qui l’animent, • Les risques inhérents aux systèmes.
7A2. Le système normatif
Du plus général au plus précis il y a : • L’ISO (International System Organisation), • L’EN (European Norme), qui édite des directives européennes ou des européennes, You'reFrançaise Reading a de Preview NORmalisation), qui édite des • L’AFNOR (Association d’applications et des Unlock normes fullfrançaises, access with a free trial. • L’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité), qui éd recommandations. Download With Free Trial Un décret est un texte ayant une valeur législative tandis qu’une norme a une consultative. Une déclaration au Préfet de la DRIRE (Direction Régionale de l’Industrie Recherche et de l’Environnement) est impérative pour tous les matériels sous p suivant l’article 15&1 de l’arrêté du 15 mars 2000. En fonction de leur qualité, les personnels doivent connaître certaines normes, la li pas exhaustive mais relève les indispensables. Elles sont données dans le récapitulatif suivant : Sign up to vote on this title
Référence du texte NF X 02-006
Objet
Useful
Le système international d’unités, description
useful l’usage A Not des concepteurs
A l’usage des agents de maîtrise
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Référence du texte EN 082-983 NFE 48-602 Oct. 82 EN 1050 NFE 48-350 Sept. 81 NF X 08-100 Fév. 86 EN 418
Objet Sécurité des machines Lubrifiants et huiles industrielles et produits connexes classe 1 Appréciation du risque Recommandations pour la mise en service, l’utilisation et l’entretien des pompes, moteurs et variateurs hydrauliques Repérage des fluides dans les tuyauteries Equipements d’arrêt d’urgence
A l’usage des concepteurs
A l’usage des agents de maîtrise
X
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X
Liste des décrets applicables : • Décrets 92-766 et 92-767 du 29 juillet 1992 relatifs à la directive (conception des machines) Certification de conformité des équipements de travail et moyens de protecti • Décret 93-40 du 11 janvier 1993 relatif à la directive 89/655 (utilisat équipements de travail) Prescriptions techniques applicables pour l’utilisation des équipements de tra • Décret 93-41 du 11 janvier 1993 relatif à la directive 89/655 (utilisat équipements de travail) You're Reading a Preview 1. Règles générales (équipements de travail et moyens de protection) Unlock full accessconditions with a free trial. 2. Mesures d’organisation, de mise en œuvre (équipem travail) 3. Conditions d’utilisation Download (équipements With Free Trialde protection individuelle) Décret du 15 mars 2000 Responsabilité des propriétaires d’accumulateurs et d’appareils de gaz.
7A3. Liste des risques
Ils sont répertoriés et font références aux normes européennes EN 292-1 ; EN 292 474-1 ; EN 982 et EN 983 ou directives européennes 89/392 et 89/655. Réf. 1
avec Normes ettoarticles en title relations Sign up vote on this Liste des risques l’hydraulique Useful Not useful Risques mécaniques causés par la machine EN 292-1 art. 4.2.1, art. 4.2.2 et art.4 et ses éléments EN 292-2 art. 1.3, art.1.4 et art.1.3.7
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Risques engendrés par le non respect des EN 292-1 art. 5.5, art. 5.2.2, art. 3.16 principes ergonomiques lors de laEN 292-2 art.4.9, art. 3, art. 3.7 conception de la machine (machine non adaptée aux caractéristiques et aptitudes humaines) Combinaison de risques EN 292-1 art. 4.10 Risques engendrés par la défaillance de la EN 292-1 art. 5.3, art. 3.16 source d’énergie, panne de la machine et EN 292-2 art.3, art. 3.8.4, art. 3.7 autres dysfonctionnements Risques causés par une absence EN 292-1 art.3.22, art.3.23, art.3.3 ar (temporaire) et/ou une mise en place EN 292-2 art.4.2, art. 5.2 à 5.5, art. 6 incorrecte de moyens de protection
7A4. Pour fixer les idées On classe les systèmes en 4 grands domaines : Classes de pression (en bars) 30< p < 100 BASSE PRESSION
Domaines d’utilisation
Installations fixes : machines o Installations fixes : presse métallurgie ou de plasturgie 100 < p < 300 MOYENNE PRESSION Installations mobiles : équip de travail Installations fixes : fonderie 300 < p < 500 HAUTE PRESSION Installations mobiles : transmis You're Reading a Preview Installations fixes : laminoirs, Unlock full 500access < p with a free trial. bancs d’essais. TRES HAUTE PRESSION Découpe au jet d’eau : 3000 bar Download With Free Trial Le circuit d’eau du robinet est à 2,5 bars en moyenne. 200 bars sont équivalents à 20 000 volts. Une femme sur ses 2 talons aiguilles exerce sur le sol une pression de 90 bars.
7B. La prévention 7B1. Principales causes d’accidents Sign up to vote on this title
Méconnaissance du système
Useful Méconnaissance des signes de danger
Manque de Not useful Maintenance
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7B2. Mesures préventives
Actuellement aucun texte spécifique n’existe. Seul une fiche pratique éditée par existe. Il s’agit de l’ED 018. Aujourd’hui elle est en pleine révision et l’ ensemble d européens devrait y être ajouté. Deux types de personnes sont essentiellement à prévenir : Le candide qui ne voit pas le risque et devient dangereux par son ignorance, Le spécialiste qui connaît parfaitement la technique et croit maîtriser son sujet.
A penser : Mettre des prises de pression dès que cela est nécessaire. Deux solutio envisageables. Soient les prises de pression étanches et rapides, soient les manom pousser. Mettre une étiquette sur la fonction et la pression normale au niveau de la p Sortie vérin V2 P=200bars
7C. La maintenance corrective
Ci après une liste non exhaustive des actions de maintenance corrective qui engendrer des risques et donc auxquels il faut prêter plus attention : • Intervention. => Toujours avoir le schéma et repérer l’identificat composants ; • Démontage des liaisons. => Faire chuter la pression interne et penser par e à manipuler les distributeurs plusieurs fois à la main si nécessaire pour fair You're Reading a Preview la pression résiduelle ; Unlock full access with a free trial. • Désolidarisation d’un récepteur. => Vérifier que la charge n’est pas en pr oui qu’elle n’est pas menante, sinon penser à caler les charges ; Download With Free Trial • Dépose d’un composant sur un circuit équipé d’un accumulateur. => P purger l’accumulateur ; • Dépose d’un récepteur équipé d’un clapet anti -retour. => Bien vérifie partie restante n’est pas encore sous pression ; • Branchement des manomètres . => Eviter les bouchons et choisir la solu paragraphe précédent ; • Vérification ou réglage des fonctions . => Bien prendre en com déplacements, vitesses et efforts ; SignFaire up to vote on thisaux title survitesses attention • Vérification des moteurs hydrauliques . => Useful Not useful à la pression et à la chaleur du • Démontage des canalisations . => Attention Faire attention également aux canalisations non ou mal repérées ; • Intervention à distance . => Bien consigner la centrale pour lim
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On peut donc synthétiser ces recommandations dans la procédure d’arrêt des m suivante :
ABAISSER OU BLOQUER MECANIQUEMENT PAR UNE SECURITE TOUTES LES CHARGES SUSPENDUES
LIBERER TOUTE PRESSION BLOQUEE DANS LE SYSTEME
PURGER TOUS LES ACCUMULATEURS DECHARGER TOUS LES MULTIPLICATEURS DE PRESSION
ISOLER LES COMMANDES ELECTRIQUES ISOLER LA PUISSANCE ELECTRIQUE You're Reading a Preview
7D. L’habilitation
Unlock full access with a free trial.
7D1. Petite mise au point
Download With Free Trial Aujourd’hui l’habilitation hydraulique n’est pas réglementaire et donc non obl Cette recommandation UNITOP (Union Nationale des Industries de Transmission hydrauliques et Pneumatiques) précise les prescriptions générales pour prévenir et la sécurité des personnes, des biens et de l’environnement contre les phén dangereux potentiels des composants et systèmes utilisés dans les transmissions d’é hydrauliques lors d’intervention, de travaux sur (ou à proximité) des système hydrauliques en fonctionnement ou consignés, quelque soit la pression. Elle est donc nécessaire pour : Sign up to vote on this title • Accéder sans surveillance aux locaux réservés aux hydrauliciens, Useful Not useful hydraulique, • Exécuter des travaux, des interventions d’ordre • Diriger des travaux ou interventions d’ordre hydraulique, Procéder à des consignations d’ordre hydraulique,
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Le contenu de la formation doit porter principalement sur : • L’analyse des risques (EN 1050), • Les phénomènes dangereux en hydraulique, • Les règles de sécurité à appliquer pour se prémunir contre ces phén dangereux, • La conduite à tenir en cas d’accident, • Les mesures de prévention à prendre.
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7D3. Les niveaux d’habilitation
Ils correspondent aux niveaux de la maintenance selon la norme NFX 60-010 de dé 94 et sont indépendants de la notion de pression. Un niveau supplémentaire est t attribué « Niveau 0 » et concerne les actions de nature non hydraulique au voisin composants ou des systèmes. Classe hydraulique Metteur au point HY5 Responsable de consignation / déconsignation HY4 Responsable d’intervention ou de travaux HY3 avec 2 personnes ou plus Responsable d’intervention ou de travaux seul HY2 ou avec 1 seule personne Exécutant HY1 Non hydraulicien / pneumaticien HY0 You're Reading a Preview Niveaux Maintenance Habilitation
1 0
1
Opérateurs
Opérateurs
Conducteurs
Régleurs
Professionnels non hydrauliciens
Agents de m aintenance
Travaux d’ordre non hydraulique
Travaux sur système hydraulique consigné
2
3
4
2
3
4
Unlock full access with a free trial.
Agents de maintenance Agents de maintenance
Download With Free Trial Régleurs
Chargés de consignation et de déconsignation
Techniciens qualifiés Techniciens
Intervenants Chargés de travaux
Equipes spécialisées
Travaux sur système hydraulique en fonctionnement
Dépannage
Travaux importants de maintenance préventive ou corrective
Réparation
Actions
Consignation
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Gammes
Procédures détaillées
Useful
Not useful
Procédures détaillées
Instructions particulières
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