CINTREUSE HYDRAULIQUE

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CINTREUSE HYDRAULIQUE

• Pascal Rousset

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Schéma de Principe
3
Schéma Hydraulique
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? Présentation Fonctionnelle

• L'énergie mécanique est fournie par un moteur
  électrique ou par un moteur thermique pour les
  systèmes roulants engins de chantier par
  exemple.
•  
• Les contraintes sont débit, pression, propreté
  de l'huile.
•  
• Les contrôles sont pression, niveau, propreté
  de l'huile.

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Nomenclature des constituants

• Le schéma d'un groupe hydraulique est donné par
  la figure 1 ci-contre.

T
1FT-2F-3F
1WP
1RP
1G
1G
M
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Nomenclature des constituants

• Le schéma d'un groupe hydraulique est donné par
  la figure 1 ci-contre.

T Réservoir (tank)
1FT-2F-3F Filtres
1WP Pompe
1RP Limiteur de Pression
1G Manomètre
1G Indicateur de niveau dhuile
M Moteur électrique
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? Les Pompes

• Ce sont des organes dont la fabrication est
  particulièrement soignée les jeux sont très
  faibles, les états de surface ont un indice de
  rugosité très faible.
• Sur les schémas, on peut en repérer deux types
• - à cylindrée fixe fig. 1
• - à cylindrée variable fig. 2.
•  
• Le trait interrompu court représente le drain
  (drainage externe). C'est une canalisation qui
  récupère le débit de fuite, inévitable à cause
  des jeux fonctionnels, et qui l'envoie au
  réservoir. Certains appareils sont lt drainés
  interne gt, ils ne possèdent donc pas d'orifice de
  drain.

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? Les Pompes à cylindrée fixe

• Elles débitent en permanence, même s'il n'y a pas
  d'actionneur (vérin ou moteur) en mouvement. Le
  débit retourne alors au réservoir.
• Elles peuvent être
• - à engrenages, exemple fig. 3
• - à palettes, exemple fig. 4
• - à pistons, exemple fig. 5.

9
? suite

• - LES POMPES À ENGRENAGES (fig. 6)
•   À jeu fixe
• Ce jeu entre les faces des engrenages et la face
  du boîtier est d'environ 0,05mm.

Pression possible environ 100 bar.
10
? suite
Compensées axialement Le jeu axial est
compensé par deux bagues (paliers lunettes) qui
sont maintenues en appui contre les faces des
engrenages (fig. 7). Pression
possible environ 250 bar.
11
? suite

• - LES POMPES À PALETTES
• Non équilibrées
• Le rotor comporte un certain nombre de palettes
  qui peuvent coulisser radialement (se rapprocher
  ou s'éloigner du centre) c'est la force
  centrifuge qui plaque les palettes contre le
  stator (fig. 8).

Pression possible environ 150 bar.
12
? suite

• À rotor équilibré Ces pompes (fig. 9) possèdent
  deux orifices diamétralement opposés pour
  l'aspiration. De même le refoulement s'effectue
  par deux orifices opposés.

Pression possible environ 200 bar.
13
? suite

• - LES POMPES Â PISTONS
• À pistons axiaux et clapets (fig. 10)
• La rotation de l'arbre provoque un mouvement de
  vaet-vient des pistons. Les clapets installés sur
  le refoulement empêchent l'aspiration de l'huile
  qui vient d'être refoulée.

Pression possible environ 400 bar.
14
? suite

• À pistons axiaux et axe brisé (fig. 11)
• Le barillet supportant les pistons tourne en même
  temps que l'arbre d'entraînement.Chaque piston
  est donc animé d'un mouvement de va-et-vient dans
  son cylindre.
• La glace, fixe, possède deux lumières en forme de
  haricots (fig. 12).
• Pendant le mouvement de montée d'un piston, son
  cylindre est en communication avec le haricot
  aspiration  pendant la descente du piston, son
  cylindre est en communication avec le haricot
  refoulement .
• Pression possible environ 450 bar.

15
? suite

• À pistons radiaux (fig. 13)
• Les mouvements de va-et-vient des pistons sont
  provoqués par des excentriques solidaires de
  l'axe.
• Des clapets assurent l'antiretour de l'huile
  refoulée.
• Pression possible environ 500 bar.

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? Les Pompes à cylindrée variable

• En général, les pompes à cylindrée variable sont
  équipées de dispositifs de régulation. Ils sont
  très nombreux.
• Deux exemples
• 1 - la pompe auto-régulatrice quand la pression
  de tarage est atteinte le débit est annulé. Seul
  subsiste un maintien de pression à la valeur de
  tarage (fig. 13')
• 2 - la pompe à puissance constante où le produit
  pression débit demeure constant.

- POMPE À PALETTES À DÉBIT VARIABLE L'axe du
rotor est fixe. Le rotor supporte les palettes
qui iront se plaquer, par (a force centrifuge,
contre la bague stator. L'axe du stator est
mobile.
17
? suite

• Principe de la variation du débit
• a) Lorsque l'axe de la bague stator est éloigné
  au maximum de l'axe du rotor (fig. 14).
•  Le débit est maximum et la pression est faible.
• b) La pression, en augmentant, déplace un
  poussoir, modifiant la position de l'axe du
  stator, le rapprochant de l'axe du rotor (fig.
  15). Le débit diminue.
• c) Si la pression augmente encore, les deux axes
  stator et rotor coïncident (fig. 16). La
  pression est maximum et il y a annulation du
  débit.

18
? suite

• LA POMPE À PISTONS À DÉBIT VARIABLE
• La pompe à pistons radiaux à débit variable Le
  rotor supporte les pistons montés en étoile. La
  bague stator peut se déplacer. Le principe de la
  variation de débit est le même que pour la pompe
  à palettes à débit variable.
• La pompe à pistons axiaux, à axe brisé, à débit
  variable La variation du débit est obtenue par
  modification de l'inclinaison du barillet par
  rapport à l'axe d'entraînement. Quand l'angle
  diminue, la course des pistons diminue, le débit
  diminue lui aussi. Si l'axe du barillet est dans
  l'alignement de l'axe d'entraînement, il y a
  annulation du débit (fig. 17).

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? LA FILTRATION

• - LES PRINCIPAUX DÉGÂTS ENGENDRÉS PAR LA
  POLLUTION DE L'HUILE
• Usure anormale et rapide des éléments en
  mouvement.
• Ralentissement du déplacement de certains
  organes tiroirs de distributeurs par exemple.
• Augmentation des débits de fuite.
• Obturation de circuits de faible section.

- LES TYPES DE POLLUTIONS solide poussières
plus ou moins fines, plus ou moins dures
particules métalliques arrachées à des
composants. liquide présence d'eau dans
l'huile due à la condensation ou à l'infiltration
d'eau de pluie, ou encore pénétration du liquide
de refroidissement sur les machines-outils.
thermique c'est la décomposition de l'huile par
un échauffement anormal.
20
? suite

• LES FILTRES
• Les filtres permettent de diminuer la pollution
  solide et la pollution liquide.
• Suivant les composants utilisés, les contraintes
  de filtration peuvent être différentes
• environ 10 N (10 microns 10.10-3 mm) pour les
  composants standards, mais 3 à 5 N pour les
  composants très sensibles à la pollution comme
  les servo-valves.

21
? suite
22
? suite

• LES FILTRES SUR LE SCHÉMA DU GROUPE HYDRAULIQUE
• Sur le schéma (fig. 1), nous avons 3 filtres.

2F C'est un filtre qui se trouve sous le bouchon
de remplissage. II permet de filtrer
grossièrement l'huile lors des compléments de
niveau ou des vidanges.
23
? suite

• 3F C'est un filtre équipé d'un raccord rapide. II
  permet de raccorder périodiquement un ensemble
  autonome de filtration, extérieur au système (ce
  procédé est l'équivalent d'une dialyse,
  l'ensemble de filtration jouant le rôle du rein
  artificiel).
• Certains constructeurs ont choisi de monter en
  permanence ce système de filtration (fig. 2).
• Si on installe un seul filtre, sur une
  installation, on l'installe généralement sur la
  conduite de retour (fig. 3).
• La tendance actuelle consiste à installer en plus
  du filtre sur le retour, un filtre sur la
  pression (fig. 4).

24

• Ce filtre supportera la pression d'utilisation,
  sa conception sera donc plus robuste.
• La coupe d'un filtre est représentée figure 5.

25
? suite

• 1FT
• C'est un filtre sur canalisation de retour qui
  comporte un pressostat (appelé aussi
  mano-contact) (fig. 6) qui bascule son contact
  quand la différence de pression entre l'entrée et
  la sortie du filtre est de 0,5 bar pour un filtre
  retour ou de 1,5 bar pour un filtre pression.
  Cette différence de pression entre l'entrée et la
  sortie d'un composant est souvent désignée 0 p
  (delta p gt ).
• Le dépassement du seuil de la A p indique le
  colmatage du filtre.
• Ce signal électrique peut être utilisé pour
  déclencher l'intervention des agents de
  maintenance qui remplaceront le filtre colmaté.
• Sur de petites installations, l'indicateur de
  colmatage peut être visuel, par changement de
  couleur. II nécessite alors une surveillance
  périodique de la part de l'opérateur.

26
? suite

• Le filtre 1 FF est mis en parallèle avec un
  clapet bypass gt permettant le déchargement de
  la pression à l'entrée du filtres, ce dernier est
  complètement obstrué et que l'indicateur de
  colmatage n'a pas fonctionné.
• Si cela se produit, la pollution retenue par le
  filtre risque d'être entraînée par l'huile dans
  le réservoir.

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? COMMANDER UN FILTRE

• Les principaux éléments à connaître sont
• l'emplacement du filtre retour ou pression
• le débit d'huile qui détermine la taille
• la finesse de filtration souhaitée
• - filtration nominale, par exemple 10 N cette
  valeur renseigne, selon les constructeurs, sur
  une rétention des particules comprise entre 50 et
  95
• - filtration absolue, par exemple 5 N elle
  définit la taille de la particule la plus grande
  qui passe encore par le filtre. En théorie, cette
  valeur donne la rétention à 100 des particules
  les plus importantes
• - le bétamicron, définit le taux de rétention
  avec la meilleure précision

28
? suite

• Exemple ?5 ? 100
• Soit N (e nombre de particules. Avant filtration
  le fluide contient N particules ? 5 ?.
• Après filtration le fluide contient N100
  particules ? 5 ?.
• Pourcentage de particules ? 5 ? retenues par la
  filtre
• (N - N100) x 100 99 des N particules.
• Ce pourcentage s'appelle le taux absolu de
  rétention.
• Exemple de commande d'un filtre (fig. 7).

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(No Transcript)
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? Le Limiteur de Pression

• FONCTION DU LIMITEUR DE PRESSION
• Protéger les différents composants contre les
  surpressions qui risquent de provoquer leur
  éclatement ou leur détérioration, en limitant la
  valeur maximum de la pression à une valeur
  prédéterminée par un réglage.
• Ce réglage peut être fixé par le constructeur ou
  accessible à l'utilisateur.

31
? suite

• REPRÉSENTATION DU LIMITEUR DE PRESSION
• Limiteur fixe (fig. 1).
• Limiteur réglable (fig. 2).
• La flèche indique le sens de l'écoulement de
  l'huile vers le réservoir.
• Le trait interrompu court indique le côté du
  pilotage ici le côté pression .

32
? suite

• FONCTIONNEMENT DU LIMITEUR DE PRESSION
• On oppose à la force hydraulique d'un circuit, la
  force mécanique d'un ressort qui maintient fermé
  un clapet.
• Quand la force hydraulique devient supérieure à
  la force mécanique, le clapet s'ouvre et laisse
  passer l'huile vers le réservoir.

33
? suite

• LE LIMITEUR DE PRESSION À ACTION DIRECTE
• II est la réalisation technique du principe de
  fonctionnement (fig. 3).
• Ce type de limiteur est sujet à des vibrations
  fermé, ouvert, fermé, ouvert... à un rythme très
  rapide. Son emploi est limité à des débits
  inférieurs à 10 L/min et à des pressions
  inférieures à 100 bar.
• Certains limiteurs de pression à action directe
  possèdent un coussin d'huile qui atténue les
  vibrations et augmente la plage d'utilisation.

34
? suite

• LE LIMITEUR DE PRESSION À ACTION PILOTÉE
• La figure 4 propose la représentation normalisée.
  II se compose de 2 étages
• - un étage pilote,
• - un étage principal (fig. 5).

35
? suite

• Fonctionnement du limiteur de pression à action
  pilotée
• 1 La pression hydraulique est inférieure à la
  pression maximum réglée par la tension du ressort
  de l'étage pilote.
• L'huile étant immobile, la pression est la même
  dans tous les points du circuit le clapet se
  trouve équilibré en pression, il est donc
  immobile (fig. 6).
• 2 La pression hydraulique dépasse la pression
  maximum.
• Le clapet de l'étage pilote s'ouvre, libérant de
  l'huile vers le réservoir.
• II se crée alors un débit dans l'orifice calibré.
• Ce rétrécissement provoque une perte de charge
  (chute de pression ou ? p).
• La pression au-dessus du clapet devient donc
  inférieure à la pression au-dessous du clapet,
  celui-ci s'ouvre, libérant le passage de P vers T
  (fig. 7).

36
? suite

• COMMANDER UN LIMITEUR DE PRESSION
• Les principales caractéristiques à connaître sont
• Le type action directe ou à action pilotée,
  avec réglage fixe ou variable.
• Le débit qui détermine la taille du limiteur.
• Le mode de raccordement éventuellement la
  taille de l'embase.
• La plage de réglage de la pression.
• Le type d'huile utilisée, ce qui permet de
  s'assurer de la compatibilité des joints avec le
  fluide.

37
FIN