Fonction Hydraulique Tome1 Dtm 44g1j

MINISTÈRE DE LA DÉFENSE

ECOLE SUPERIEURE ET D’APPLICATION DU MATERIEL

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Direction générale de la formation ------------

DTM

DOMAINE MAINTENANCE

------------

Technologie et maintenance des matériels communs

FONCTION HYDRAULIQUE Tome 1

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Titre du document : Fonction hydraulique – Tome 1 Identification du document : GD01 Ind.: a

TABLE DES MATIERES 1 1 2 3 4 5 6 2 1 2 3 1 2 3 4 5 6 4 1 2 3 4

5 6 7

8 5 1 2 6 1 2 7 1 2 8 1 2 9 1 2 10 1 2

GENERALITES ........................................................................................................................... 5 Introduction................................................................................................................................ 5 Historique................................................................................................................................... 6 Avantages................................................................................................................................... 6 Inconvénients ............................................................................................................................. 6 Notions de base hydraulique...................................................................................................... 6 Organisation d’un système hydraulique .................................................................................... 8 LES FLUIDES ET PHENOMENES HYDRAULIQUES........................................................ 11 Les fluides................................................................................................................................ 11 Les phénomènes hydrauliques ................................................................................................. 16 LES ORGANES ANNEXES...................................................................................................... 20 Les réservoirs ou bâche hydrauliques...................................................................................... 20 Les filtres ................................................................................................................................. 22 Les ts.................................................................................................................................. 24 Les raccords rapides................................................................................................................. 26 Le t tournant....................................................................................................................... 27 La régulation de température ................................................................................................... 27 LES POMPES HYDRAULIQUES............................................................................................ 29 Définitions ............................................................................................................................... 29 Symbolisation .......................................................................................................................... 30 Les pompes à engrenage .......................................................................................................... 31 La pompe à palettes ................................................................................................................. 33 La pompe à pistons en ligne .................................................................................................... 35 La pompe à pistons radiaux ..................................................................................................... 36 La pompe à pistons axiaux....................................................................................................... 37 Causes de détérioration des pompes ........................................................................................ 39 LES APPAREILS DE PRESSION ........................................................................................... 46 Introduction.............................................................................................................................. 46 Différents types de soupapes ................................................................................................... 46 LES APPAREILS DE DEBIT ET DE BLOCAGE .................................................................. 56 Les appareils de débit .............................................................................................................. 56 Les appareils de blocage .......................................................................................................... 61 LA DISTRIBUTION .................................................................................................................. 65 Les distributeurs....................................................................................................................... 65 Les distributions....................................................................................................................... 71 LES ORGANES RECEPTEURS .............................................................................................. 76 Les vérins................................................................................................................................. 76 Les moteurs hydrauliques ........................................................................................................ 84 LES TRANSMISSIONS HYDROSTATIQUES – LES CIRCUITS FERMES ....................... 90 Généralités ............................................................................................................................... 90 Description............................................................................................................................... 91 METHODE DE DIAGNOSTIC DE PANNE D’UN CIRCUIT HYDRAULIQUE ............. 96 Contrôle du matériel avant diagnostic sur le circuit ................................................................ 96 Méthode de diagnostic ............................................................................................................. 96



INDEX DES MISES A JOUR

Numéro des pages

Date de mise à jour

03/05

Evolution

Indice du document

Création du document – Reprise partielle du document D314/9

a



SIGLES ET ABREVIATIONS UTILISES Sigles ou abréviations

Désignation du sigle ou de l'abréviation



1 GENERALITES 1 Introduction L’hydraulique vient du grec hydros ( eau ) et aulos (tuyau ). C’est une science et une technique traitant des lois qui régissent : - Les mouvements des liquides - Les résistances qui s’opposent à ces mouvements. L’hydraulique est un moyen simple et pratique de transmission de l’énergie au même titre que les transmissions utilisant : - L’énergie mécanique - L’énergie électrique - L’énergie pneumatique L’ hydraulique se subdivise en deux parties : • L'hydrostatique : Science des fluides en équilibre Les fluides considérés ont des vitesses ne déant pas 4 à 7 m/s Un système basé sur l’hydrostatique transmet une force sous forme de poussée appliquée à un liquide enfermé dans un circuit Exemple : - Circuit hydraulique de freinage - Circuit hydraulique de grues, chariots élévateurs, pelleteuses, etc ...

• L'hydrodynamique : Science des fluides en mouvement Les fluides considérés ont des vitesses déant 30 à 40 m/s Le mouvement d’un fluide est caractérisé par le débit et la vitesse de ce fluide. Le principe est la projection de jets ( créés par un impulseur ) sur un récepteur. Exemple : - Coupleur - Convertisseur de couple



2 Historique -

-

220 av JC : Archimède invente la vis à eau et énonce son théorème : « Tout corps plongé dans un liquide subit de la part de celui-ci une poussée verticale dirigée de bas en haut, poussée égale au poids du volume du liquide déplacé ». 1650 : Pascal étudie les propriétés des fluides au repos, il énonce les lois fondamentales de l’hydraulique et invente la première presse hydraulique. 1740 : Bernouilli étudie les propriétés des liquides en mouvement. 1849 : Bourdon invente le manomètre. 1905 : l’huile minérale remplace l’eau. 1929 : les automobiles sont équipées de freins hydrauliques. 1953 : suspension Citroën sur la traction. 1965 : généralisation de l’hydraulique.

3 Avantages -

Démultiplication importante sous un faible encombrement Dosage des efforts ( souplesse et précision ) Fiabilité ( très peu de pannes ) Entretien réduit ( vidanges et échanges des filtres )

4 Inconvénients -

Technologie plus élaborée qu'une transmission mécanique, nécessitant un personnel technique plus compétent et des outillages plus perfectionnés. Fuites possibles. Sensibilité à l'air et aux impuretés. Conclusion : A puissance égale avec les autres techniques, les composants hydrauliques sont moins volumineux , plus légers et tendent vers une fiabilité de plus en plus élevée.

5 Notions de base hydraulique 5.1

La pression

On appelle pression P le rapport force pressante F par unité de surface S. C’est le récepteur qui crée la pression par sa résistance (la force à vaincre) P : pression en bar 1 Pa = 1 N/m 105 Pa = 1 bar

P bar =

F DaN S cm²

F : force pressante ou charge en daN 10 N = 1 daN = 9.81 N S : surface en cm2

La pression est donc créée par la résistance au déplacement du récepteur. Le manomètre mesure la pression dans le circuit et se branche en parallèle dans ce circuit



5.2

Le débit

Le débit Q est la quantité de liquide fournie pour un tour de pompe en un temps donné. C’est la pompe qui crée le débit.

Q L/mn =

V cm3

X

Q: V: N: 1000 :

N tr/mn

1000

Débit en l/min Volume fourni ou cylindrée en cm3 Nombre de tours à la minute en tr/min Conversion des unités

L' unité légale est le m3/s, le débit utilisé dans les matériels étant plus faible on emploie le litre/mn Le débit caractérise la rapidité de mouvement. Régime de rotation tr / mn

Cylindrée

PMH PMH

PMB

PMB

Le débitmètre mesure le débit du circuit et se branche en série dans le circuit

5.3

La vitesse des récepteurs

La vitesse V d’un récepteur est fonction de sa surface et du débit qu’il reçoit de la pompe. Q représente le débit reçu et S la surface du vérin considéré.

v m/s =

5.4

Q l/mn 6 x S cm²

v : vitesse du récepteur en m/s Q : débit de la pompe en l/mn S : section en cm2 6 : conversion des unités

La puissance

La puissance hydraulique utile Pu est fonction du débit Q de la pompe et de la pression P générée par la résistance du récepteur dans le circuit.

P bar x Q l/mn Pu Kw =

600

Pu : puissance hydraulique en kW 1 cv = 736 W P : pression de service en bar Q : débit de la pompe en l/mn 600 : conversion des unités



5.5

Exercices

Une pompe hydraulique tourne à 1500 tr/mn dans un circuit hydraulique de 40KW. le vérin à une surface de 10 cm2 .La pression de service du circuit est régulée à 300 bars. Calculer la vitesse de sortie et la force disponible du vérin. Calcul du débit : P×Q Pu × 600 40 × 600 Pu = = 80 l/mn ⇒Q= = 600 P 300 Calcul de la vitesse : Q 80 v= = = 1,33 m/s 6 × S 6 × 10 La vitesse de sortie du vérin est de 1,33 m/s. Calcul de la force disponible du vérin : F P = ⇒ F = P × S = 300 × 10 = 3000 daN S La force du vérin est de 3000 daN.

6 Organisation d’un système hydraulique 6.1

La génération

Source d’énergie hydraulique

Moteur

Moteur

Pompe -

le moteur thermique la pompe la bâche

La bâche



6.2

La distribution

Oriente le débit du fluide vers le ou les récepteur (s). Les distributeurs La distribution

Moteur

Moteur

Pompe

La bâche

6.3

La réception

- les vérins - les moteurs Moteur

Moteur

Pompe

La distribution

La bâche

-

Application : positionnement travail assistance transmission


Les récepteurs


6.4

La régulation

De la pression et du débit -

But : assurer la sécurité de l’ensemble obtenir des séquences obtenir des pressions différentes dans le circuit contrôler la vitesse des récepteurs La distribution

Moteur

Moteur

Pompe

Les récepteurs

Régulation Régulation

La bâche

Un circuit hydraulique est toujours représenté au repos



2 LES FLUIDES ET PHENOMENES HYDRAULIQUES Une installation hydraulique de puissance est constituée d'un fluide, d'une génération, d'un ou plusieurs récepteurs et, éventuellement, d'un certain nombre d'organes de contrôle et de régulation. Le fluide est la seule liaison entre tous ces composants et doit, à ce titre, être étudié.

1 Les fluides 1.1 Principaux rôles -

Transmettre l'énergie Lubrifier, protéger les composants Participer au refroidissement du circuit

Pour assurer correctement ces différents rôles et être performant, il est nécessaire que le fluide ait certaines propriétés .

1.2 Propriétés des liquides -

Les liquides n'ont pas de forme propre, ils prennent la forme de n'importe quel récipient. Ils s'écoulent dans toutes les directions et dans toutes les canalisations quelles que soient leurs formes ou leurs dimensions. Les liquides sont incompressibles : 1 litre d'eau à une pression de 20 bars subit une diminution de 1/1000éme. 1.2.1Théorème de Pascal: Un liquide en équilibre transmet intégralement et en tous ses points toute variation de pression produite en un point quelconque de ce liquide. Un liquide exerce des forces égales sur des surfaces égales. 1.2.2Propriétés anti-usure des fluides Les organes hydrauliques et spécialement les pompes sont réalisés avec une très grande précision; le fluide doit éviter toute usure qui conduirait à une augmentation des jeux et provoquerait ainsi une perte d'efficacité 1.2.3Propriétés anti-mousse des fluides La présence d'air dans le circuit entraîne toujours de graves perturbations dans le circuit: - Compressibilité du mélange air- huile - Elévation de la température - Oxydation de l'huile - Défaut de lubrification - Evite la cavitation 1.2.4Propriétés vis à vis de l'eau Il n'est pas rare que l'eau pénètre dans un circuit hydraulique ( fuites d'un circuit de refroidissement, défaut d'étanchéïté extérieure, condensation ) Cette présence d'eau nécessite pour le fluide deux propriétés : pouvoir anti-rouille et désémulsion. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 11/98


1.2.5Propriétés antioxydant Toute élévation de la température peut entraîner une détérioration progressive de l'huile par 1 oxydation et dégradation thermique. 1.2.6Propriétés antirouille Toute trace de corrosion est absolument à proscrire sur des organes sensibles à ajustement très précis. Il est donc important que le fluide présente des propriétés antirouilles très développées. De nombreux additifs, appelés dopes, permettent de conférer à l'huile hydraulique les propriétés correspondantes à l'utilisation spécifique des différents circuits hydrauliques ainsi que des conditions plus ou moins extrêmes de travail.

1.3

Caractéristiques physiques

1.3.1La viscosité La viscosité caractérise la résistance d'un liquide à l'écoulement. Plus précisément, la viscosité résulte de la résistance qu'oppose le fluide au glissement de ses molécules les unes sur les autres. Les unités de viscosité, appelé grade de viscosité, utilisées sont le mm2/s ou le centistoke ( cSt ) A température constante, • Lorsque la pression augmente, la viscosité augmente ( plus épaisse ) • Lorsque la pression diminue, la viscosité diminue ( plus liquide ) La viscosité est doublée pour une pression de 300 à 350 bars • Lorsque la température augmente, la viscosité diminue ( plus liquide ) • Lorsque la température diminue, la viscosité augmente ( plus épaisse ) 1.3.2La masse volumique d’un liquide Rapport qui existe entre la masse du volume du liquide et celle d'un même volume d'eau.

ρ eau = 1 kg/dm3 ρ huile = 0.9 kg/dm3 Une goutte d'huile reste en suspension dans l'eau, elle est donc moins lourde. 1.3.3Le point d’éclair et le point de feu Le point éclair est la température à laquelle s'allume un mélange d'air et de vapeurs d'huile au d'une flamme Le point feu est la température à laquelle s'amorce la combustion entretenue. 1.3.4Le point d’aniline Le point d'aniline caractérise l'action de l'huile vis à vis des organes en caoutchouc suivant la composition chimique de ces organes. Pour un type de caoutchouc déterminé : - Si le point d'aniline est faible, le caoutchouc ramollit et gonfle, il se désagrège - Si le point d'aniline est élevé, le caoutchouc se durcit et se fendille BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 12/98


1.4

Classification des fluides

Suivant le type d'application, deux grandes familles d'huiles hydrauliques sont utilisées : - Les huiles minérales - Les fluides difficilement inflammables 1.4.1Les huiles minérales La norme AFNOR : Agence Française de Normalisation Elle classe les fluides suivant leurs exigences demandées et leurs propriétés Fluide de catégorie Propriétés Huiles minérales non inibées HH Huiles minérales possédant des propriétés anti-oxydantes et anti-corrosion HL particulières Fluides de catégorie HL, possédant des propriétés anti-usure particulières HM Fluides de catégorie HL, possédant des propriétés viscosité/température améliorées HR Fluide de type HM, possédant des propriétés viscosité/ température améliorés HV Fluide de synthèse ne possédant aucune propriété particulière de résistance au feu HS Destiné aux systèmes hydrauliques et glissières de machines-outils, il s'agit de HG fluides du type HM possédant des propriétés particulières La norme ISO/VG : International Système Organisation/ Viscosity Grade Cette classification est basée sur la viscosité de l'huile à 40° C. Elle distingue 7 grades s'appliquant aux huiles hydrauliques Grades : 15; 22; 46; 68; 100; 150 → viscosité croissante Ces deux normes sont complémentaires. Ainsi la désignation HH, HL … ( Norme AFNOR) est suivie du grade ISO Exemple : H 46 HM 100 Cette identification est appelée classe 1.4.2Les huiles difficilement inflammables Dans certaines conditions, la présence de matières inflammables ou portées à des températures très élevées peut provoquer l'inflammation des huiles minérales ( rupture de flexibles par expl. ) L'utilisation de fluides difficilement inflammables est impérative dans ce cas. Fluide de catégorie HFAE HFAS HFB HFC HFDR HFDS HFDT HFDU

1.5

Propriétés Emulsions d'huile dans l'eau avec plus de 80% d'eau Solutions chimiques aqueuses avec plus de 80% d'eau Emulsions d'eau dans l'huile Solutions aqueuses de polymères avec moins de 80% d'eau Fluides de synthèses sans eau, constitués d'esters phosphoriques Fluides de synthèses sans eau, constitués d'hydrocarbures chlorés Fluides de synthèses sans eau, constitués de mélange de fluide HFDR et HFDS Fluides de synthèses sans eau, constitués d'autres compositions

Guide technique des produits (G.T.P.)

Le guide technique des produits, édité par la Direction Centrale des Essences des Armées constitue une documentation élémentaire destinée à renseigner l'utilisateur sur les produits distribués par le Service des Essences des Armées ( S.E.A. ) BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 13/98


L'utilisateur trouvera des renseignements sur la classification, les conditionnements et les conditions de cession des produits . Ce guide est révisé chaque année, des exemplaires peuvent être obtenus uniquement auprès des établissements du S.EA. 1.5.1Identification du produit Origine

Etablissement conditionneur Expl. LP : Lapalisse

Date de conditionnement

S.E.A

Numéro de code S.E.A. ou de code O.T.A.N. ( si le numéro est encadré )

7. OO

L.P. Lot 00011

Numéro de lot

XH - 68 Liquide hydraulique Grade ISO 68 DCSEA 400/B

Conditionnement

Désignation claire du produit

NET 5L

NUMERO DE REFERENCE F.D.S.: XH- 68/15

Numéro de référence de la Fiche de Données de Sécurité Fiche de données de sécurité Cette fiche est détenue par: l'utilisateur, le dépôt S.E.A., les services techniques et l'infirmerie Rôle : Connaître les caractéristiques du produit pour : - Identifier les principaux dangers et effets néfastes pour la santé - Le stocker et le manipuler dans de bonnes conditions - L'utiliser en respectant ses spécificités d'emploi - Permettre une intervention médicalisée adaptée au produit - Connaître les moyens de lutte incendie - Etre informé sur sa dégradabilité et sur ses conditions d'élimination



1.5.2Tableau récapitulatif des produits hydrauliques du GTP TYPE

COULEUR

UTILISATION

H 515

Rouge

Circuits hydrauliques Amortisseurs

H537

Rouge

Circuits aéronefs

PERIODICITE DE PRODUIT DE CONTROLE DE REMPLACEMENT QUALITE ACCEPTABLE DE SECOURS de 24 mois C 635 Néant H 537 de 24 mois H 515 C635

Produit dangereux en cas pénétration percutanée Produit dangereux en cas pénétration percutanée Non miscible avec XH 45 et H 515

Circuit de freinage 48 mois Néant Néant Boîte de vitesses automatique XH 46 Convertisseurs Rouge 48 mois XH 36 H 548 0 1176 Assistance de direction Circuit de direction Circuits d'asservissement et de H 515 commande à distance Vert 48 mois Néant XH 45 C 635 Freins de tir Apte à remplacer le liquides LHM Jaune Circuits hydrauliques de classe Ne pas utiliser pour les graissages 48 mois XH 548 XH 68 XH 46 translucide ISO VG 46 moteur Ne pas utiliser pour les graissages 48 mois Jaune Circuits de puissance Néant 0 1176 XH 68 moteur Graissage moteur O 236 Brun Orangé Utilisation de secours pour les 48 mois O 1179 0 1176 O 1179 circuits hydrauliques Fiche de périodicité de contrôle de qualité: Fiche trimestrielle de la DCSEA indiquant les consignes à suivre concernant les différents lots de produits détenus par le dépôt du SEA. Par ex. : Produit à consommer en priorité; Produit périmé à reverser etc …. Produit de remplacement : Acceptable: Produit pouvant être utilisé à la place d'un autre pendant des périodes prolongées sans avis technique De secours: Produit pouvant être utilisé à la place d'un autre, mais en cas d'urgence seulement avec l'accord des responsables techniques H 542

Violet

PRECAUTION D'EMPLOI



2 Les phénomènes hydrauliques 2.1

La cavitation

2.1.1Phénomène physique Suite à une brutale dépression dans le fluide, le gaz dissout dans l'huile se libère sous forme de bulles de gaz. Soumises à un retour à la pression normale d'utilisation, les bulles éclatent provoquant des micro-implosions qui arrachent les métaux. 2.1.2Lieu du phénomène Entre le réservoir et la pompe, au niveau : - d'un écrasement de canalisation - d'un récepteur entraîné par la charge 2.1.3Symptômes -

Mousse dans la bâche Fonctionnement bruyant de la pompe Travail par à coups des récepteurs Travail lent des récepteurs

2.1.4Causes -

Filtres colmatés ou filtration inadaptée Robinet d'isolement fermé Canalisation d'aspiration bouchée Mise à la pression atmosphérique de la bâche bouchée Viscosité trop importante de l'huile Niveau d'huile insuffisant Prise d'air dans le circuit d'aspiration

2.1.5Conséquences - Détérioration de la pompe - Oxydation de l'huile - Corrosion des organes hydrauliques 2.1.6Remèdes A l'entretien: - Propreté des reniflards et des filtres - Niveau d'huile dans la bâche - Fixation des canalisations ( aspiration )



-

2.2

A la construction : Réservoir pressurisé Clapets de ré-alimentation Pompes da gavage Diamètre du tuyau d'aspiration important

Les pertes de charge

2.2.1Phénomène physique Chute de pression entre deux points du système hydraulique due à une variation de direction ou de section constituant une résistance à l'écoulement. La perte de charge n'existe que s'il y a débit. 2.2.2Lieu du phénomène Partout dans le circuit hydraulique : - Distributeurs , coudes, évasements, étranglements - Filtres colmatés ou trop fins - Raccords rapides 2.2.3Symptômes -

Manque de force Temps de réponse Lenteur des récepteurs Demande excessive de puissance pour le fonctionnement normal du système .

2.2.4Causes De fonctionnement: - Ecrasement des canalisations - Filtre colmaté ou filtration inadaptée - Huile trop visqueuse De construction : - Rugosité interne des tuyaux - Changements de direction - Forme des canalisations ( variation des diamètres) 2.2.5Conséquences - Echauffement de l'huile - Perte de puissance due à la chute de pression 2.2.6Remèdes A l'entretien: Respect des normes lors des changements des composants A la construction : Distributeurs montés au plus près des récepteurs BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 17/98


2.3

Les coups de bélier

2.3.1Phénomène physique Onde de pression se propageant dans le fluide hydraulique due à un arrêt brutal de la circulation du fluide. Ce phénomène multiplie par 4 fois environ la pression de service. 2.3.2Lieu du phénomène Au niveau : - Des distributeurs - Des soupapes - Des clapets - Des vérins 2.3.3Symptômes Martèlement dans les canalisations se propageant à une vitesse de1300m/s 2.3.4Causes Manque de progressivité 2.3.5Conséquences -

Fatigue des canalisations ( rupture ) Fuites et éclatement des ts Déréglage des soupapes Eclatement des filtres haute pression

2.3.6Remèdes A l'entretien: Respect des modes opératoires A la construction : Progressivité des éléments hydrauliques

2.4

L’émulsion

2.4.1Phénomène physique Mélange d'huile et d'eau 2.4.2Lieu du phénomène Au niveau des composants exposés à l'environnement extérieur: - les bâches - les distributeurs - les tiges de vérin



2.4.3Symptômes - Aspect de l'huile dans la bâche ( pâteux jaunâtre) - Grippage de certains composants ( clapets, distributeurs ) 2.4.4Causes - Condensation dans la bâche - Introduction d'eau lors d'un lavage haute pression - Infiltration d'eau suite aux intempéries 2.4.5Conséquences Dysfonctionnement suite au grippage tel que : - Soupapes - Clapets - Distributeurs 2.4.6Remèdes -

A l'entretien: Purger régulièrement l'eau de condensation se trouvant au fond de la bâche Utiliser l'huile avec un additif anti-émulsion ( Dissociation rapide de l'eau et de l'huile ) Eviter le lavage haute pression Protéger les éléments particulièrement exposés



3 LES ORGANES ANNEXES Différents organes annexes rentrent dans la composition d’un circuit hydraulique : - Le réservoir ou bâche hydraulique - Les filtres - Les ts - Les raccords rapides - Le t tournant - La régulation de température

1 Les réservoirs ou bâche hydrauliques 1.1 -

Principaux rôles

Contenir la quantité d’huile nécessaire à l'alimentation du circuit ( capacité ≈ 3 fois le débit pompe ) Décanteur, c'est à dire de permettre aux impuretés les plus lourdes de se déposer au fond de celuici. Régulateur thermique, facilite la dissipation de chaleur par échange sur les parois de la bâche. Tranquilisateur, favorise la démoussage. Absorber la dilatation de l'huile lors de chaque variation de température. Compenser les fuites du circuit. Filtrer à l'aspiration et sur le retour du circuit.

1.2

Symbolisation Atmosphérique

Le liquide hydraulique est directement en avec la pression atmosphérique.

Pressurisée

Le liquide hydraulique n'est pas en avec la pression atmosphérique, une vessie sépare les deux fluides

Le positionnement de la bâche se fera principalement en charge, c'est à dire qu'elle est surélevée par rapport à la pompe hydraulique. Ceci permet d'éviter la cavitation à l'aspiration du fait de la gravitation ( le poids de l'huile génère une faible pression )



1.3

Fonctionnement

1.3.1La bâche atmosphérique

Mise à la pression atmosphérique ( reniflard ) Equipée de : - Une jauge manuelle ou un témoin visuel - Un orifice de remplissage avec Niveaux crépine - à chaud - Des chicanes permettant de - à froid tranquilliser l'huile - Un orifice d'aspiration avec crépine - Un orifice de retour avec filtre Aspiration Retour - Un orifice de vidange - Une mise à la pression atmosphérique ( reniflard ) : • Permet l'évacuation d'une partie de la couche d'air présente au-dessus du niveau d'huile lors de la dilatation du liquide quand celui-ci monte en température. • Permet l'aspiration d'air extérieur quand le niveau de l'huile baisse lors de la descente de température ( génération hydraulique arrêtée ) Cette mise à la P.A. est équipée d'un filtre. Il est très important de le nettoyer lors des visites, car s'il est bouché le age ne se fait plus : - Lors de la dilatation, la couche d'air présente au-dessus du niveau d'huile monte en pression. Ceci peut entraîner la déformation complète de la bâche hydraulique. - Lors de la baisse de niveau, s'il n'y a pas d'aspiration d'air, il y a un risque important de cavitation de la pompe hydraulique.

1.3.2La bâche pressurisée Equipée de : - Un témoin électrique de niveau - Une électro-pompe de remplissage - Une vessie qui a pour rôle : • d'empêcher tout entre l'huile et l'air extérieur, ceci évite un risque de pollution externe • de pressuriser légèrement l'huile de la bâche, ce qui permet d'éviter des risques de cavitation de la ( des ) pompe ( s ) à l'aspiration. - Des chicanes permettant de tranquilliser l'huile - Un orifice d'aspiration avec crépine - Un orifice de retour avec filtre - Un orifice de vidange - Une mise à la pression atmosphérique ( reniflard )



Fonctionnement vessie dégonflée : P = 0 bar ( air )

Vessie dégonflée

Niveaux - à chaud - à froid

Aspiration

Retour

- La vessie est munie d'une tige équipée au bout d'une pièce de métal - Un détecteur de métal est fixé sur la bâche - Le témoin électrique reste allumé tant que la vessie n'est pas suffisamment gonflée Fonctionnement vessie gonflée : P = 0,250 bar ( air )

Vessie gonflée

Niveaux ➟ à chaud ➟ à froid

Aspiration

Retour

- La vessie gonflée vient se plaquer sur le niveau d'huile - Le détecteur reçoit l'information de présence de la pièce métallique - Le témoin de niveau s'éteint : le système hydraulique est prêt à fonctionner

2 Les filtres 2.1

Rôles

Un filtre permet de protéger tous les éléments et organes hydrauliques d'un circuit en retenant les impuretés contenues dans ce fluide. Il retient les impuretés de dimensions supérieures ou égales à celles des jeux les plus faibles des organes hydrauliques. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 22/98


Ces impuretés sont de trois types : - Pollution originelle : poussières, oxydes déjà présents dus à la construction, à la réalisation des organes du circuit ( µ particules ) et au montage. Cette pollution impose une première vidange plutôt que la périodicité normale. - Pollution fonctionnelle : due à l'usure des organes - Pollution extérieure : lors du remplissage, ts ou reniflards non efficaces. Il existe différents types de filtres : - Cartouche à toile métallique (acier inoxydable) - Cartouche à tamis - Papier, cellulose et résine - Rondelles crénelées - Avec by- : clapet anti-retour et cartouche rétractable - Magnétique

2.2

Symboles

Un filtre est toujours monté en série dans le circuit.

Filtre simple

Filtre équipé d'un by-

Filtre équipé d'un by- et d'un pressostat

Exemple de filtre équipé d'un by- et d'un pressostat

SORTIE

ENTREE



2.3

Emplacement dans le circuit

2

3

4

1

1 Filtre à l'aspiration :

Basse Pression

2 Filtre en débit de pompe :

Haute Pression

3 Filtre sur le retour :

Basse Pression

4 Filtration en continu :

Basse Pression

3 Les ts Le problème de l'étanchéité est capital dans une installation hydraulique, aussi utilise-t-on des ts destinés à supprimer les fuites d'huile qui se traduisent par une perte de rendement ,une consommation excessive d'huile et éventuellement un risque d'incendie.

3.1 -

Différents types de ts Les ts diffèrent en fonction de : leur utilisation statique ou dynamique la nature de l’huile la température de fonctionnement la pression de fonctionnement des différentes vitesses linéaires et rotatives de la rugosité du métal

En fonction de leur nature: - métaux : cuivre, aluminium - élastomères naturels : caoutchouc - élastomères de synthèse : Néoprène, silicone, … BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 24/98


- thermoplastiques : Nylon, Téflon, … - composite : association d’un élastomère et d’une bague plastique

3.2

Les montages statiques

3.2.1Etanchéité statique : 2 pièces fixes l’une par rapport à l’autre ( elles peuvent être en mouvement toutes les 2) 3.2.2ts utilisés : -

plat en cuivre ou en aluminium carré ou rectangulaire torique elliptique étoile Kit dépannage ts torique

Ils évitent les fuites externes 3.2.3Phénomènes d'extrusion: Lorsque la pression hydraulique vient s'exercer sur le côté du t, il y a un risque de déformation puis de déchirement. Afin d'éviter ce phénomène certains ts sont équipés de bagues

3.3

Les montages dynamiques

3.3.1Etanchéité dynamique : 2 pièces en mouvement l’une par rapport à l’autre On distingue : • les mouvements de rotation (pour les moteurs, les pompes ) t spi • les mouvements de translation (pour les vérins) - carré ou rectangulaire avec ou sans anneau anti-extrusion - torique - elliptique - étoile - à chevrons - à lèvres (t Spi) - racleur - les ts oléiques



Les ts à chevrons Sont réglables, au resserrage, le diamètre intérieur diminue et le diamètre extérieur augmente. On peut donc ainsi rattraper l’usure du t Les fuites sont évitées jusqu’à une pression de 500 bars Fuites externes

Resserrage de l'écrou de réglage

Ecrou de réglage

Piston

Tige

Fut du vérin

Tige

Fut du vérin

Chevrons

Piston

Les ts oléiques : Constitués par des micro rainures usinées sur les organes en translation Beaucoup d'organes hydrauliques en sont équipés, ils ont donc chacun un retour de fuite à la bâche. Rôles : - La pression monte tout autour du piston, ceci l'équilibre et évite qu'il ne s'arc-boute au départ du mouvement. - Lubrification Retour de fuites - Régulation thermique

rainures (gorges)

Film d'huile

4

Les raccords rapides

Ce sont des raccords à soupapes automatiques qui permettent de réaliser rapidement, sans perte d'huile et sans entrée d'air le raccordement entre deux canalisations.

4.1

Symbole :

Deux symboles possibles

Désaccouplé BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 26/98

Accouplé


5

Le t tournant 5.1

Rôle

C'est un organe de liaison hydraulique assurant l'alimentation d'un élément mobile en rotation (ex : la tourelle) quelque soit sa position par rapport à un élément fixe (ex : le châssis) Il est placé en série sur une canalisation et peut comporter autant de voies que nécessaire.

5.2

Symbole : 1.1.1Désignation: t tournant hydraulique 5 voies (Le trait pointillé indique un retour de fuites)

5.3

Fonctionnement Partie mobile en rotation Rainures annulaires Orifices sur la partie mobile

Partie fixe

Orifices sur la partie fixe

6

La régulation de température 6.1

Rôle

L'huile par elle-même se refroidit en circulant dans les différents organes du circuit. L'élévation de température de l'huile n'est pas acceptable au-dessus d'une certaine limite. Au delà de celle-ci la viscosité du fluide diminue et son pouvoir lubrifiant se dégrade. La chute de viscosité provoque une diminution du rendement volumétrique des composants. Les ts synthétiques vieillissent plus rapidement. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 27/98


6.2

Différents types

6.2.1Le refroidisseur L'agent de régulation de température est de l'air qui est forcé par un ventilateur au travers d'un radiateur d'huile. 6.2.2L' échangeur de température L'agent de régulation de température est le liquide de refroidissement du moteur thermique qui traverse un échangeur de température. Symbole du refroidisseur et de l'échangeur Sans indication des conduites de fluide

Avec indication des conduites de fluide

6.2.3Le réchauffeur Permet de réchauffer le fluide hydraulique d'un circuit fonctionnant dans un environnement trop froid. Il évite la cavitation ( problèmes de pompabilité à l'aspiration ) Symbole :



4 1

LES POMPES HYDRAULIQUES

Définitions 1.1

But

La pompe hydraulique transforme l'énergie mécanique de rotation reçue ( cardan, engrenages, courroies, etc … ) en énergie hydraulique. Elle crée le débit dans la génération hydraulique et doit être capable de er les pressions présentes dans le circuit. Le débit de la pompe est fonction de sa cylindrée et de son régime de rotation.

V cm

3

Q L/mn = 1.2

X

N tr/mn

1000

Classification

Il existe deux classes de pompes : 1.2.1Les pompes centrifuges Sont caractérisées par leur gros débit et leur faible capacité à er la pression d'un circuit. Elles sont utilisées dans les domaines agricoles pour l'arrosage, ménagers pour les pompes de vidange, automobile pour le refroidissement et le balayage, et industriels pour l'accélérateur de chauffage central. Orifice de débit

Orifice d'aspiration Ailettes

1.2.2Les pompes volumétriques Ce sont les pompes utilisées dans les circuits hydrauliques. La caractéristique d'une pompe est sa cylindrée c'est à dire la quantité d'huile qu'elle peut refouler en un tour . Principe de fonctionnement des pompes volumétriques : C'est la variation de volume à l'intérieur de la pompe qui lui permet de débiter la quantité de fluide nécessaire au bon fonctionnement du circuit hydraulique. Ce fonctionnement comporte 2 phases au minimum pour toutes les pompes et 3 phases pour certaines autres . - 1° phase : Lorsqu'il y a augmentation de volume c'est l'aspiration



-

2° phase : Lorsqu'il y a diminution de volume c'est le refoulement 3° phase : S'il n'y a pas de variation de volume c'est une phase de transport de l'huile. Point mort haut

1.3

Aspiration

Refoulement

PMH

PMH

PMH

PMB

PMB

PMB

Différents types de construction

Elle se fait d’après leur: • Réalisation - pompe à engrenages extérieurs - pompe à engrenages intérieurs - pompe à palettes - pompe à pistons en ligne - pompe à pistons radiaux - pompe à pistons axiaux • Cylindrée Il existe des pompes volumétriques à cylindrée variable. ( régime de rotation fixe ) • Capacité à être réversible L'aspiration devient le refoulement et inversement (sans inversion du sens de rotation de l'entraînement).

2

Symbolisation Pompe à cylindrée constante, non réversible

Pompe à cylindrée constante, réversible

Pompe à cylindrée variable, non réversible

Pompe à cylindrée variable, réversible



3 Les pompes à engrenage 3.1 A dentures extérieures Orifice d'aspiration Pignon mené

Pignon menant

Stator de la pompe

Orifice de refoulement 3.1.1

Description :

- Un engrenage composé d'un pignon menant et d'un pignon mené est entraîné en rotation - Un stator comporte des orifices d'aspiration et de refoulement. 3.1.2

Fonctionnement :

Lors du désengrènement des deux pignons, les dents sortent de leur logement → il y a augmentation de volume et aspiration Lors du age de l'huile entre les pignons et → il n'y pas de variation de volume, c'est la phase de transfert

le

corps

de

pompe

Lors du ré-engrènement des deux pignons, les dents rentrent dans leur logement → il y a diminution de volume et refoulement 3.1.3

Option : compensation radiale Des forages dans les deux pignons font communiquer deux cavités opposées La pression est égale dans tout le circuit Les forces induites sont - - de même direction - - de sens opposé - - de même intensité → Ces forces s'annulent

F1

F

Pression de service



Des forages dans le corps de la pompe communiquent avec le débit de la pompe. La pression est égale dans tout le circuit → Il y a équilibre de toutes les forces

Pression de service Ces options permettent d'augmenter la durée de vie d'une pompe à engrenages à dentures extérieures.

3.1.4

Option : compensation axiale

3

La pression de service régnant dans l'orifice de refoulement crée des forces qui tendent à écarter les deux jumelles. Des forages percés dans celles-ci permettent d'équilibrer les forces d'écartement et celles de rapprochement. Ces deux forces sont de même direction de même valeur et de sens opposés, elles s'annulent et il y a équilibre.



3.2 A denture intérieures

Pignon mené Croissant séparateur Désengrènement = Aspiration Pignon menant Transport Ré engrènement = Refoulement Orifice d' aspiration Orifice de refoulement

3.2.1

Symbole Pompe à cylindrée constante, non réversible

3.3 Conclusion Les pompes à engrenages ont un rendement global de 50 à 75%. Elles sont aptes à fournir des débits de l'ordre de 200 l/mn, mais ne résistent qu'à des pressions relativement faibles (150 à 250 bars). Elles ne sont pas chères et d'un entretien réduit.

4 La pompe à palettes Excentration 1

Orifice d'aspiration

2 3

Orifice de refoulement

Stator Rotor



4.1 Description : - Un rotor comportant des rainures dans lesquelles coulissent des palettes - Un stator cylindrique excentré par rapport au rotor comportant des augets d'aspiration et de refoulement.

4.2 Fonctionnement : -

Lors de la rotation les palettes s'éloignent de plus en plus du rotor Les volumes 1 - 2 - 3 augmentent au fur et à mesure de la rotation → C'est l'aspiration A la moitié de la rotation les palettes se rapprochent du rotor Les 3 volumes diminuent → C'est le refoulement Il n'y a pas de phase de transport

4.3 Principe de réversibilité Débit nul

Aspiration

Refoulement

Refoulement

Aspiration

Le stator de pompe peut se déplacer latéralement de gauche à droite. - Lorsque le stator est à droite : l'aspiration est en haut et le refoulement en bas, le débit est maximum - Le débit diminue jusqu'à être nul lorsque les deux axes ( rotor - stator ) se confondent. - Lorsque le stator est à gauche : le refoulement est en haut et l'aspiration en bas, le débit est maximum mais dans l'autre sens.

4.4 Option sur la pompe à palettes Pistons

Pompe équipée de canaux de prise de pression et de piston qui permettent de plaquer les palettes sur le stator à faible régime.

Canal de prise de pression BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 34/98


4.5 Symbole Pompe à cylindrée variable, réversible

4.6 Conclusion Les pompes à palettes ont un rendement global de 60 à 70%. Elles sont aptes à fournir un débit maxi de 200 l/mn mais ne résistent qu'à des pressions relativement faibles. ( 210 bars maxi )

5

La pompe à pistons en ligne Orifice d'aspiration Clapet d'aspiration

Orifice de refoulement

Clapet de refoulement Piston

Embiellage

5.1 Description : Comparable à un moteur thermique ( vilebrequin - bielle - piston - cylindre ) mais l'ouverture des clapets d'aspiration et de refoulement est automatique.

5.2 Fonctionnement : L'augmentation de volume due à la descente du piston crée l'aspiration Il n'y a pas de phase de transport La diminution de volume due à la montée du piston crée le refoulement

5.3 Symbole Pompe à cylindrée fixe, non réversible



5.4 Conclusion Du fait de la présence de clapets, cette pompe n'a pas la capacité de variation de débit ni de réversibilité. Pour régulariser le débit, il y a toujours un nombre de pistons impairs ( pas de phénomène de résonance ). Les masses en mouvement ne permettent pas d'avoir des vitesses très élevées.

6

La pompe à pistons radiaux Rotor mobile en rotation Collecteur : Orifice d'aspiration Course d'aspiration

Orifice de refoulement Stator fixe ( corps de pompe )

Course de refoulement

Piston Piste

6.1 Description : -

Un axe creux sert de pivot central et de collecteur (e les orifices d'aspiration et de refoulement) - Un rotor comportant des alésages radiaux dans lesquels coulissent des pistons libres tourne autour du collecteur. - Un stator qui est le corps de la pompe. (il peut être de forme elliptique, cylindrique ou à cames).

6.2

Fonctionnement :

Lors de la mise en rotation de la pompe, les pistons sont plaqués sur la piste par la force centrifuge. Du fait de la forme des cames certains pistons se trouvent au point mort haut et d'autre au point mort bas. Les pistons au point mort bas coulissent dans leur logement et s'éloignent du centre du rotor, il y a une augmentation de volume. → C'est l'aspiration Les pistons au point mort haut coulissent dans leur logement et se rapprochent du centre du rotor, il y a diminution de volume. → C'est le refoulement Il n'y a pas de phase de transport.



6.3 Principe de réversibilité Débit nul

Aspiration

Refoulement

Refoulement

Aspiration

Le stator de pompe peut se déplacer latéralement de gauche à droite. Lorsque le stator est à droite : l'aspiration se fait par le haut et le refoulement par le bas, le débit est maximum Le débit diminue jusqu'à être nul lorsque les deux axes ( rotor - stator ) se chevauchent. Lorsque le stator est à gauche : le refoulement se fait par le haut et l'aspiration par le bas, le débit est maximum mais dans l'autre sens.

7

6.4 Symbole Pompe à cylindrée variable et réversible

7

La pompe à pistons axiaux Piston

Aspiration

Barillet Collecteur Plateau d'entraînement Refoulement



7.1 Description : -

Un bloc cylindrique comportant un certain nombre d'alésages axiaux périphériques. ( barillet ) Un plateau d'entraînement sur lequel s'articulent des biellettes reliées à des pistons. Un collecteur à glace comportant des orifices d'aspiration et de refoulement.

7.2 Fonctionnement : Les pistons et le barillet sont solidaires en rotation du plateau d'entraînement. Lors de la mise rotation de celui-ci, les pistons vont coulisser dans le barillet de leurs points morts bas à leurs points morts hauts. Il y a augmentation de volume → C'est l'aspiration Simultanément de l'autre côté les pistons remontent vers leurs points morts hauts, il y a diminution de volume → C'est le refoulement Il n'y a pas de phase de transport

7.3 Différents types 7.3.1

A axe en ligne :

A cylindrée fixe : Le plateau et l'arbre d'entraînement sont dans le même axe. Le plateau est usiné avec un angle qui permet le déplacement des pistons. A cylindrée variable : Le plateau peut s'incliner, ce qui permet la variation de cylindrée.

7.3.2

A axe brisé :

A cylindrée fixe : L'angle déterminé par l'axe d'entraînement et celui du barillet permet le déplacement des pistons. A cylindrée variable : Le barillet peut pivoter sur les rotules liant les pistons au plateau, ce qui permet la variation du débit.

7.4 Principe de réversibilité Aspiration

Débit nul

Refoulement

Aspiration Refoulement Collecteur La course des pistons est fonction de l'angle d'inclinaison du plateau d'entraînement par rapport à l'axe des barillets. • Si on modifie cet angle, on modifie : la course → la cylindrée → le débit • Si on inverse l'inclinaison, on modifie :le sens du débit BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 38/98


7.5 Symbole Pompe à cylindrée variable et réversible

7.6 Conclusion Les pompes à pistons ont un rendement global de 70 à 80%, ce qui est le meilleur rendement de toutes les catégories de pompes. C'est pourquoi elles sont très utilisées dans tous les circuits ou les puissances élevées s'imposent. ( pression et débits élevés ) Contrairement aux autres types, ces pompes voient leur rendement augmenter avec la pression Leur précision d'usinage augmente le prix de revient et leur vulnérabilité par défaut d'entretien.

8

Causes de détérioration des pompes

L'usure généralisée de la pompe provoque l'augmentation des fuites internes d'où diminution sensible du débit et de la pression ( le rendement volumétrique chute ). Il faut donc respecter les règles d'entretien et tout particulièrement le nettoyage des filtres et leur échange périodique. Les détériorations les plus fréquentes proviennent des anomalies suivantes : - Fonctionnement à sec. ( manque d'huile ou cavitation ) - Utilisations en surpression. - Utilisations en survitesse. - Mauvaise qualité ou caractéristique de l'huile employée.

8.1 Les pompes à engrenages Constatations Rayures plus ou moins profondes sur la périphérie interne du corps de la pompe Causes - Huile très polluée - Inefficacité des filtres Constatations Fraisage profond correspondant à la largeur des pignons sur la périphérie interne du corps de la pompe (particulièrement dans les deux zones d’alimentation) Causes - Jeu excessif entre les arbres des pignons et les paliers lisses des jumelles - Surcharges fréquentes, intermittentes sollicitées par la pompe - Inefficacité des filtres



Constatations Rupture du corps de pompe dans les zones affaiblies par les usinages (orifices d’alimentation, de refoulement, ou age des vis de fixation des couvercles) Causes - Surcharges fréquentes, intermittentes - Sur tarage du limiteur de pression - Blocage de celui-ci en position fermée Constatations Modification dans la couleur originale de la matière constituant les flancs des jumelles Causes - Elévation anormale de la température de l’huile - Perte des propriétés lubrifiantes du fluide Nota : les piquages indiqués par les flèches sont dus à la cavitation Constatations Empreintes de dents des pignons sur le flanc des jumelles Causes - Introduction d’huile chaude dans une huile froide (age au banc par exemple) - Rodage de la pompe incorrectement réalisée Constatations Jumelles marquées profondément dans la zone d’intersection des dentures des deux pignons Cause - Projection d’huile très polluée durant la compression de ce fluide Constatations Rayures circulaires sur la planéité des jumelles Cause - Encrassement de l’huile (les craquelures sont dues à des effets du choc thermique ). Constatations Planéité des flancs de jumelles fortement entaillées Cause - Infiltration d’impuretés e grosse dimensions entre pignon et jumelle (limaille, petit copeaux).



Constatations Roulements ou alésage des jumelles, décelant une usure incompatible avec le nombre d’heures de fonctionnement Causes - Fonctionnement à pression trop élevée - Limiteur de pression ne convenant pas à l’installation (mauvaise plage de réglage) Constatations Denture piquée profondément et uniformément Causes - Consécutive à de l’eau ou à un fluide corrosif - Cette pigmentation est constatée après une longue d’inactivité

Constatations Denture fortement écaillée et profondément rayée Cause - Introduction d’une ou plusieurs particules de métal dans les composants

Constatations Amorce de grippage, ou rupture de l’arbre de commande présentant une cassure oblique Causes - Pollution prononcée de l’huile - Lubrification incorrecte Constatations Rupture franche de l’arbre de commande. La cassure est nette, parfaitement perpendiculaire à l’axe longitudinal Causes - La rupture par cisaillement est due à une série de surcharges - Fonctionnement incorrect ou sur tarage du limiteur de pression - Blocage de celui-ci en position fermée



8.2 Les pompes à palettes Constatations Présence de facettes très prononcées sur la piste interne de l’anneau statorique Cause - Rebondissement des palettes sur l’anneau statorique du au phénomène de cavitation Constatations Rayures plus ou moins prononcées sur la piste interne de l’anneau statorique Causes - Pollution de l’huile - Action combinée de l’air, de l’eau et de l’huile ,d’une élévation de la température du fluide (formation de cambouis) Constatations Rayures plus ou moins prononcées sur la piste interne de l’anneau statorique Causes - Pollution de l’huile - Action combinée de l’air, de l’eau et de l’huile, d’une élévation de la température du fluide (formation de cambouis) Constatations - Rupture d’une section de rotor parte palettes - Rayures peu profondes sur les parties latérales du rotor - Rayures peu profondes sur les flasques latérales du rotor Cause - Pollution du fluide - Filtration inefficace

Constatations - Arrachement très prononcé du métal sur les parties latérales et la périphérie ru rotor porte palettes - Arrachement très prononcé du métal sur les flasques latéraux du rotor Causes - Abrasif de taille importante en circulation dans le système - Pompe hors d’usage Nettoyage complet de l’installation, suivi d’un rinçage du circuit



Constatations Collage des palettes au fond des gorges Causes - Abrasifs de fines dimensions en circulation dans le fluide - Excès de température et formation de cambouis

8.3 Les pompes à pistons radiaux Constatations - Bruits anormaux - Roulement en mauvais état Causes La durée de vie d’un roulement est liée : - à la qualité et à la propreté de l’huile utilisée - à la position du drain de la pompe - surtout à deux facteurs suivants :vitesse et pression d’utilisation Une augmentation de 25% du régime de rotation se traduit par une diminution de vie des roulements de l’ordre de 25 % Une augmentation de pression der 25% réduit la durée de vie des roulements d’environ 50%

8.4 Les pompes à pistons axiaux Constatations Jeux excessif entre : - L’alésage du carter et les bagues extérieures des roulements - L’arbre de commande et les cages intérieures des roulements Causes - Surcharge - Alignement incorrect



Constatations Jeu excessif entre bielle et piston (le jeu ne doit pas excéder 0,4 à 0,5 mm) Causes - Surcharge - Lubrification incorrect

Constatations Jeux important entre pistons et cylindres, rayures longitudinales profondes sur les pistons et dans les alésages du barillet Cause - Huile et atmosphère excessivement polluées

Constatations Rupture d’une tête ou des têtes de pistons au niveau de la ou des rotules sphériques Causes - Grippage des pistons dans les alésages des barillets - Dégradation des glaces de distribution à la suite d’introduction de matières étrangères abrasives dans l’huile - Augmentation de la température de fonctionnement - Démarrage ou inversion fréquente de sous charge Constatations Rupture longitudinales sur les pistons et les alésages du barillet, et circonférentielles sur les glaces de distribution Causes - Huile polluée - Introduction de matières étrangères abrasives par le reniflard du réservoir - Filtres détériorés



8.5 Détériorations communes Constatations Fuites externes Causes - Elastomère constituant les ts incompatible avec le fluide utilisé (point d’aniline) - ts non conformes ou coupés au montage - ts usés Constatations - Rupture de l’arbre d’entraînement - Roulement hors d’état après une période de fonctionnement réduite Causes - Surcharges excessives dues à une tension de la courroie d’entraînement (s’il y en a une) - Grippage interne des pièces dû à une longue période d’immobilisation (la rupture se produit dès le remise en route) - Survitesse ou pression de service trop grande - Sur tarage du limiteur de pression (ou nonfonctionnement)



5 LES APPAREILS DE PRESSION 1 Introduction Comme cela à été vu dans les notions de bases, la pression est proportionnelle aux forces résistantes

P bar =

F DaN

Si F augmente → P augmente

S cm²

Si la surface demeure constante, la pression sera proportionnelle à la force ( vérin ) ou au couple (moteur) à vaincre. Il est donc nécessaire de limiter cette pression d'une part pour éviter la détérioration des composants, d'autre part pour régler les performances et sécuriser l'emploi de l'engin. Les soupapes régulatrices de pression ont pour rôle de limiter la pression dans une installation hydraulique ou dans une portion de circuit soit : - Pour protéger les composants - Pour limiter la force d'un récepteur On distingue suivant leur emplacement dans le circuit : • plusieurs types de soupapes: - Les soupapes de régulation de pression - La soupape réductrice de pression - La soupape de séquence • un équipement comprenant une soupape et un accumulateur - Le conjoncteur-disjoncteur Ces soupapes suivant leur principe de fonctionnement seront: - à action directe - à action pilotée Un circuit peut nécessiter l'emploi de plusieurs soupapes régulatrices de pression.

2 Différents types de soupapes 2.1 Les soupapes de régulation de pression 2.1.1

Rôles

Les soupapes de régulation de pression servent à réguler la pression d'utilisation du circuit pour le protéger .

2.1.2

Symbole

débit pompe

Distributeur

Bâche hydraulique BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 46/98


2.1.3

Fonctionnement

Soupape à action directe Système réglage Corps Ressort de tarage Pression hydraulique

Clapet Retour en bâche

Siège du clapet Vers le récepteur

- La pression monte dans le circuit et vient s'appliquer sur la surface du clapet - Lorsque la force hydraulique dée la valeur de tarage du ressort du clapet, celui-ci monte et permet un retour en bâche. - Il y a alors chute de pression dans le circuit, le ressort redevient prépondérant et le clapet redescend sur son siège. - La soupape régule à sa pression de tarage Les soupapes à action directe sont le plus souvent utilisées pour de faibles pressions et de faibles débits car l'ouverture et la fermeture du clapet se font assez brutalement. Cela entraîne une tendance aux vibrations qui peut être néfaste au bon fonctionnement et à la longévité du clapet et de son siège, de la pompe et des récepteurs. Soupape à action pilotée Etage pilote Ressort de l'étage pilote Ressort de l'étage principal

T

Etage principal Gicleur

Elle se compose de deux soupapes : une principale et une pilote. - La pression monte dans le circuit, vient s'appliquer sur la surface du clapet de l'étage principal, e au travers du gicleur et vient s'appliquer sur la surface du clapet de l'étage pilote. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 47/98


- Lorsque la force hydraulique dée la valeur de tarage du ressort du clapet de l'étage pilote, il y a communication avec la bâche. - La pression chute au-dessus du clapet de l'étage principal, celui-ci monte et permet un retour en bâche. - IL y a alors chute de pression dans le circuit, le ressort de l'étage principal redevient prépondérant et le clapet de l'étage principal redescend sur son siège. - La soupape régule à sa pression de tarage. La soupape à action pilotée est plus sensible et plus précise. Le clapet principal fonctionne plus en souplesse et donc les réglages sont plus fiables et laisse er de gros débits

2.1.4

La soupape principale (primaire)

Rôle : Réguler la pression d'utilisation du circuit dans lequel elle se trouve pour le protéger. Situation : Elle est : - toujours située en sortie de pompe - montée en parallèle dans le circuit, elle communique avec la bâche - soit montée sur la pompe - soit montée sur l'entrée du bloc des distributeurs.

2.1.5

La soupape secondaire

Rôle : - Réguler la pression maximum d'utilisation du circuit hydraulique pour le protéger. Elle est tarée à la pression de service. Situation : Elle est : - située entre le distributeur et le récepteur - montée en parallèle dans le circuit et communique avec la bâche

2.1.6

La soupape secondaire antichoc

Rôle et situation Idem que la soupape secondaire, mais sa valeur est supérieure à celle de la soupape principale. Utilisation : Protection du circuit dans lequel elle se trouve lorsque : - La charge engendre une forte inertie au moment de l'arrêt. - Un effort externe s'exerce sur le récepteur (choc )

2.2 La soupape réductrice de pression 2.2.1

Rôle

La soupape réductrice de pression permet de maintenir dans un circuit secondaire une pression constante inférieure à la pression d'entrée.



2.2.2

Symbole

débit pompe Circuit hydraulique principal

Circuit hydraulique à pression réduite

2.2.3

Fonctionnement

Position repos

Réduction de pression Système de réglage

Tiroir

Forte Pression

Pression réduite

Canal de pilotage

En position repos, elle est normalement ouverte et permet la communication des deux circuits. La pression monte dans les deux circuits. A la valeur de tarage du ressort, la pression hydraulique s'applique sous le tiroir en ant par le canal de pilotage. Celui-ci monte et ferme la communication entre les deux circuits. Lorsqu'il y a consommation d'énergie, la pression réduite chute, le tiroir descend et permet la réalimentation du circuit réduit jusqu'à la valeur de la soupape.

2.3 La soupape de séquence 2.3.1

Rôle

La soupape de séquence permet l'alimentation avec un ordre de priorité, d'un circuit par rapport à un autre. Elle peut être munie d'un clapet anti-retour pour ramener le récepteur dans sa position initiale.



2.3.2

Symbole

débit pompe

Circuit hydraulique prioritaire

Circuit hydraulique non prioritaire

2.3.3

Fonctionnement Système de réglage

T : Retour en bâche

T

B : Circuit non prioritaire

B

A : Circuit prioritaire

A

X : Canal de pilotage Piston pilote

X

En position repos , la soupape permet l'alimentation du circuit A et empêche l'alimentation du circuit B. Il y a séquence lorsque la pression, en montant par le canal de pilotage, est suffisante, le piston pilote se plaque contre le tiroir et l'ensemble monte. Le circuit B set alors alimenté.



2.3.4

S 2 = 100 bars

Exemple d’utilisation

200 bars V2 1

S 1 = 150 bars 2

V1

En position 1 : Le vérin V2 est alimenté en priorité et sa vidange se fait par le clapet anti-retour de la soupape S 2. Quand la pression arrive à 150 bars V1 est alimenté à son tour. En position 2 : Le vérin V1 est alimenté en priorité et sa vidange se fait par le clapet anti-retour de la soupape S 1. Quand la pression arrive à 100 bars V2 est alimenté à son tour.

2.4 Les accumulateurs 2.4.1

Rôle

Un accumulateur sert à accumuler de l'énergie hydraulique dans le circuit et à la restituer sous la même forme.

2.4.2

Symbole Simplifié

2.4.3

Complet

Fonctionnement

Dans un carter étanche, deux fluides, le liquide hydraulique et un gaz inerte, l'azote coexistent. Ces deux fluides sont séparés par différentes réalisations pour qu'il n'y ait pas mélange. Les caractéristiques de compression et de détente de l'azote sont utilisées pour permettre d'accumuler ou de restituer l'énergie hydraulique à la demande. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 51/98


2.4.4 -

Utilisations

Réserve d'énergie Maintien en position et sous pression d'un récepteur Amortissement de coups de béliers Réserve d'énergie utilisable en secours Compensation de fuites

2.4.5

Différents types

Accumulateur à piston Le piston : - est libre à l'intérieur du cylindre rodé en acier - sépare le gaz du fluide liquide L' accumulateur est utilisable jusqu'à des pressions de 330 bars. Il est mal adapté aux absorptions de vibrations, son utilisation est par contre excellente en haute pression et à température élevée. Il est nécessaire pour son fonctionnement de l'installer en position verticale.

Accumulateur à vessie

1

2 Raccord de gonflage ( azote )

Corps Déformation de la vessie

Clapet déflecteur

Clapet déflecteur

Circuit hydraulique



1- Lors de la montée en pression dans le circuit hydraulique, le clapet déflecteur oriente le flux d'huile sur le bord intérieur du corps de l'accumulateur, ceci évite un risque de déchirure de la vessie à ce moment. Il y accumulation d'énergie.

2- Lors de la consommation d'énergie la vessie retrouve progressivement sa forme d'origine, le clapet déflecteur se ferme en fin de restitution d'énergie, ceci évite l'extrusion de la vessie à ce moment. Accumulateur à membrane

Lors de la montée en pression dans le circuit hydraulique, la membrane se déforme, il y a accumulation d'énergie. Lors de la consommation d'énergie la membrane retrouve progressivement sa forme d'origine, c'est la restitution de l'énergie stockée.

2.5 Le conjoncteur disjoncteur 2.5.1

Rôle

Le conjoncteur disjoncteur permet de maintenir un circuit hydraulique entre deux valeurs de pression : - Une valeur maximum c'est la disjonction - Une valeur minimum c'est la conjonction

2.5.2

Symbole Accumulateur

débit pompe

Circuit hydraulique

Bâche hydraulique BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 53/98


2.5.3

Fonctionnement

1° phase : Montée en pression du circuit hydraulique

1 - La pompe débite dans le circuit - Le clapet anti-retour s’efface - Le circuit A et l’accumulateur sont alimentés - La pression monte dans le circuit - Le piston 1 subit cette pression - Le piston 2 ne bouge pas

2

A

P

T

2° phase : La disjonction

1

- Lorsque la pression qui agit sur le piston 1 est suffisante, celui-ci se déplace vers la droite. - La pression régnant alors dans la chambre opposée chute (communication à la bâche ) - Le piston 2 monte laissant tout le débit s’écouler à la bâche - Le clapet anti-retour se ferme

2

A

P


T


3° phase : La conjonction - Lorsque la pression qui agit sur le piston 1 est suffisante, celui-ci se déplace vers la droite. - La pression régnant alors dans la chambre opposée chute (communication à la bâche ) - Le piston 2 monte laissant tout le débit s’écouler à la bâche - Le clapet anti-retour se ferme

1

2

A

P


T


6 LES APPAREILS DE DEBIT ET DE BLOCAGE 1 Les appareils de débit La vitesse d'un récepteur, vérin ou moteur, est fonction de sa cylindrée et du débit d'alimentation. Si le volume du vérin ou la cylindrée du moteur reste constant, la variation de vitesse peut être obtenue en modifiant le débit d'alimentation ou de retour du récepteur.

v m/s =

Q l/mn 6 x S cm²

1.1 Les limiteurs de débit 1.1.1

Rôle

- Permet d'ajuster le débit entrant ou sortant d'un récepteur pour en contrôler la vitesse. - Crée une surpression en amont de l'étranglement.

1.1.2

Le limiteur de débit sensible à la viscosité :

Ce sont des étranglements qui ont la caractéristique d'avoir des parois longues. Il y a beaucoup de surface de entre les parois du limiteur et l'huile sur la zone de laminage. Limiteur de débit double effet - ralentit le récepteur dans les deux sens de age de l'huile - sensible à la viscosité - réglable ou non réglable

Symbolisation

Fonctionnement Une fente usinée dans un axe libre en rotation permet le réglage de l'étranglement

Une vis pointeau libre en translation permet le réglage de l'étranglement



Limiteur de débit simple effet - ralentit le récepteur dans un seul sens de age de l'huile - sensible à la viscosité - réglable ou non réglable

Symbolisation

Fonctionnement limiteur non réglable

Le débit provenant de la gauche : - Déplace le clapet à droite - Permet le débit par les orifices périphériques

Le débit provenant de droite : - Plaque le clapet sur son siège - Permet le débit par le gicleur central uniquement

Fonctionnement limiteur réglable

Le débit provenant de la gauche : - Plaque la bille sur son siège - Limite le débit par la vis pointeau réglable

1.1.3

Le débit provenant de droite : - Décolle la bille de son siège - Ne limite pas le débit

Le limiteur de débit insensible à la viscosité :

Ce sont des étranglements qui ont la caractéristique d'avoir des parois minces. Il y a peu de surface de entre les parois du limiteur et l'huile sur la zone de laminage. Ils sont très peu utilisés sur les circuits de puissance mais surtout sur les circuits de pilotage et de gavage qui travaillent à de faibles débits et de basses pressions. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 57/98


Limiteur de débit double effet - ralentit le récepteur dans les deux sens de age de l'huile - insensible à la viscosité - réglable ou non réglable

Symbolisation

Fonctionnement non réglable Le flux venant deux sens , il y a limitation de débit Inconvénient: - Erosion - Impossibilité de réglage - Variation de section encrassement )

avec

la

pollution

Fonctionnement réglable

B

B

A

A

Aucune limitation de débit

Limitation de débit maximale

Le débit est limité dans les deux sens de age de l'huile.(A vers B et inversement) Limiteur de débit simple effet - ralenti le récepteur dans un seul sens de age de l'huile - insensible à la viscosité - réglable ou non réglable

Symbolisation


(


Fonctionnement

Assure le libre age du fluide dans un sens et le freine dans l’autre sens pour assurer une limitation de vitesse ( contrôle peu précis de la vitesse )

1.2 Le diviseur de débit 1.2.1

Rôle

Ils sont utilisés lorsque le débit d’une pompe doit être divisé en deux ou plusieurs débits secondaires

1.2.2

Symbolisation

1.2.3

- Fonctionnement

Récepteur A

Récepteur B

Récepteur A

Récepteur B

Q1

Q2

Q1

Q2

Q pompe

Q pompe

Si les récepteurs A et B génèrent la même pression :

Si le récepteur A génère plus de pression B :

Q1 = Q 2

Q1 > Q 2

1.3 Le diviseur de débit à action prioritaire 1.3.1

Rôle

Ils assurent une alimentation prioritaire sur un circuit. Par exemple il donne la priorité à un organe de sécurité (direction ) au détriment d’une autre fonction. (équipement ). BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 59/98


1.3.2

Symbolisation

Direction Equipement

LS

1.3.3

Fonctionnement

Au repos le ressort pousse le tiroir vers la gauche Lorsque le débit principal traverse la valve le tiroir est piloté vers la droite Sa position d'équilibre sera fonction : - de la pression résultant de l'utilisation de la direction - de la valeur LS provenant du boîtier de direction - du ressort L'information est limitée par le Limiteur de Pression Q Equipement Q Direction

Information L.S.

Bâche

Ressort

Tiroir QP

Direction

Equipement

LS direction

Q principal BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 60/98


2 Les appareils de blocage 2.1 Les clapets anti-retour simples 2.1.1

Rôle

Ce sont des appareils d'arrêt qui permettent le age de l'huile dans un sens et l'empêche dans l'autre. Ils sont toujours branchés en série dans le circuit. Leur corps est repéré par une flèche indiquant leur sens ant.

2.1.2

Symbolisation

2.1.3

Fonctionnement

Clapet anti-retour simple

2.1.4 -

Clapet anti-retour taré (maintien de pression résiduelle)

Utilisations

Clapet by pour les filtres et les limiteurs de débit simple effet Maintien de pression résiduelle dans un circuit ( pilotage ) Clapet d'isolement ( protège la pompe de surpressions ) Bloc de ré alimentation : Permet la ré alimentation du circuit qui se trouve brutalement en dépression - lors d'un choc dans l'axe du vérin. - lorsqu'un moteur est entraîné en inertie ( bras d'une grue par ex. )

Si un moteur est entraîné en rotation par son inertie, il se transforme en pompe : Le distributeur en position neutre maintien un blocage hydrostatique du moteur Il y a montée en pression d’un côté et dépression de l’autre ( risque de cavitation ) La soupape secondaire 2 protège le circuit en surpression et maintien une pression égale à sa valeur de tarage. Cette pression qui vient s’appliquer aux surfaces internes du moteur génère une force hydraulique qui s’oppose au mouvement de rotation par inertie : il y a freinage. Le clapet anti-retour 1 s’ouvre et permet d’aspirer l’huile provenant du circuit en surpression. Il y a alors ré alimentation du circuit en dépression ce qui évite la cavitation


Titre du document : Fonction hydraulique – Tome 1 Identification du document : GD01 Ind.: a Dépression

1

Force hydraulique

2

Surpression

2.2

Le sélecteur de circuit

2.2.1Rôle Il sert à sélectionner un circuit pour le diriger vers un organe récepteur ou une commande. Il est aussi bien utilisé en pilotage qu'en commande.

2.2.2Symbolisation

2.2.3Fonctionnement Sortie

Entrée 2

Sortie

Entrée 1

2.3

Entrée 2

Entrée 1

Les clapets anti-retour pilotés

2.3.1Rôle Ils servent à faire du maintien en position, c'est-à-dire assurer le positionnement d'un récepteur et ainsi maintenir efficacement une charge. Ils autorisent le age du fluide dans le sens interdit et permettent la descente d'un vérin double effet par ex.

2.3.2Symbolisation

X

A

B



2.3.3Fonctionnement A

A

Pilotage X

B

B

Position neutre du distributeur: La charge plaque la bille sur son siège, il y a blocage hydrostatique Le côté A du clapet est sans pression ( bâche ) Position croisée du distributeur: Le débit e de A vers B , la bille s'efface ( sens ant ) La charge monte Position parallèle du distributeur: Le débit va en X ( pilotage ) et vers le côté tige du vérin La pression augmente dans le côté fond du vérin (le débit vient dans le sens non ant du clapet) Il y a pilotage du clapet en X, la charge descend

X

A

2.4

B

Le bloc de sécurité

2.4.1Rôle Il assure un blocage hydrostatique du récepteur en cas d'absence de pression .

2.4.2Symbolisation



2.4.3Fonctionnement Siège du clapet A1

B1

A

A1

B

B1

A

Position neutre du distributeur: La charge plaque la bille sur son siège en B1 Il y a blocage hydrostatique. En cas de charge agissant en sens inverse, le blocage se fait de la même manière en A1 .

B

Position parallèle du distributeur: Le débit arrive sur A, la pression générée déplace: - la bille vers la gauche, le débit se dirige vers A1 - le clapet vers la droite, ce qui permet un retour en bâche de B1 vers B Le récepteur se déplace Position croisée du distributeur: Fonctionnement identique qu'en parallèle

A

A1

B

B1



7 LA DISTRIBUTION La distribution permet le fonctionnement de différents récepteurs d’un circuit dans tous les sens dirigeant le fluide hydraulique venant de la pompe vers les récepteurs ou vers la bâche.

en

1 Les distributeurs 1.1

Rôles

1.1.1Position neutre Permet : - le blocage hydrostatique ou non du récepteur. - Le retour en bâche du fluide hydraulique.

P

A

P

A

T

B

T

B

Blocage hydrostatique du récepteur

Récepteur non bloqué

Des lettres, frappées à froid sur le corps du distributeur, repèrent le branchement des canalisations P : Arrivée du débit de la pompe T : Retour en bâche A : Départ vers le récepteur pour un sens de fonctionnement B : Départ vers le récepteur pour l'autre sens de fonctionnement

1.1.2Position travail Permet : - l'alimentation du récepteur dans un sens de fonctionnement - l'alimentation du récepteur dans l'autre sens de fonctionnement

P

A

P

A

T

B

T

B

Position parallèle

Position croisée BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 65/98


1.2

Désignation

1.2.1Nombre de positions 2 positions

1 neutre 1 travail

4 positions

1 neutre

1

3 travail

0

1

0

2

3 positions

1 neutre 2 travail

1

3

Le distributeur est toujours dessiné en position repos

1.2.2Nombre d’orifices Compter le nombre de canalisations branchées sur la position neutre

4 Orifices

1.2.3Type de commande La commande est dessinée sur le côté du distributeur. Ex. : commande manuelle par levier

Commande manuelle : Par bouton poussoir

Par levier

Par pédale

Commande mécanique Par poussoir

Par galet

Commande par pression de pilotage Par pression hydraulique

Par pression pneumatique

Commande électrique Par électro-aimant

Proportionnelle


0

2


Commandes combinées électro-pneumatique

électro-hydraulique

1.2.4Type de rappel A ne mentionner qu'en cas de présence. Par ressort

1.2.5Maintien en position A ne mentionner qu'en cas de présence. Verrouillage cranté

1.2.6Type de centre Le centre ouvert ( 95% des cas ) En position neutre le débit de la pompe retourne en bâche Il existe deux façons de le dessiner : Centre ouvert tandem

Centre ouvert à suivre

Le centre fermé ( 5% des cas ) En position neutre le débit de la pompe est bloqué à l'entrée du distributeur et génère ainsi une pression en attente, il n'y a pas de retour de débit en bâche.



1.2.7Exemples de désignation 4/3 : 4 orifices / 3 positions Commandes : Hydraulique et manuelle à levier Centre : ouvert en tandem

1.3

4/4 : 4 orifices / 4 positions Commande : Pneumatique Verrouillage : cranté Centre : fermé La 4° position est une mise à flow qui permet le retour en bâche de tous les circuits du distributeur

6/3 : 6 orifices / 3 positions Commande : Hydropneumatique Rappel : par ressort Centre : ouvert à suivre

Différents types de distributeurs

1.3.1Distributeur à tiroir Fonctionnement en position neutre Corps

Canal foré dans le tiroir

Retour de fuites

Canal de transfert

L Commande

Ressort de rappel

L

B

T

A

P

B

P A T Tiroir

-

Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P La commande du tiroir n'est pas actionnée, les ressorts de rappels sont prépondérants Le débit e par le canal de transfert et sort du distributeur par l'orifice T ( bâche ) Il y a blocage hydrostatique du récepteur, les orifices A et B sont fermés



Fonctionnement en position parallèle

L

L

B

P A T

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P. - La commande du tiroir est actionnée : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice B • Il y a communication de l'orifice A vers la bâche - La tige du vérin sort.

T

A

P

B

Fonctionnement en position croisée

L

L

B

P A T

T

A

P

B

T

A

P

B

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P - La commande du tiroir est actionnée : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice A • il y a communication de l'orifice B vers la bâche - La tige du vérin rentre.

1.3.2Distributeur à clapets Fonctionnement en position neutre Ressort de rappel

Levier de commande

Clapets

P A B

A

B Corps

-

le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P Le levier de commande n'est pas actionné, les ressorts de rappels sont prépondérants Il y a une pression en attente pour un centre fermé en P Il y a blocage hydrostatique du récepteur, les orifices A et B sont fermés. BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 69/98


Fonctionnement en position parallèle

P A

T

A

P

B

T

A

P

B

B

A

B

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P - Le levier de commande est actionné : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice B • il y a communication de l'orifice A vers la bâche - La tige du vérin sort. Fonctionnement en position croisée

P A B

A

B

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P - Le levier de commande est actionné : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice A • il y a communication de l'orifice B vers la bâche - La tige du vérin rentre.

1.3.3Distributeur à boisseau ou rotatif Fonctionnement en position neutre Commande T

B

Partie centrale tournante

P Boisseau ( corps rectifié ) Canaux de transfert

p


A


-

Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P Le levier de commande n'est pas actionné Il y a une pression en attente pour un centre fermé en P et dans son canal de transfert Il y a blocage hydrostatique du récepteur, les orifices A et B sont fermés. Fonctionnement en position parallèle

T

B

p

T

A

P

B

A

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P - Le levier de commande est actionné : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice B • il y a communication de l'orifice A vers la bâche - La tige du vérin sort Fonctionnement en position croisée

B

T

p

T

A

P

B

A

- Le débit de la pompe entre dans le distributeur par l'orifice P - Le levier de commande est actionné : • le débit de la pompe est dirigé vers l'orifice A • il y a communication de l'orifice B vers la bâche - La tige du vérin rentre.

2 Les distributions Les possibilités de montage des distributeurs dans les circuits hydrauliques sont nombreuses et permettent de réaliser des phases de fonctionnement adaptées aux besoins des matériels utilisés.



Il existe trois montages possibles : - Le montage en série - Le montage en individuel ou prioritaire - Le montage en parallèle

2.1

Le montage en série

2.1.1Principe de fonctionnement La pompe débite sur tous les distributeurs à la fois C'est la vidange du 1° récepteur qui alimente le 2° récepteur L'ensemble des distributeurs n'a qu'une seule alimentation et qu'un seul retour en bâche

Position neutre : pas de déplacement des récepteurs Exemple : P1

Positions de travail : les deux récepteurs se déplacent

P2 V1

V2 Fr

S1

s1

F2

S2

Calculer les valeurs de P 1 et P 2 F2 2000 Calcul de P2 : P 2 = = = 200 bars S2 10 Calcul de Fr : Force de réaction qui s’oppose au déplacement du vérin V1 Fr P2 = ⇒ Fr = P 2 × s1 = 200 × 5 = 1000 daN. s1 Calcul de P1 : Fr 1000 = = 125 bars P1 = S1 8


S1 = 8 cm2 S2 = 10 cm2 s1 = 5 cm2 F2 = 2000 daN


Conclusion:

La pression P2 > P1

2.1.2Caractéristiques du montage en série Ce montage permet : - La simultanéité de mouvement des différents organes récepteurs - L’augmentation de pression, donc de puissance hydraulique ( lorsqu’un récepteur se vidange dans autre ) Il augmente : - Les pertes de charge dans le circuit

2.2

Le montage individuel ou prioritaire

2.2.1Principe de fonctionnement L'ensemble des distributeurs n'a qu'une seule alimentation Chaque distributeur est muni d’un retour en bâche

1

2

Position neutre : pas de déplacement des récepteurs

Positions de travail le 1° récepteur se déplace Le 2° récepteur ne peut pas se déplacer

Ce montage est aussi appelé prioritaire car le 1° distributeur, lorsqu’il est alimenté, coupe le débit et empêche ainsi l’utilisation des distributeurs suivants . Dans le cas précédent, c’est le distributeur n° 1 qui est prioritaire par rapport au n° 2

2.2.2Caractéristiques du montage en individuel Ce montage interdit : - la simultanéité de mouvement des différents organes récepteurs .C’est une mesure de sécurité qui permet d’éviter des accidents de manutention (chariots élévateurs) Il permet: - De diriger toute la puissance hydraulique sur un seul organe récepteur (ou un groupe d’organes) desservi par le distributeur.



2.3

Le montage en parallèle

2.3.1Principe de fonctionnement Chaque distributeur : - a sa propre alimentation - est muni d’un retour en bâche

Position neutre : pas de déplacement des récepteurs P1

P2 V1

V2 F1

S1

Positions de travail : Les deux récepteurs se déplacent

s1

F2

S1 = S2 = 10 cm2 F1 = 500 daN F2 = 1000 daN

S2

Exemple : Calculer les valeurs de P1 et P2 F1 500 Calcul de P1 : P1 = = = 50 bars S1 10 F2 1000 Calcul de P2 : P 2 = = = 100 bars S2 10 Conclusion : La pression monte graduellement dans le circuit jusqu’à 50 bars. A ce moment la, V1 se déplace. Lorsque la pression atteint 100 bars, V2 peut alors se déplacer.



2.3.2Caractéristiques du montage en parallèle Ce montage donne : - La priorité au circuit le moins résistant Il permet : - La simultanéité de mouvement des différents récepteurs, mais il y a alors lenteur d’exécution due à la division du débit pour chaque distributeur ( sert au positionnement des récepteurs )



8 LES ORGANES RECEPTEURS Les organes récepteurs transforment l’énergie hydraulique reçue en énergie mécanique : - de translation réalisée par des vérins - de rotation réalisée par des vérins et des moteurs hydrauliques

1 Les vérins 1.1

Le vérin simple effet

1.1.1Rôle Permet la translation hydraulique du vérin uniquement dans un sens de fonctionnement. Dans l’autre sens le mouvement est permis par : - le retour en bâche - la masse de la charge agissant sur le vérin, celle-ci peut être assistée par un ressort.

1.1.2Symbole Vérin simple effet

Vérin simple effet avec ressort

1.1.3Description Piston

Tige

Chapeau

Alimentation hydraulique

Chappe

Fut ou corps

Ressort

Fond du vérin

t d’étanchéité

Mise à la Pa

t racleur

1.1.4Fonctionnement Lors de la sortie La charge soumise au vérin génère une pression Celle-ci appliquée sur la surface du piston détermine une force de sortie du vérin. F P = ⇒ F = P×S S Le débit de la pompe appliqué à la surface du piston détermine la vitesse de sortie du vérin Q v= 6×S BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 76/98


Lors de la rentrée Les forces et vitesses sont déterminées par la charge soumise au vérin (à débit constant).

1.2

Le vérin double effet.

1.2.1Rôle Permet la translation hydraulique du vérin dans les deux sens de fonctionnement

1.2.2Symbole

1.2.3Description Côté fond du vérin = grande surface

Côté tige du vérin = petite surface

t racleur : - permet de déposer une fine pellicule d’huile sur la tige lors de sa sortie (protège de la corrosion) - permet d’empêcher la pénétration d’éléments extérieurs lors de la rentrée ce qui évite la pollution interne du circuit

1.2.4Fonctionnement Lors de la sortie : Idem que le simple effet Lors de la rentrée : Idem que la sortie La force est déterminée par la charge imprimée au vérin sur la petite surface La force de rentrée est plus faible que celle de sortie La vitesse est déterminée par le débit de la pompe appliquée au vérin sur la petite surface La vitesse de rentrée est plus rapide que celle de sortie

1.3

Le vérin double effet différentiel

1.3.1Rôle Permet la translation hydraulique du vérin dans les deux sens de fonctionnement.

La surface côté fond de vérin est égale à deux fois celle du côté tige La vitesse de translation est deux fois plus rapide lorsque la pompe débite côté tige La force disponible est deux fois plus importante lorsque la pression s'applique côté fond BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 77/98


1.3.2Symbole

S

S1

1.3.3Description Idem vérin double effet

1.3.4Fonctionnement S = 2 × S1 Ex : Q = 60 l/mn - S = 10 cm2 - S1 = 5 cm2 - P = 100 bars Lors de la sortie La vitesse est la plus faible, le débit s'applique sur la grande surface La force est la plus importante, la pression s'applique sur la grande surface Q 60 F v= = = 1 m/s P = ⇒ F = P × S = 100 × 10 = 1000 daN 6 × S1 6 × 10 S Lors de la rentrée La vitesse est la plus importante, le débit s'applique sur la petite surface La force est la plus faible, la pression s'applique sur la petite surface Q 60 F v1 = = = 2 m/s P = ⇒ F1 = P × S1 = 100 × 5 = 500 daN 6 × S1 6 × 5 S Conclusion

Quand S = 2 x S1

1.4

⇒

v1 = 2 x v

F = 2 x F1

Le vérin double effet équilibré

1.4.1Rôle Permet la translation hydraulique du vérin dans les deux sens de fonctionnement avec des forces et des vitesses de translations identiques.

1.4.2Symbole

S

S1

1.4.3Description S

S1



1.4.4Fonctionnement S = S1 Lors de la translation droite ou gauche: Les vitesses de translation ainsi que les forces disponibles sont égales

1.5

Les vérins télescopiques

1.5.1Rôle Permet d'obtenir de très grandes courses de vérin dans un encombrement minimum Ils peuvent être simple ou double effet, à sortie simultanée ou par étage

1.5.2Les vérins télescopiques simple effet Rôle Idem que le vérin simple effet mais sur une plus grande course Symbole

Description Vérin simple effet à sortie par étage :

1° Position entièrement rentré

2° Position premier étage sorti

3° Position entièrement sorti

Vérin simple effet à sortie simultanée :

1° Position entièrement rentré



2° Position entièrement sorti : les chambres de chaque étage communiquent, la pression est identique partout dans le circuit, les forces induites par la pression sur chaque surface font sortir les tiges du vérin de manière simultanée.

1.5.3Les vérins télescopiques double effet Symbole

Description Vérin double effet à sortie par étage :

Vérin entièrement rentré Sortie 1° étage

Sortie 2° étage

Vérin double effet à sortie simultanée :

1 ° position entièrement rentré

2 ° position entièrement sorti BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 80/98


1.6

Les vérins spéciaux

1.6.1Le vérin simple effet avec amortisseur à azote Rôle Permet la translation hydraulique du vérin, il est équipé d’un accumulateur à azote qui a un rôle d’amortisseur. Il a le même symbole que tous les vérins simple effet. Description

Vérin entré Douille femelle

Douille mâle

Clapet d’amortissement

Valve de gonflage

Accumulateur à azote

Vérin sorti

Gicleur de sortie de l’accumulateur

Gicleur d’entrée dans l’accumulateur

Fonctionnement L’alimentation se fait sur la douille femelle et la douille mâle se déplace vers la droite L’amortissement : est réalisé par l’accumulateur et son clapet Lors d’un choc sur le vérin : - Le clapet d’amortissement se déplace vers la droite et bouche partiellement le gicleur d’entrée dans l’accumulateur - Il y a amortissement du choc, le piston de l'accumulateur se déplace vers la droite Lors du retour d’amortissement : - Le clapet d’amortissement se déplace vers la gauche et bouche partiellement le gicleur de sortie de l’accumulateur - Le retour du piston de l'accumulateur est freiné, le choc est amorti

1.6.2Le vérin de rotation (moteur oscillant) Rôle Transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique de rotation BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 81/98


Symbole

Vérin de rotation à crémaillère Simple effet : Une crémaillère usinée sur la tige du vérin transfère le mouvement de translation à un pignon qui le transforme en mouvement de rotation Le mouvement de translation inverse se fait sous l’action du ressort lorsque le fond du vérin communique à la bâche

Double effet : La crémaillère est usinée dans la tige entre les deux pistons. Les deux mouvements de translation hydrauliques sont transformés sur le pignon en mouvement de rotation droite ou gauche. -

-

Vérin de rotation à palette simple effet Le volume V 1 reçoit le débit provenant de la pompe La palette mobile se déplace en rotation jusqu’à venir en butée sur la palette fixe Le déplacement de la palette mobile est transformé en mouvement de rotation par le rotor Le volume V 2 se vide en bâche

Palette fixe V1 Rotor

V2

Vérin de rotation à palette double effet Le fonctionnement est identique mais : - Il y a deux alimentations et deux retours - Le vérin ne peut faire qu’un demi-tour - Il transmet un couple plus important


Palette mobile


1.7

Les options des vérins

1.7.1L’amortisseur de fin de course Rôle Amortir la fin de la course du vérin pour éviter un choc brutal du piston avec le fond du vérin (cas des vérins positionnés verticalement). Symboles Avec un amortisseur (amortissement dans un seul sens)

Avec deux amortisseurs (amortissement dans les deux sens)

Description Limiteur de débit c

C

Téton

Force F

Fonctionnement Déplacement dans la course C : - Le débit provenant de la pompe fait rentrer le vérin . - Le retour en bâche se fait par l'orifice normal d'évacuation à la bâche. - La vitesse de déplacement dans la course C n'est pas limitée.

Déplacement dans la course c : - Le débit provenant de la pompe fait rentrer le vérin . - Le téton du piston rentre dans son logement - Le volume d'huile ainsi bloqué ne peut s'évacuer que par le limiteur de débit Le limiteur de débit réglable permet de : • Générer une pression qui s'applique sur la surface du piston, ce qui défini une force F qui s'oppose à la rentrée du vérin. • Laisser er le retour en bâche, ce qui permet de terminer complètement la course du vérin.



1.7.2Le limiteur de fin de course Rôle Arrêter la fin de la course du vérin pour éviter un choc brutal du piston avec le fond du vérin en diminuant la pression sur la tête du piston, limitant ainsi la poussée de ce dernier. Symboles Avec un limiteur de fin de course

Avec deux limiteurs de fin de course

Description Clapet anti-retour

Fonctionnement Lors de la rentrée de la tige le fonctionnement est normal jusqu'à ce que le téton du clapet antiretour vienne en butée contre le fond du vérin. A ce moment là, le clapet se déplace et réalise une fuite à la bâche par l'intérieur du piston Il y a chute de pression du côté tige et le vérin s'arrête.

2 Les moteurs hydrauliques 2.1

Le moteur à engrenage

2.1.1Symbole Moteur - à cylindrée fixe - à deux sens de rotation ou réversible



2.1.2Description Surfaces ( S )qui tendent à faire tourner l'engrenage vers l'extérieur

Carter du moteur F

F1

Pignon de sortie de mouvement

Pignon sur roue libre Surfaces ( S 1 ) qui tendent à faire tourner l'engrenage vers l'intérieur

Orifice débit pompe

Surfaces ( S )qui tendent à faire tourner l'engrenage à gauche

Surfaces ( S 1 )qui tendent à faire tourner l'engrenage à gauche

Orifice retour en bâche

2.1.3Fonctionnement La résistance générée par l'effort sur le moteur crée la pression. La pression s'exerce : - Dans le volume correspondant à l'arrivée du débit de pompe - Sur des surfaces S et S 1 - S > S 1 donc F > F 1 (La pression est identique dans tout le circuit) Le moteur tourne dans le sens du total des plus grandes surfaces

2.2

Le moteur à palettes

2.2.1Symbole Moteur - à cylindrée variable - à deux sens de flux ou réversible



2.2.2Description

Surfaces ( S )qui tendent à faire tourner le rotor vers la droite

Carter du moteur (Stator)

Rotor

Surfaces ( S 1 ) qui tendent à faire tourner le rotor vers la gauche Ressorts : permettent de maintenir l’étanchéité au démarrage

2.2.3Fonctionnement Même principe de fonctionnement que pour les moteurs précédents :

S > S 1 donc F > F 1 Le moteur tourne dans le sens du total des plus grandes surfaces 2.2.4Réversibilité Débit

Débit

Retour

- Le déplacement latéral à gauche du stator crée une diminution de cylindrée du moteur, la vitesse de rotation augmente. - Lorsque le stator est dans le même alignement que le rotor, il n'y a plus de rotation. ( les surfaces sont équivalentes, les forces qui en résultent s'opposent ) - La commande de rotation inverse se fait par le distributeur ou par la réversibilité de la pompe.

2.3

Le moteur à pistons radiaux

2.3.1Symbole Moteur - à cylindrée variable - à deux sens de flux ou réversible BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 86/98


2.3.2Description Tangente à la came

Collecteur : - Orifice de débit - Orifice de retour

Force hydraulique Réaction Force de rotation

2.3.3Fonctionnement La résistance générée par l'effort sur le moteur crée la pression La pression s'exerce : - Sur les surfaces des pistons correspondant au débit de pompe - Cette pression génère une force hydraulique au point de La réaction à cette force est perpendiculaire à la tangente du point de L'addition de ces deux forces donne la force de rotation Dans le cas présent quatre pistons sont alimentés, il y a donc quatre forces qui donnent un couple de rotation important au démarrage.

2.3.4Réversibilité Débit

Débit

Retour

Le déplacement latéral à gauche du stator crée une diminution de cylindrée du moteur, la vitesse 1000 × Q de rotation augmente. N = V Lorsque le stator est dans le même alignement que le rotor, il n'y a plus de rotation.



Les forces hydrauliques et leurs réactions sont de même direction, de mêmes valeurs et de sens opposés, donc elles s'annulent Réaction

Force hydraulique

La commande de rotation inverse se fait par le distributeur ou par la réversibilité de la pompe.

2.4

Le moteur à pistons axiaux

2.4.1Symbole Moteur - à cylindrée variable - à deux sens de flux ou réversible

2.4.2Description Débit

Barillet

Pistons recevant le débit

Pistons permettant le retour

Retour Force hydraulique Glace de distribution Réaction Force de rotation

2.4.3Fonctionnement - La résistance générée par l'effort sur le moteur crée la pression - La pression s'exerce : - Sur les surfaces des pistons correspondant au débit de pompe - Cette pression génère une force hydraulique au point de - La réaction à cette force est perpendiculaire à la tangente du point de - L'addition de ces deux forces donne la force de rotation - Tous les pistons alimentés génèrent une force de rotation



2.4.4Réversibilité Plateau incliné à gauche

Plateau à plat

Débit

Débit

Retour

L’inclinaison du plateau à gauche crée une augmentation de cylindrée du moteur, la vitesse de rotation augmente dans un sens . Lorsque le plateau est positionné à plat il n'y a plus de rotation. Les forces hydrauliques et leurs réactions sont de même direction, de mêmes valeurs et de sens opposés, donc elles s'annulent Force hydraulique

La commande de rotation inverse se fait par le distributeur ou par la réversibilité de la pompe. Plateau


Réaction


9 LES TRANSMISSIONS HYDROSTATIQUES – LES CIRCUITS FERMES 1 Généralités Au même titre qu'on utilise des transmissions mécaniques (embrayage, boîte de vitesses, boîte de transfert, arbre de transmission, ponts et roues), des transmissions hydrodynamiques (convertisseur, boîte de vitesses mécanique ou automatique, arbres de transmission, ponts et roues), on utilise aussi des transmissions hydrostatiques. Par rapport à une transmission mécanique et à puissance égale elles présentent un certain nombres d'avantages: - gain de poids et d'encombrement, - plus de couple, - grande souplesse et facilité de manœuvre, - infinité de vitesses, - entretien réduit, - pas de distributeur au niveau de la puissance, - pression plus élevée (450 b), - réservoir d'huile plus petit, - moins de fuite. Transmission mécanique

E m b.

Transmission hydrostatique

BV BT

Pont AV

Pont AR



2 Description 2.1

La boucle de puissance

2.1.1Rôle C’est un transformateur d’énergie. Elle transmet l'énergie fournit par le moteur thermique au récepteur. 2.1.2Principe Elle comprend: - une pompe hydraulique à 2 sens de flux, cylindrée variable, drainée externe et qui est entraînée par le moteur thermique, - un moteur hydraulique à 2 sens de rotation, cylindrée fixe ou variable, drainé externe qui entraîne le récepteur, - deux canalisations de travail ou retour.

M

2.1.3Fonctionnement Le moteur thermique fournit une énergie mécanique à la pompe qui la transforme en énergie hydraulique et la renvoie au moteur hydraulique qui la retransforme en énergie mécanique pour entraîner un récepteur (pont, roue, hélice, outil...).

2.2

Le circuit de gavage

2.2.1Rôle Dans un premier temps le circuit de gavage permet de: - compenser les fuites normales de la boucle de puissance (pompe et moteur). Il permet ainsi une alimentation correcte et sous faible pression de la pompe principale et évite tous les problèmes liés à la cavitation. - plaquer les pistons sur l’élément de commande (plateau, stator...) et évite que la pompe soit trop bruyante et se détériore rapidement.



Dans un deuxième temps: - participer à la régénération de l'huile si nécessaire, - alimenter la servocommande.

M

25 b

2.2.2Principe Il comprend: - une pompe de gavage, cylindrée fixe, un sens de flux, - une bâche, - deux clapets anti-retour (clapets d’alimentation), - une soupape régulatrice de pression qui détermine la valeur de la pression de gavage.

2.2.3Fonctionnement Au neutre, la pompe principale ne débite pas, donc la pompe de gavage alimente tout le circuit en ant par les 2 clapets d'alimentation. Quand la pompe principale débite, le clapet côté travail se ferme et la pompe de gavage alimente le circuit retour par l'autre clapet. Le débit excédentaire retourne à la bâche par la soupape régulatrice de pression.

2.3

Le circuit de protection de la boucle de puissance

2.3.1Rôle Il protège les composants en cas de chocs ou de blocage du moteur.



2.3.2Principe Il comprend généralement deux soupapes régulatrices de pression montées sur la boucle de puissance (une pour chaque branche). Elles se situent côté pompe ou côté moteur.

300 b

M 25 b

300 b

2.3.3Fonctionnement Lorsque la pression augmente dans la branche travail et dée la valeur du tarage du ressort, la soupape s’ouvre et l’excédent de pression s’évacue dans la branche retour.

2.4

Le circuit d’échange

2.4.1Rôle On l’appelle aussi circuit de régénération, circuit de purge. Il permet, lorsque cela est nécessaire, à une partie de l’huile du circuit retour de la boucle d'être régénérée, refroidie, dépolluée avant de retourner au réservoir.

2.4.2Principe Il comprend: - un distributeur 3x3 (valve d’échange) commandé par la pression de travail, - une soupape régulatrice de pression qui maintient la pression de gavage dans le circuit retour quand la valve fonctionne sinon elle chuterait à 0, - un filtre, - un radiateur ou un échangeur de température.

300 b

M 25 b

23 b 300 b



2.4.3Fonctionnement Au neutre la valve n'est pas actionnée car la pression est identique de chaque côté. Quand le moteur tourne la valve est pilotée d'un côté ou de l'autre. L'excédent du débit de gavage part à la bâche en ant par la soupape régulatrice de pression, un filtre, un radiateur ou un échangeur de température.

2.5

La servocommande

2.5.1Rôle Elle permet l’inversion du sens de flux pour changer le sens de rotation du moteur et avoir ainsi la marche avant, la marche arrière et le point mort d’un véhicule ou la rotation à droite, à gauche et l'arrêt d’un outil.

2.5.2Principe Elle comprend: - Un distributeur 4-3, centre fermé (Y/T) et sa commande (manuelle, électrique…) - Un vérin équilibré, rappel par ressort, qui agit sur le plateau de la pompe pour modifier la cylindrée et le sens de flux.. Il peut être remplacer par deux vérins simple effet montés de part et d'autre du plateau de la pompe. Elle est alimentée par la pression de gavage.

300 b

M 25 b

23 b 300 b

AV N AR

2.5.3Fonctionnement Au neutre les 2 côtés du vérin sont reliés à la bâche. La cylindrée de la pompe est nulle, le débit est nul et le moteur ne tourne pas. Lorsqu'on actionne la commande, le distributeur permet l'alimentation du vérin d'un côté ou de l'autre. La cylindrée e au maximum, le débit est maximum et le moteur tourne à sa vitesse maximum.



2.6

Dispositif de remorquage

2.6.1Rôle Il permet de réaliser une fonction by- au niveau de la boucle de puissance pour déplacer l'engin en le tirant, lorsqu'il est en panne. Cette opération ne sera réalisée que sur de courtes distances. Pour des trajets plus importants il est préférable de désolidariser le moteur de son (pont, roues...). 2.6.2Principe Ce dispositif consiste simplement à établir une liaison temporaire entre les deux branches de la boucle de puissance. Il peut être réalisé tout simplement grâce à une vanne.

300 b

M 25 b

23 b 300 b

AV N AR

2.6.3Fonctionnement Si on veut tirer un engin qui est en panne, les roues vont entraîner le moteur hydraulique, si l'adhérence le permet, sinon les roues restent bloquées. Il aura tendance à devenir pompe et à créer son propre débit. La pompe étant en cylindrée nulle le fluide ne pourra pas l'entraîner (le moteur thermique est à l'arrêt) A ce moment là, soit les soupapes HP s'ouvrent, soit les roues ripent. Pour éviter ces problèmes il suffit d'ouvrir la vanne pour renvoyer le débit côté aspiration et permettre ainsi la rotation du moteur.



10 METHODE DE DIAGNOSTIC DE PANNE D’UN CIRCUIT HYDRAULIQUE Avant d’effectuer le diagnostic, il est important de vérifier que :

1 Contrôle du matériel avant diagnostic sur le circuit 1.1 • • • • • • •

Le moteur thermique est au régime indiqué par le constructeur. Les commandes de variation de cylindrées, pompe ou moteur hydraulique, fonctionnent normalement .( pas de blocage mécanique ) Les fixations des canalisations à l’aspiration comme au refoulement soient correctes . Les canalisations soient en parfait état de fonctionnement . ( pas d’usures anormales ) Les commandes mécaniques des distributeurs aient des débattements complets . Les axes des vérins soient bien entretenus . ( pas de jeux ni de grippage importants ) Le débattement de course des vérins soient complet et qu’il n’y ai pas d’interférences mécanique dans leurs déplacement.

1.2 • •

Mécanique

Electrique

Les batteries du véhicule soient correctement chargées . Les branchements électriques soient corrects (fusibles, commandes, relais eurs, électrovalves...)

1.3

Hydraulique

• •

Le niveau de la bâche soit correct . ( tous vérins rentrés ) La qualité du fluide utilisé soit la bonne : - Périodicité des vidanges effectuées . - Fluide utilisé correspondant aux données constructeur . • Le fluide hydraulique ne soit pas détérioré ( laiteux, mousse, sale, décoloré, odeur de brûlé ) • Toutes les canalisations et les raccords hydrauliques soient parfaitement étanches.

2 Méthode de diagnostic 2.1 -

Est-ce un problème de force ou de vitesse ? Est-ce que ce problème concerne un seul récepteur ou tous les récepteurs ? S’il ne concerne qu’un seul récepteur, est-ce qu’il se produit dans un sens de fonctionnement ou dans les deux ? Pour un circuit fermé, le gavage est-il correct ?

2.2 -

Les questions à se poser

Orientation des recherches

La force est liée à la pression La vitesse est liée au débit Si on a un problème de force, on cherchera la défectuosité du côté des appareils de pression BOURGES – BP 24 18998 AVORD ARMÉES Pnia : 821 181 74 99 – Tél. : 02 48 68 74 99 – Fax : 02 48 68 74 59 96/98


-

Si on a un problème de vitesse, on cherchera la défectuosité du côté des appareils de débit Si tous les récepteurs manquent de force ou de vitesse, l’anomalie se situera entre la génération et la distribution Si un seul récepteur manque de force ou de vitesse, l’anomalie se situera entre la distribution et le récepteur

M

Réception

Génération

2.3

Pression – Force

La pression est générée par une résistance dans le circuit, une pression appliquée sur une surface du récepteur crée sa force disponible.

2.3.1Pression trop faible ou impossibilité de travailler en charge • • • • • • • •

Couple moteur thermique insuffisant Vitesse insuffisante du moteur thermique Mauvaise viscosité du fluide hydraulique Pompe mal amorcée : risque de cavitation à l’aspiration (niveau trop faible dans la bâche, prise d’air, filtre colmaté, robinet d’isolation fermé, etc ...) Soupape principale déréglée Soupapes secondaires déréglées Fuite interne du distributeur Soupape réductrice de pression déréglée

2.4

Débit - Vitesse

Le débit est généré par la pompe, il crée le mouvement du récepteur à une certaine vitesse.

2.4.1Pas de mouvement du récepteur • s de fin course déréglés . • Pas de débit de pompe : - La pompe n’aspire plus - La pompe tourne dans le mauvais sens - La vitesse de rotation de la pompe est insuffisante - Il y a une fuite entre la conduite sous pression et le retour - Le tiroir du distributeur est grippé



2.4.2Mouvement lent du récepteur • Limiteur de débit mal réglé • Pompe à débit variable mal réglée ou dispositif de commande défectueux • Soupape détarée • Fuite externe • Vérin défectueux ( barriquage ) • Fuites internes du moteur hydraulique trop importantes

2.4.3Mouvement trop rapide du récepteur • Limiteur de débit mal réglé


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