Thèmes:
- Préface
- Étouffement
- Vanne de contrôle de débit
Préface:
Dans les installations hydrauliques, il peut être important de pouvoir contrôler la vitesse de déplacement des vérins hydrauliques ou de la pompe hydraulique. À cette fin, une pompe hydraulique avec un volume de course réglable peut être utilisée. Mais c’est très complexe et coûteux. Un moyen simple et peu coûteux d’obtenir un tel contrôle consiste à utiliser des papillons et des vannes de régulation de débit. En réalisant un étranglement dans le tuyau d'alimentation ou de refoulement du cylindre ou du moteur, le débit volumique est étranglé. Le tuyau est ainsi pincé, permettant au liquide de s'écouler à travers lui avec un débit volumique réduit.
Étranglement:
Avec une commande d'accélérateur, nous créons un rétrécissement dans le tuyau. Cela peut être comparé à un robinet avec lequel l'eau peut couler ; Plus vous ouvrez ou fermez le robinet, plus le débit d'eau est grand ou petit.
Dans le schéma suivant, la restriction est située dans la conduite d'alimentation entre la vanne de régulation et le cylindre. La flèche dans l'accélérateur indique qu'il est variable : l'accélérateur peut être réglé manuellement.
La pression obtenue par la pompe hydraulique prévaut dans la ligne d'étranglement. Il s'agit de la pression maximale du système. Après l'étranglement, la pression est considérablement plus faible. L'énergie de pression est perdue lors de l'étranglement et est convertie en chaleur. Le débit volumique qui empêche l'étranglement est évacué vers le retour via la soupape de surpression. L'étranglement réduit le débit volumique lors de la course sortante et entrante du piston. Ce n’est pas toujours souhaitable. Nous en reparlerons plus tard.
Pour avoir un aperçu des pressions du système, voici un exemple des différences de pression qu'une limitation peut provoquer :
- débit de la pompe = 10 l/min ;
- l'étranglement est réglé sur 8 l/min ;
- Débit volumique évacué par la soupape de surpression = 2 l/min.
Un vérin hydraulique peut être équipé d'un papillon de régulation de débit volumique de trois manières principales. L'image ci-dessous montre une vanne de régulation à commande électromagnétique et trois cylindres. Chaque cylindre a une commande d'accélérateur différente :
- ce cylindre a un étranglement variable sur la conduite d'alimentation. Le flux de fluide est étouffé lors des mouvements vers l’intérieur et vers l’extérieur. Les mouvements entrants et sortants de la tige de piston se produisent à la même vitesse ;
- l'étranglement avec un clapet anti-retour à ressort garantit que le mouvement vers l'extérieur du piston est ralenti. Cependant, pendant le mouvement vers l'intérieur, le flux de liquide pousse le clapet anti-retour ouvert, permettant au liquide de refluer vers le retour à travers l'étranglement et le clapet anti-retour. Le mouvement vers l'extérieur est donc plus lent que le mouvement vers l'intérieur ;
- Avec un clapet d'étranglement et anti-retour sur les tuyaux d'alimentation et de refoulement, la vitesse du piston peut être réglée avec la plus grande précision : lorsque le piston se déplace, l'étranglement détermine en fait le débit de fluide vers le cylindre. De l’autre côté, le liquide peut refluer vers le réservoir sans rencontrer de résistance.
Vanne de régulation de débit :
Les régulateurs de débit sont utilisés dans les systèmes hydrauliques où la vitesse de déplacement des vérins ou des moteurs hydrauliques doit rester constante malgré une charge variable. Dans le schéma suivant, nous voyons, entre autres, une vanne de régulation de débit en série et deux manomètres.
La pression lisible sur p1 dépend de la soupape de surpression, qui renvoie une partie du débit de la pompe hydraulique vers le retour. La pression p2 est déterminée par la charge exercée sur le piston : lorsqu'il est soumis à une force contraire plus importante pendant la course aller, la pression p2 augmente.
La vanne de régulation de débit est réglable et permet au débit volumique vers le cylindre de rester constant quelles que soient les pressions p1 et p2.
Le fonctionnement de la vanne de régulation de débit est le suivant : la chute de pression (Δp) à travers la restriction dans la vanne de régulation de débit est mesurée en permanence. Dès qu'un changement de pression se produit, la vanne de régulation de débit ajuste la taille de l'étranglement. La vanne de régulation de pression garantit que la chute de pression à travers la restriction, et donc le débit de liquide, reste constant à tout moment.
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