Technologie Hydraulique I) Présentation La technologie hydraulique se traduit par la transmission et la commande des forces par un fluide (huile hydraulique). Il en résulte un mouvement : - rectiligne dans un sens (vérin simple effet) - rectiligne dans les deux sens (vérin double effet) - circulaire dans les deux sens (vérin rotatif, moteur) Avantages - transmission de force et de couple élevée - grande souplesse d'utilisation - très bonne régulation de la vitesse (incompressibilité du fluide) - démarrage en charge des moteurs et vérins - longévité des composants (lubrification par l'huile hydraulique) Inconvénients - risque d 'accident dus aux pressions élevées (4 à 400bars) - fuites => baisse du rendement, salissures - pertes de charge - risque d'incendie - matériel et maintenance coûteuse II) Notions fondamentales II.1) Pression P=F/S Unité S.I. P en Pa F en N S en m² Soit 1 (Pa) = 1 (N) / 1 (m²) => 105 (bar) = 10 (daN) / 10-4 (cm²) => 1 (bar) = 1 (daN) / 1 (cm²) SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 1 / 6 P=F/S Unité usuelle P en bar F en daN S en cm² Unité S.I. Q en m3 V en m/s S en m² II.2) Débit Q=SxV Soit 1 (m3/s) = 1 (m²) * 1 (m/s) => 10-3 (l/s) = 10-4 (cm²) * 1 (m/s) => 1 (l/s) = 0,1 (cm²) * 1 (m/s) => 1 (l/min) = 0,1 (cm²) * 1 (m/min) Unité usuelle Q =0,1 x S x V Q en l/min V en m/min S en cm² II.3) Puissance Définition : Travail (W) effectué par une force (ou un couple) par unité de temps. Soit P = W / t = F * l / t = F * V Or on a vu que F = P * S => P = P * S * V et Q = S * V P =PxQ Unité S.I. P en W P en Pa Q en m3/s Soit 1 (W) = 1 (Pa) * 1 (m3/s) => 103 (kW) = 105 (bar) / 10-3 (l/s) => 1 (kW) = 0,1 (bar) / 1 (l/s) => 1 (kW) = 0,1 (bar) / 1/60 (l/min) P = P x Q / 600 Unité usuelle P en kW P en bar Q en l/min II.4) Couple En hydraulique, on définie la cylindrée d’un moteur (ou d’une pompe) tel que : SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 2 / 6 Unité usuelle Cyl = Q / N Cyl en l/tr N en tr/min Q en l/min Remarque : la cylindrée est souvent donnée en cm3. En prenant la relation liant la puissance au couple, on obtient : P = C * = C * * N / 30 = C * / 30 * Q / Cyl Or on a vu que P = Q * P / 600 Donc 1000 *Q * P / 600 = C * / 30 * Q / Cyl - Attention P en W - - Attention P en kW - On obtient donc Cth = 50 / pi x Cyl x P Remarque : Créelle = * Cth Unité usuelle Cth en N.m Cyl en l/tr P en bar avec rendement du moteur (ou de la pompe) III) Applications SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 3 / 6 IV) Formulaire Formules Unité S.I. F:N S : m² P : Pa Q : m3/s V : m/s P:W C : N.m Unités à employer : rad/s Formules Unité usuelle F : daN S : cm² P : bar Q : l/min V : m/min P : kW C : N.m Cyl : l/tr N : tr/min Pression P=F/S P=F/S Q=S.V Q = 0,1 . S .V P=P.Q P = P . Q / 600 Débit Puissance Cylindrée Cyl = Q / N Couple C=P/ C = 50/ . Cyl . P Remarques : . 1 bar = 105 Pa . 50/ 15,9 V) Constitution d’un circuit hydraulique Les circuits hydrauliques ont, général, la structure suivante : - un groupe de puissance - un appareil de distribution - un récepteur (vérin, moteur, …) SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 4 / 6 V.1) Schémas SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 5 / 6 V.2) Principaux composants Groupe de puissance (1) Il se compose : - d’un réservoir - d’une pompe entraînée par un moteur - d’un système de filtration sur l’aspiration et/ou sur le retour Limiteur de pression (2) Il protège l’installation des surpressions accidentelles Distributeur (3) Appareil capital du système, car il aiguille le fluide sous pression vers les actionneurs, et il reçoit en retour le fluide sans pression qu’il dirige vers le réservoir. Actionneurs (4) Ils transforment l’énergie hydraulique en énergie mécanique, se sont soit : - un vérin simple effet - un vérin double effet - un moteur hydraulique SECTION Matière : Hydraulique Indice 00 BTS MAI Chapitre : Généralités Page 6 / 6