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  Mécanique des fluides  

Maxicours vous propose de decouvrir un extrait de quelques cours de Mécanique des fluides. Pour proposer un accompagnement scolaire de qualite en Mécanique des fluides, toutes nos ressources pédagogiques ont été conçues spécifiquement pour Internet par des enseignants de l'Education nationale en collaboration avec notre équipe éditoriale.

Contrôle de pression (1)  
  • 1. Limiteur de pression
  • 2. Soupapes de séquence
  • 3. Soupape de réduction de pression

Vous avez déjà pris conscience de l'importance du paramètre pression dans un circuit hydraulique.

Si cette pression est indispensable au bon fonctionnement du circuit hydraulique, il est aisément concevable que ce phénomène, qui génère la puissance, doit être contrôlé d'autant plus que les autres composants et toutes les parties du système hydraulique sont sous l'effet de la pression.

Le contrôle de pression se fait par des soupapes de pression. Ces soupapes sont définies comme étant des composants agissant d'une manière prédéterminée sur la pression d'un système dans une installation ou une partie d'installation hydraulique. L'action de ces composants a lieu seulement par la modification de sections d'étranglement. Les soupapes se classent selon leur modes de conception ou selon leur fonction.

Ainsi, deux types de soupapes (ou valves) se trouvent sur le marché : les soupapes à tiroir et les soupapes à clapet. Selon la fonction pour laquelle elles sont conçues, les soupapes de pression peuvent se diviser en six catégories :

- limiteur de pression ;

- soupape de séquence ;

- soupape de réduction de pression ;

- soupape d'équilibrage ;

- soupape de décharge ;

- soupape de freinage.

Il existe aussi trois types de composants de pression spéciales appelées :

- soupape conjoncteur-disjoncteur ou soupape de coupure ;

- module de balance de pression ;

- soupape de pression à servo-contrôle.

Dans cette étude, vous apprendrez le fonctionnement, le rôle et les critères de sélection de chacun de ces composants.

1. Limiteur de pression

Limiteur de pression à action directe :

Dans un circuit hydraulique, un limiteur de pression sert à limiter la pression à une valeur maximum fixée préalablement.

Il est nécessaire et obligatoire de monter un limiteur de pression dans tout circuit hydraulique sinon en cas de surpression le circuit subira des dégâts et entraînera des accidents graves.

Quand la pression maximale est atteinte, le limiteur de pression s'active et retourne le fluide en trop vers le réservoir. Le schéma suivant (figure suivante) illustre le fonctionnement d'un limiteur de pression à action directe.

Par action directe, on signifie que la pression à contrôler agit directement sur le clapet de retenue.

Limiteur de pression à action directe :

Lorsque la pression du système (S) atteint le tarage du ressort, le clapet (C) recule alors et laisse circuler le surplus de fluide vers l'orifice (R).

Les symboles des limiteurs de pression Vickers (a) et Rexroth (b) sont donnés ci-dessous (figure suivante).

Symboles de limiteurs de pression :

Source : Vickers & Rexroth.

Applications et critères de sélection :

De façon générale, le limiteur de pression est utilisé comme soupape de sécurité (figure suivante).

Soupape de sécurité :

Lors du choix d'une soupape de sécurité dans une installation simple et facile d'entretien, vous devez tenir compte des critères suivants :

  • Le débit de surplus qui se dirige au réservoir doit être minime lors de l'activation de la soupape ;
  • Il faut que la soupape fonctionne le moins souvent possible ;
  • Le bruit que produit la vibration du siège de la soupape doit être réduit au strict minimum de façon à ne jamais être incommodant.

Limiteur de pression piloté :

Puisque le limiteur de pression à action directe est très limité dans ses applications, il a été nécessaire de concevoir d'autres modèles plus adaptés aux circuits hydrauliques modernes.

Pour combler ces besoins, les concepteurs de composants hydrauliques ont lancé sur le marché quelques modèles de limiteurs de pression que voici.

Limiteurs de pression avec piston équilibré :

La compagnie Vickers a mis sur le marché le modèle à tiroir de balance de pression dont le fonctionnement est décrit ci-dessous (figure ci-dessous). Ce modèle peut admettre un débit plus important vers le réservoir avec moins de pertes de charge. Lorsqu'il est en opération, il est très silencieux. Il est d'installation simple et rapide d'accès pour le dépannage. La figure ci-après illustre le symbole utilisé pour le limiteur de pression.

Limiteur de pression avec tiroir de balance de pression :

La pression se bâtit dans la chambre (A) ; le fluide circule par l'orifice (Y) et équilibre cette pression dans la chambre (B). De la chambre, le fluide circule par l'orifice (X) et bâtit la pression en face du clapet de réglage de la soupape.

L'orifice (V) est bloqué. Lorsque la pression atteint le niveau de tarage du ressort (T), le clapet recule et laisse circuler une partie du fluide vers le réservoir (R) par l'orifice (Z) dans le centre du tiroir principal, créant ainsi une baisse de pression dans la chambre (B) de la soupape.

Cette baisse de pression dans la chambre oblige le tiroir à se soulever et laisse ainsi la grosse partie du fluide en trop s'écouler dans le réservoir (R).

Symbole du limiteur de pression avec tiroir de balance de pression :

Le schéma suivant (figure suivante) représente une installation hydraulique comprenant un limiteur de pression.

Application :

La société Rexroth fabrique un modèle qui fonctionne sur le même principe que le limiteur à tiroir de balance de pression de Vickers.

Il porte le numéro de modèle DB. Rexroth le symbolise de la façon suivante (figure suivante).

Symbole du limiteur de pression piloté par hydraulique :

Limiteur de pression à commande électrique :

Le limiteur de pression à commande

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