Appareils et instruments de contrôle (2) - Cours de Mécanique des fluides avec Maxicours

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Appareils et instruments de contrôle (2)

1. Thermostat 

Le thermostat, comme le thermomètre enregistre les variations de température,

mais plus que le thermomètre, il peut garder la température constante en interrompant l'arrivée de chaleur.

Il contribue ainsi à l'autocontrôle du système (figure suivante).

 

Source : CEMEQ.

Indicateur de niveau et interrupteur à flotteur :

L'indicateur de niveau sert uniquement à indiquer le niveau du fluide dans un réservoir ; il a la forme d'une fenêtre transparente.

L'interrupteur à flotteur utilise le niveau du fluide pour influencer le système hydraulique et transmettre l'information.

Par exemple, il peut arrêter les pompes si le niveau est trop bas. L'indicateur de niveau ne possède pas de symbole graphique normalisé mais on peut utiliser le symbole ci-dessous (figure suivante).

Notez que l'orientation du trait n'a pas d'importance.

Symbole d'indicateur de niveau :

Source : Eurotecmedia.

L'interrupteur à flotteur peut être représenté, quant à lui, de la façon suivante (figure suivante) :

Symbole d'interrupteur à flotteur :

Source : CEMEQ.

2. Mano-contact

Le mano-contact est utilisé pour ouvrir ou fermer un circuit électrique sous l'influence de la pression hydraulique.

Le fonctionnement du mano-contact est expliqué à la figure 2.25 et son symbole est illustré à la figure ci-après.

Mano-contact :

Source : Vickers.

Symbole du mano-contact :

Source : CEMEQ.

Notez que le trait sur les lettres BP et HP, indique que le niveau de pression n'est pas atteint. Naturellement, l'absence du trait indique que le niveau de pression est atteint.

3. Echangeurs thermiques

Le rôle des échangeurs thermiques (ou refroidisseurs) est de maintenir la température du fluide à un niveau acceptable afin de satisfaire les exigences du système hydraulique.

Leur principe du fonctionnement est illustré à la figure suivante.

Échangeurs thermiques (ou refroidisseurs) :

Symboles utilisés pour les échangeurs thermiques (figure ci-dessous).

Pour choisir adéquatement un échangeur thermique, il faut tenir compte des critères suivants :

le poids (kg) du fluide circulant dans un délai de temps prédéterminé ;

la variation de température du fluide hydraulique ;

les chaleurs spécifiques des fluides conditionneurs et conditionnés.

Voici la position qu'occupe un échangeur de température (refroidisseur) dans une installation hydraulique (figure suivante).

Échangeur thermique (ou refroidisseur) dans un circuit :

4. Accumulateur en hydraulique

L'accumulateur emmagasine l'énergie du circuit hydraulique et peut la relâcher dans le circuit au moment opportun.

Examinez les différentes symbolisations graphiques des accumulateurs (figure suivante).

Symboles accumulateurs :

Source : CEMEQ.

Notez que les accumulateurs à ressort et à poids sont peu utilisés à cause de leurs trop grandes dimensions.

Un montage type d'accumulateur (figure ci-dessous) s'effectue en plaçant l'accumulateur au point A, l'entrée de pression de la pompe au point P et le retour du réservoir au point T.

La lettre M désigne l'endroit où est installé le manomètre. R situe l'entrée de la soupape de sécurité et N donne la place réservée à l'électro-aimant de contrôle.

Montage d'accumulateur :

Source : CEMEQ.

On utilise les accumulateurs pour trois fonctions :

  • réserve d'énergie en cas d'urgence (coupure de courant) ;
  • amortisseur de chocs et de vibrations causés par le débit du fluide ;
  • économiseur d'énergie.

La sécurité sur les accumulateurs :

Même lorsque l'énergie générant le travail des pompes fait défaut, l'accumulateur peut faire fonctionner une partie du système hydraulique et par la même causer des blessures graves.
Le bris d'une soupape
de pré-charge sur un accumulateur est très dangereux. Le gaz qui s'échappe de la sortie se refroidit considérablement et peut causer des engelures. La vitesse de sortie du gaz peut aussi causer des blessures aux yeux.
Les accumulateurs chargés
entre 200 et 350 bars de pression sont des bombes. L'opérateur doit toujours se fier aux instructions du fabricant et surtout ne jamais dépasser la pression recommandée (figure suivante).

Indication de la pression sur un accumulateur :

5. Pompes à engrenage externe : construction

La figure suivante vous montre une vue éclatée d'une pompe à engrenage externe. Vous pouvez y remarquer la plaquette d'étanchéité qui assure l'étanchéité axiale de la pompe.

Vue éclatée d'une pompe à engrenage externe :

Cliquez sur les éléments pour avoir leur définition :

Vous pouvez voir à la figure suivante les symboles utilisés pour représenter les pompes simples, doubles et triples.

Notez que ces symboles concernent tous les types de pompes.

Symboles standards des pompes :

Principe :

Les pompes à engrenage externe tirent leur nom de la position de leurs roues dentées.

Ces roues sont placées l'une à côté de l'autre et s'engagent l'une dans l'autre par leurs dents se trouvant sur leur circonférence (figure suivante).

Principe de fonctionnement d'une pompe à engrenage :

Les pompes à engrenage externe comportent:

  • une roue dentée menée:
  • La roue dentée menante reçoit son mouvement d'un moteur.
  • Ces roues tournent en sens opposé en s'engrenant l'une dans l'autre.
  • En face de l'orifice d'admission, les deux roues dentées se séparent en créant un vide partiel comblé par l'huile provenant du réservoir.
  • L'huile est ensuite transportée par les alvéoles formées par le creux des dents et le corps de la pompe.
  • Des plaquettes assurent l'étanchéité axiale des alvéoles, c'est-à-dire qu'elles empêchent l'huile de fuir par les côtés des alvéoles.
  • Au fur et à mesure que les dents se réengagent, l'huile est évacuée vers l'orifice de refoulement.

La figure ci-dessus donne le principe de fonctionnement d'une pompe à engrenage. (appuyer sur Marche)

Sous l'effet de la pression existant du côté du refoulement de la pompe, les deux roues dentées sont poussées contre le corps de la pompe à cause de l'espace existant entre la face des dents des roues dentées et le corps de la pompe.

L'engrènement précis des dents assure l'étanchéité entre l'aspiration et le refoulement et réduit les fuites internes à un niveau minimum.

  • L'espace disponible tend à s'amplifier à mesure que la pompe prend de l'âge et s'use.
  • Les pertes volumétriques augmentent donc en fonction de l'usure de la pompe.
  • Il en résulte un faible rendement volumétrique.

 

En résumé sur les appareils et instruments de contrôle :

A la suite de cette étude, vous devriez être en mesure de retenir les points suivants :

- Les appareils et instruments de contrôle servent à articuler l'influence des paramètres sur le comportement du circuit et à informer l'utilisateur de l'évolution des paramètres hydrauliques.

- Le réservoir sert au refroidissement du fluide ; sa taille dépend du débit de la pompe et du réchauffement qui en résulte.

Les filtres retiennent les petites particules provenant de l'usure alors que les tamis retiennent les plus grossières qui se déposent dans le fluide.

- Le manomètre sert à mesurer la pression du fluide à l'intérieur d'un circuit hydraulique.

- Le capteur transmet une information manométrique exploitée à distance ou par des ordinateurs ou par des automates à l'entrée analogique.

- Le thermomètre mesure le degré de température ; le thermostat permet d'obtenir une température constante en contrôlant l'arrivée de chaleur.

- L'indicateur de niveau montre le niveau du fluide dans le réservoir.

Le mano-contact est un dispositif conçu pour ouvrir ou fermer un circuit électrique sous l'influence de la pression hydraulique.

- Les échangeurs thermiques (ou refroidisseurs) maintiennent la température du fluide à un niveau acceptable selon les exigences du système hydraulique.

- Les accumulateurs emmagasinent l'énergie du circuit hydraulique et peuvent la relâcher au moment opportun.

Vous connaissez maintenant les appareils de contrôle d'un circuit hydraulique. Vous pouvez dorénavant faire un choix judicieux de ces éléments lorsque vous réaliserez un montage.

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