Modèle de résolution de problèmes - Cours de Mécanique des fluides avec Maxicours

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Modèle de résolution de problèmes

Presse simple :

Dans une usine de récupération de rebuts métalliques, on veut procéder à l'agglomération de particules métalliques en utilisant un vérin hydraulique (figure ci-dessus).

Ce vérin doit répondre aux exigences suivantes :

- il doit être fixe et la charge sur la tige doit être totalement guidée ;

- la force (F) exigée est de 150 000 newtons ;

- la vitesse de sortie doit être réglable entre 4 cm/sec et 6 cm/sec ;

- la course est de 600 millimètres ;

- la pression d'opération maximum doit être de 160 bars ;

- la vitesse de retour du vérin est libre.

Le schéma d'implantation de cette presse simple donne donc, d'un point de vue théorique, le plan ci-dessous (figure suivante).

Plan symbolique théorique :

1. Calculs des paramètres hydrauliques

Ce vérin doit s'ajuster aux paramètres hydrauliques nécessaires dans cette situation. Ces paramètres (section du piston, diamètre du piston, débit minimal requis pour la pompe, puissance)

  • la force (F) exigée est de 150 000 newtons ;
  • la vitesse de sortie doit être réglable entre 4 cm/sec et 6 cm/sec ;
  • la course est de 600 millimètres ;
  • la pression d'opération maximum doit être de 160 bars ;
  • la vitesse de retour du vérin est libre.

se calculent grâce aux formules que vous avez apprises précédemment.

Quelle est la section du piston du vérin ?

Formule :

S(m2) = .

Donc :

.

Section en mm2 = 0,009375  1 000 000.

Section = 9375 mm2.

Quel est le diamètre du piston en millimètres ?

Formule :

Diamètre (Ø) = .

.

Ø = 109,25 mm.

Quel est le débit maximal requis de la pompe ?

Débit (Qv) = Vitesse (V)  Section (S).

Qv (cm3/sec) = V (cm/sec)  S (cm2).

Avec V = 6 cm/s.

Formule :

Comment trouver la puissance théorique de l'unité hydraulique d'alimentation sans se préoccuper du rendement ?

Formule :

Puissance en (W) = .

P (W) = 562,5  10-6  160  105

2. Caractéristiques des composants

A l'aide des catalogues des fabricants, vous devriez être en mesure de remplir les cartes d'identification suivantes (figures suivantes).

Carte d'identification du distributeur :

Carte d'identification du vérin :

Carte d'identification du contrôle de débit :

En résumé sur un modèle de résolution de problèmes :

A la suite de cette étude, vous devriez être en mesure de procéder aux étapes suivantes afin de résoudre les problèmes exposés dans toutes les situations pratiques de l'étude sur les montages de circuits :

• Il faut exécuter d'abord les calculs permettant de déterminer les paramètres hydrauliques et mécaniques.

• Il faut ensuite sélectionner les composants d'après la liste apparaissant à l'annexe C de ce guide.

• Il convient alors de compléter les fiches d'identification des composants qui se trouvent à l'annexe C de ce guide.

• On élabore par la suite le schéma symbolique en se servant des symboles des composants choisis.

• Ce schéma doit toujours être vérifié par l'enseignant ou formateur.

• Dans la mesure du possible, il faut effectuer les recherches dans des catalogues de fabricants. Au cas où les composants choisis ne correspondent pas à ceux se trouvant à l'atelier, il faut, pour chaque composant, trouver un remplacement dans l'atelier qui se rapproche le plus du choix précédent. De ce fait, on doit :

- compléter de nouvelles fiches d'identification pour les composants de remplacement ;

- élaborer un nouveau schéma symbolique ;

- faire approuver ce nouveau schéma par le formateur.

• Le montage sera exécuté sur les unités de puissance disponibles dans l'atelier.

• Avant le démarrage, ce montage devra être approuvé par le formateur. Vous aurez pris soin aussi de vérifier l'alimentation électrique de la machine et de contrôler le niveau d'huile de l'unité de puissance.

• Si le circuit est monté avec des connecteurs rapides, il faut s'assurer de leur bonne position de prise.

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