Tuyaux flexibles - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Tuyaux flexibles

1. Introduction

Le transport de l'énergie, tant pneumatique qu'hydraulique, sur des machines ou des équipements industriels s'effectue généralement à l'aide de tuyaux flexibles.

Les raccordements par tuyaux flexibles entre les différents composants d'un circuit sont utilisés chaque fois qu'il y a un mouvement relatif entre deux composants ou lorsque la tuyauterie rigide (tuyaux) devient trop complexe et difficile à réaliser.

Les tuyaux flexibles sont définitivement les meilleures canalisations dans la majorité des usages industriels. On présente, à la figure suivante, un tuyau flexible.

Flexible :

Non seulement les tuyaux flexibles permettent certains mouvements ou déplacements, mais en plus ils absorbent les vibrations et permettent de diminuer considérablement les bruits désagréables souvent causés par les variations de pression (coups de bélier), lesquelles sont provoquées par la commutation rapide d'un distributeur. 

Le raccordement entre ces différents éléments est généralement démontable. Il faut ajouter que le choix des éléments de liaison (tuyau flexible) se fait suivant certains critères comme les pressions statique et dynamique du système, le débit, la température, l'étanchéité et les vibrations mécaniques.

2. Fabrication

Les tuyaux flexibles se composent de trois parties principales :

- un tube intérieur ;

- une armature ;

- une gaine (ou enveloppe extérieure).

La figure suivante montre la composition d'un tuyau flexible.

Composition d'un boyau flexible :

Le tube intérieur est constitué d'un caoutchouc synthétique qui résiste aux hydrocarbures, lesquels sont en fait des sous-produits du pétrole. 

Il doit en outre être flexible et doux (lisse) à l'intérieur pour réduire les frottements. Enfin, le tube devra pouvoir résister aux hautes températures et à la corrosion.

Les matériaux les plus couramment utilisés pour la fabrication du tube intérieur sont les caoutchoucs - buna N, Néoprène, butyle - alors que dans les tubes en plastique on utilise le téflon et le polyvinyle.

 L'armature varie selon le type de flexible. Elle est fabriquée de tresses (plis) en fibres textiles ou synthétiques et parfois de tresses métalliques. On peut également retrouver, dans certaines armatures, des fibres textiles et des tresses métalliques superposées.

Enfin, la fabrication de cette armature est toujours en fonction de la pression que la tuyauterie flexible aura à supporter.

La gaine extérieure (enveloppe) recouvre l'armature et a pour rôle de la protéger. Elle est généralement en caoutchouc et elle doit résister à l'huile, aux intempéries et à l'abrasion.

 Les tuyaux flexibles sont munis, à chaque extrémité, d'embouts métalliques de raccordement.

On vous présente, à la figure suivante, un tuyau flexible avec embouts.

Tuyau flexible avec embouts :

Le raccordement sur les machines et équipements industriels se fait par l'intermédiaire de différents modèles d'embouts. Ils sont généralement fixés sur le tuyau flexible, soit par le fabricant, soit par le fournisseur, au moyen d'outils de sertissage.

3. Choix

Si vous avez à choisir un flexible, vous devez connaître la pression et la température de fonctionnement auxquelles sera soumis le flexible.

Vous devez aussi connaître le débit du système afin de déterminer le diamètre (Ø) adéquat du tuyau flexible. Les flexibles sont classés suivant la résistance de leur paroi. Ils sont renforcés par une ou plusieurs tresses, en textile ou en acier.

Enfin, pour des hautes pressions extrêmes, l'armature du tuyau flexible est composée de 4 à 6 plis de fil d'acier en alternance avec une tresse de textile.

La figure suivante présente différents tuyaux flexibles utilisés sur des machines et équipements industriels.

Différents types de tuyaux flexibles :

4. Rayon de courbure

On doit toujours éviter de plier un tuyau flexible suivant un rayon de courbure inférieur au minimum recommandé. 

L'effort excessif contre l'armature réduit de façon dramatique la résistance du tuyau flexible à la pression. 

La figure suivante montre les exemples d'un bon et d'un mauvais montage de tuyau flexible.

Montage d'un tuyau flexible :

En résumé sur les tuyaux flexibles :

A la suite de cette étude, les points suivants devraient être plus particulièrement retenus :

- Les tuyaux flexibles permettent certains mouvements ou déplacements, absorbent les vibrations et diminuent les bruits causés par les variations de pression.

- Le choix des éléments de liaison se fait selon les critères suivants : pression, débit, température, étanchéité et vibrations mécaniques.

- Les tuyaux flexibles sont constitués d'un tube intérieur, d'une armature et d'une gaine extérieure.

- La fabrication de l'armature est toujours en fonction de la pression que la tuyauterie flexible aura à supporter.

- Le choix d'un tuyau flexible est fonction de la pression et de la température du système.

- Un tuyau flexible ne doit pas être plié suivant un rayon de courbure inférieur au minimum recommandé.

Vous connaissez maintenant les tuyaux flexibles, leur composition et leur utilisation sur les machines et équipements industriels.

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