dr verin hydraulique

7/29/2019 Dr Verin Hydraulique

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Nom : ______________ 1 / 13 Vrins hydrauliquesBE

SOMMAIRE

GENERALITES ................................................................................................................................................. 1

TYPES DE VERINS HYDRAULIQUES ............................................................................................................. 1

CONSTITUTION ET JOINTS DU VERIN .......................................................................................................... 2

CARACTRISTIQUES PHYSIQUES ET RSISTANCE CHIMIQUE DES JOINTS ........................................... 5

MAINTENANCE DUN VERIN HYDRAULIQUE ................................................................................................ 6

AMORTISSEUR DE FIN DE COURSE ............................................................................................................. 8

CODES DE COULEURS DES CIRCUITS ......................................................................................................... 9

CARACTERISTIQUES ET DETERMINATION DES VERINS HYDRAULIQUES ............................................. 10

DETERMINATION DE LONGUEUR MAXIMUM DE TIGE SANS RISQUE DE FLAMBAGE ........................... 11

EXTRAIT DE DOCUMENTATION POUR CHOISIR UN VERIN ...................................................................... 13

GENERALITESLe vrin hydraulique est un appareil qui transforme une nergie hydraulique ennergie mcanique anime d'un mouvement rectiligne.

TYPES DE VERINS HYDRAULIQUESVERIN A SIMPLE EFFETCest un rcepteur linaire dont le piston ne reoitle dbit en provenance de la pompe que sur uneseule de ses faces. Une course travail, la courseretour est ralise par un ressort de rappel ou parune charge extrieure quelconque.

Vrin simple effet (tigerentre ltat repos)

Vrin simple effet (tigesortie ltat repos)

Vrin simple effet avec ressort de rappel Vrin simple effet du type piston plongeur

VERIN A DOUBLE EFFET

Cest un rcepteur linaire dont le piston est en mesure de recevoir ledbit en provenance de la pompe sur chacune de ses faces.

A simple tige, non quilibr

Les deux surfaces rceptrices du piston tantingales, les forces dveloppes ainsi que lesvitesses, en rentre et sortie de tige, sont diffrentes.

Diffrentiel

Mme conception que le vrin double effet mais lasection du piston est le double de celle de la tige.


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A double tige traversante quilibre

Les deux surfaces rceptrices du piston tantgales, les forces dveloppes dans les 2 sensdu dplacement sont identiques.Pour un mme dbit la vitesse de dplacementest gale dans les 2 sens.

TlescopiqueUtiliss lorsque la place disponible estrduite et la course utile importante.Constitus par autant de pistonsplongeurs de longueurs variables, en

fonction de la course totale ncessaire.Les pistons plongeurs sont creux.

Simple effet Double effetLe vrin rotatifLe mouvement de rotation est transmis larbre parlapplication de lhuile sous pression. Lamplitude dupivotement de larbre est limite par des butesmcaniques rglables. Langle maximal de rotation ne

dpasse pas 360. Ces actionneurs sont capables detransmettre un couple de rotation important.

CONSTITUTION ET JOINTS DU VERIN1-Tte2-Corps3-Piston4-Fond5-Chemise dadaptation6-Chemise damortissement7-Ecrou de piston8-Tirant

9-Tige de piston10-Vis de purge dair11-Capuchon de scurit12-Ecrou de tirant13-Jeu de joints

A : Joint racleur - B : Joint de tige - C : Joint torique - D : Bague de guidage et Bague dappui E : Joint de pistonA: Joint de tige en feutre imbib dhuile pourretenir les impurets extrieures rsiduelles.

B: Association de deux joints dynamiques entranslation (joint en U) et dune bague de

guidage. Trois fonctions distinctes (2 tanchits+ 1 guidage en translation).

C: Joints toriques statiques avec dventuellesbagues anti-extrusion.

D: Joint statique composite.

E: Joint racleur pour nettoyer la tige desimpurets extrieures.Nota: Certaines tanchits statiques sont

obtenues par soudage.

Bandes et bagues de guidage


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Joints et garnitures de tigeJoints de piston et composite de

piston Racleurs de tige

Types de joints d'tanchit pour la rparation de vrins, pompes, moteurs ou distributeurs.

racleur cagemtallique

racleursouplecompact

racleursouple joint de tige

joint detige

joint depiston

joint depiston

jointtorique

baguepression

Les lvres des joints doivent tre orientes vers le fluide tancher.Certains joints ne peuvent tre monts par dformation (se reporter au catalogue du fournisseur).En tanchit de tige, il est indispensable de protger le joint lvre par un racleur.

Applications hydrauliques

tanchit sur pistons

Joints composs.Joints deux lvres pour vitesses linaires infrieures 40 m/min.Joints quatre lobes : courses infrieures 50 mm,vitesses linaires 15 m/min.Segments en fonte utiliser uniquement en rechange.

tanchit sur tige

Joints composs.Joints deux lvres pour vitesses linairesinfrieures 40 m/min.Joints quatre lobes pour vitesses linairesinfrieures 15 m/min.Garnitures chevron .Ces joints sont protger par un racleur.

tanchit sur appareils diversJoints toriques pour vitesses linaires infrieures 12 m/min et frquence maximum 60 cycles minute.


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Joints toriquestanchit dorganes hydrauliques etpneumatiques statiques ouexceptionnellement pour ceux animsdun mouvement de rotation ou detranslation de faible course.

Vitesse maxi : Translation - 12 m/min Rotation - 6 m/min

Ajustements recommands (piston cylindre)Lajustement mcanique entre deux pices tancherpar un joint torique est un facteur important pour viterlextrusion du joint. Ci-contre, ajustementsrecommands en fonction de la pression du fluide tancher.

Pressions en bar 0 20 21 250 251 500

Ajustements H7 f7 H7 g6 H7 h6

Lorsque ces conditions dajustement ne sont pasrespectes, il est judicieux de prvoir la mise enplace de bagues anti-extrusion.

Le graphique ci-contre dlimite en premireapproximation, pour la plupart des lastomres, la

zone dapparition de lextrusion pour diffrentesdurets de llastomre en fonction du jeu et des

pressions (Suivant NF E 48-043).


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CARACTRISTIQUES PHYSIQUES ET RSISTANCE CHIMIQUE DES JOINTS

Lgende : xxxx excellente xxx trs bonne xx bonne x passable mauvaiseMatire Dure possible de stockage

Nitrile 2 5 ans*Styrne-butadine 2 5 ansEthylne-propylne 5 10 ans*Noprne 2 5 ansViton + 20 ans*Silicone + 20 ans*Butyl 5 10 ans

Fluoro-silicone + 20 ansPolyacrylate 5 10 ansPolyurthane 5 10 ans*PTFE (PolyTtraFluorEthylne) + 20 ans

* Suivant AFNOR E 48-043.


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MAINTENANCE DUN VERIN HYDRAULIQUE

Dmontage du vrinRetirer les vis de fixation (six pans creux) de la fermeture (1).Introduire 2 de ces vis dans les 2 taraudages libres et les visser defaon rgulire pour extraire la fermeture du tube cylindrique.Puis enlever la fermeture (1) dpose sur la tige.Tirer la tige avec le piston hors du tube cylindrique.

Enlever les pices d'usure (joints)Eviter dendommager le fond des gorges ainsi que les arrtes pardes outils pointus.

Disposer sur une surface propre les pices et joints dmonts enrespectant scrupuleusement lordre de dmontage, puis placer lesnouveaux joints en lieu et place des joints remplacer. Cecifacilitera le remontage et permettra de contrler si tous les joints

ncessaires sont disponibles.

Lors du remplacement ou de linstallation dun

vrin, il est impratif de purger lair deschambres (de chaque ct du piston).Il est aussi fortement recommand de monter les nouveaux joints sur les sous-ensembles, tels que les fermetures ou latige, immdiatement aprs avoir enlev les anciens joints et nettoy leurs logements.

Fermeture (1)Le racleur (4) et le joint de tige (joint lvre intrieure) (5) sont logsdans leurs gorges respectives.Piquer les joints avec une pointe ou un ustensile analogue, les sortir deleur gorge et les retirer. De mme, pour le joint torique (6) plac sur lediamtre extrieur.

Vrin hydraulique avec amortissementA la hauteur des vis de purge se trouvent galement les vis de rglage desamortissements de fin de course. Dvisser les contre-crous et retirer les visdtranglement.Recommandation: remplacer le joint torique immdiatement aprs avoir dvissla vis de rglage, puis revisser et serrer le contre-crou. Le rglage prcis decet amortissement sera raliser directement sur la machine.PistonRetirer les segments de guidage (9) fendus et nettoyer leurs logements.Extraire le joint composite du piston (7) ainsi que le joint torique (8) situ en dessous l'aide d'un outil sans artes vives.Variante: Piston avec joints lvres:Basculer les joints lvres en dehors des gorges en utilisant un outil sans artes vives.Montage des nouveaux joints.

Nettoyer minutieusement les composants, les gorges ainsi que les joints.Le fait de lubrifier les composants avec de huile facilite le montage. Le prchauffage (tide) des joints accrot leurlasticit et facilite le montage. Avant de mettre les joints en place, faire attention leur position de montage.

Afin dviter une dtrioration de llment dtanchit lors de la mise en place, les embouts de tiges et de cylindresdoivent tre chanfreins et les artes arrondies soigneusement.Fermeture (1)Dformer le joint de tige (joint lvre) (5) et lintroduiredans la gorge de la fermeture (1).Vrifier sa bonne assise et lenfoncer au fond de la gorgeen utilisant, si ncessaire, un outil sans artes vives. Salvre dtanchit doit tre oriente vers l'intrieur duvrin.

Loger le racleur d'impurets (4), comme dcrit ci-dessus,pour la fermeture (1). Sa lvre dtanchit doit treoriente vers l'extrieur du vrin.

Veiller ne pas endommager les lvres du joint de tige enfaisant passer celui-ci sur le filetage de la tige.

Variante:Dans certains cas, des joints composites peuvent tremonts en plus du joint de tige (5) (ou la place du joint lvre). Sil est mont en plus d'un joint de tige (5), il seraplac dans la gorge se trouvant au plus prs de la chambrepiston.


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Piston Variante: Piston avec joints lvre:Placer le joint de piston (joint lvre) en partie dans la gorgeet faire glisser lautre partie sur

le piston : figure du haut.

Pour les pistons ayant undiamtre important, voir figurecentrale.

Pour faciliter la rtraction desjoints dilats, on peut se servird'un gabarit de formage :figure du bas.

Etirer lgrement le joint torique (8) lamain (sans le vriller) et le placer dans lagorge du piston. Placer le joint composite(7) en partie dans la gorge et faire glisserl'autre partie sur le piston et l'engager dansla gorge.Ecarter lgrement les segments deguidage (9) fendus et les placer dans leurslogements respectifs.

Assemblage du vrin. Montage de la tige de piston.Enduire lgrement dhuile les diffrentes pices.Les fentes des segments de guidage doivent tre dcales lune par rapport lautre et ne doivent pas se trouver dansl'alignement des alsages des raccords.

Veiller ce que les lments dtanchit ayant tpralablement tirs ait repris leur forme initiale.Comprimer les segments de guidage (9) et introduire lepiston ainsi que la tige (2) dans le tube cylindrique, fleuravec l'axe central du vrin (figure 13).Dans le cas de tubes cylindriques sans chanfreins, il estconseill de maintenir les segments de guidage dans leurslogements l'aide d'un outil sans artes vives, pendantlintroduction de la tige dans le tube cylindrique.

Variante : Piston avec joints lvre:Prsenter le piston en biais devant le tube cylindrique desorte qu'une partie de la circonfrence du premier jointrepose dans le tube. Enfoncer le joint dans le tube l'aided'un outil sans artes vives. Glisser la tige de piston dans letube en exerant une faible pression et en effectuant unlger mouvement de rotation.

Attention: Lors du passage du joint lvre sur l'alsage du raccordementhydraulique, presser la lvre du joint vers le bas l'aide d'un outil sans artes vives

pendant que la tige du piston est lentement introduite dans le tube.


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AMORTISSEUR DE FIN DE COURSEIls permettent de diminuer les chocs hydrauliques, attnues le bruit et rduisent la destruction lente descomposants hydrauliques.

Lhuile achemine cot pistonempreinte 2 orifices pourretourner au rservoir ; lhuilenest pas freine.En fin de course, 1 seul orificeautorise le retour de lhuile aurservoir ; freinage du dbit doncralentissement de la vitesse.

En fin de course, lepiston plongeur Avient obturer le retourde lhuile. Celle ci estchasse au traversde lorifice par lepointeau 1.

Systme de fin de course vitant les coups rpts sous charge du piston sur les culasses.Une soupape double effet dans le piston fait office damortisseur.

Vrin double effet non amortiVrin double effet

amortissement avant etarrire

Vrin double effet amortissementavant et arrire rglable

Les amortisseurs sont toujours recommands pour des vitesses suprieures 0,1m/s et pour des applicationsavec charges verticales.

Ce calcul est une premire approximation de la masseamortie en considrant que la surpression maxi dans lachambre damortissement est de 250 bar.

p1 = pression dalimentation en barp2 = 250 barV0 = vitesse de travail en m/sS = section damortissement en cmLf = longueur damortissement en mm


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CODES DE COULEURS DES CIRCUITS

Couleur de

circuitSignification

Pressionapproximative

en barsApplication

Rouge Fluide sous hautepression

250 450 Alimentation des vrins, moteurs hydrauliques,rcepteurs en charge.

Bleu Fluide sous pressionde quelques bars

615

Retour gnral ou libre passage avant le limiteur depression.Pression utilise pour le gavage.

VertFluide circulant souspressionpratiquement nulle

12

Alimentation des pompes, retour de fuite desrcepteurs ou des dispositifs.De commande, irrigation des moteurs hydrauliques.

Gris Air comprim Commande dembrayage de freinage ou de dfreinage.

Marron Fluide sous pressionde quelques bars

615

Circuit de pilotageEx : freinage de moteur hydraulique Commande dunslecteur.

Violet Courant lectrique Circuits lectriques.


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CARACTERISTIQUES ET DETERMINATION DES VERINS HYDRAULIQUES

Une pression de 140 bar applique sur un piston de 100 mm (S= 78,54 cm) donneune force thorique suprieure 10 000 daN (10 995 daN par le calcul).

Avec un vrin de 200 mm, pour vaincre une force antagoniste de 30 000 daN, il fautune pression suprieure 90 bar (95,49 par le calcul).

Pour une force de 4 000 daN et une pression disponible de 80 bar, il faut choisir unvrin de mini 80 mm.


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DETERMINATION DE LONGUEUR MAXIMUM DE TIGE SANS RISQUE DEFLAMBAGE

Les diamtres des tiges sont importants afin dviter le flambage. Des abaques permettent de dterminer lescaractristiques du vrin pour viter le flambage.

Dtermination par le calcul


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ABAQUE DE DETERMINATION DE LONGUEUR MAXIMUM DE TIGE

SANS RISQUE DE FLAMBAGEA partir dune force F, on dterminera laide du diagramme ci-contre, la longueur librede flambage L. Celle-ci doit tre divise par le facteur de correction K en fonction du

type de fixation. La course maxi H pour le cas dapplication est H = L / K


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EXTRAIT DE DOCUMENTATION POUR CHOISIR UN VERIN

EXTRAIT DE DOCUMENTATION POUR CHOISIR UN VERIN TELESCOPIQUE

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