Circuits pneumatique ou hydraulique

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1 Sciences de l ingénieur Représentation schématique Etude de dossier technique Circuits pneumatique ou hydraulique Système étudié : OUVRE PORTAIL FAAC Documents : Le dossier de l activité comportant 8 pages Le plan d ensemble du bloc hydraulique (page 8) Le document réponse DR1 (page 7) Matériel : Le système matériel réel Travail demandé : Lire la première partie : Généralités sur les circuits hydrauliques Répondre aux questions de la deuxième partie : Etude du circuit hydraulique de l ouvre portail FAAC 402 Aucun critère évalué page 1

2 Objet de l étude : circuit hydraulique. On souhaite étudier le fonctionnement de l ouvre-portail à partir de son 1 PARTIE : GENERALITES SUR LES CIRCUITS HYDRAULIQUES Les circuits hydrauliques ont, en général et approximativement, la même structure. Ils se composent tous : - d'un groupe de puissance, - d'appareils de distribution et de régulation, - de récepteurs ayant pour fonction de transformer l'énergie hydraulique en énergie mécanique. I- Principaux composants : Le groupe générateur de puissance est constitué : - d'un réservoir contenant le fluide, - d'un moteur entraînant une pompe (transformation d'une énergie mécanique en énergie hydraulique), - d'un système de filtration. Le limiteur de pression sert à limiter la pression dans le circuit hydraulique. Les distributeurs dirigent le fluide sous pression vers les actionneurs et reçoivent en retour le fluide sans pression qu'ils dirigent vers le réservoir. Les actionneurs transforment l'énergie hydraulique en énergie mécanique. Ce sont les vérins et les moteurs hydrauliques. II- Générateur de puissance : Le groupe générateur de puissance est un élément important entrant dans la constitution des systèmes hydrauliques. Son rôle est de fournir le fluide sous pression. Ce groupe se compose de plusieurs éléments qui constituent un ensemble appelé "centrale hydraulique". Représentation symbolique d'une centrale hydraulique : Légende : 1- Moteur 2- Pompe 3- Filtre 4- Réservoir 5- Limiteur de pression variable 6- Circuit de puissance 7- Centrale hydraulique page 2

3 1- Le réservoir : Le premier élément de la centrale est le réservoir. Il doit pouvoir : - stocker la quantité d'huile nécessaire au fonctionnent correct du système, - protéger le fluide contre les éléments extérieurs nuisibles, - refroidir le fluide qui a circulé dans le système, - supporter les différents éléments qui constituent la centrale hydraulique (pompe, filtre, vannes). 2- La pompe : Elle est destinée à transformer une énergie mécanique en énergie hydraulique. Les caractéristiques d'une pompe sont : sa cylindrée, son débit, son rendement, son sens de rotation et sa vitesse de rotation. Les pompes sont classées de la façon suivante : - pompe non volumétrique (débit élevé), - pompe volumétrique à cylindrée fixe (pompe à vis, à palettes, à engrenages, à pistons) - pompe volumétrique à cylindrée variable (pompe à pistons radiaux, à pistons axiaux). Représentation symbolique : 3- La filtration : Elle est destinée à retenir toutes les impuretés qui circulent dans l'installation. Ces impuretés créent des pannes et des usures trop rapides des différents éléments de l'installation. Le critère de choix d'un filtre est la taille des particules à retenir. Représentation symbolique : page 3

4 III- Le limiteur de pression : Il est destiné à limiter la pression dans le système hydraulique à un maximum préréglé, en dérivant la totalité ou une partie du débit de la pompe vers le réservoir. Représentation symbolique : IV- Les distributeurs : Ils sont destinés à diriger vers les actionneurs le fluide. Sur les distributeurs, les commandes peuvent être : manuelles, électriques, hydrauliques, pneumatiques. 1- Description de l'élaboration d'un symbole : Les distributeurs se caractérisent par le nombre d'orifices qu'ils possèdent (2, 3 ou 4), le nombre de positions qu'ils peuvent prendre (2 ou 3) et le type de commande. Le distributeur portera le nom : distributeur "nb orifices" / "nb positions" (exemple : distributeur 5/3). Chaque position du distributeur est représentée par une case. A l'intérieur du distributeur, le fluide peut prendre différents chemins, avec ou sans pression. Dans la représentation schématique, on indique les chemins que peut emprunter le fluide, ainsi que le sens d'écoulement. Représentation symbolique : Le distributeur représenté ci-dessus est un distributeur 4/2. page 4

5 Sciences de l ingénieur 2- Représentation schématique Etude de dossier technique Principaux distributeurs et principaux dispositifs de pilotage page 5

6 2 PARTIE : ETUDE DU SCHEMA HYDRAULIQUE DE L OUVRE-PORTAIL 1- A partir des informations fournies sur les pages précédentes, compléter sur le document réponse 1 la nomenclature du schéma hydraulique de l ouvre portail. 2- On se place en phase d ouverture du portail. Indiquer le mode de fonctionnement du vérin dans la position du schéma, à savoir : sortie de tige ou rentrée de tige. 3- Colorier sur le schéma hydraulique N 1 du document réponse 1 ; - en rouge, les tuyauteries en haute pression (HP) - en bleu, les tuyauteries en basse pression (BP). 4- Lorsque le vantail arrive en butée (en fin d ouverture ou de fermeture), comment réagit l ouvre portail? 5- Il semblerait que pendant un certain laps de temps lorsque le portail est en butée, la pompe continue à débiter. Colorier sur le schéma hydraulique n 2 du document réponse 1 lorsque l ouvre portail se trouve en butée ; - en rouge, les tuyauteries en haute pression - en bleu, les tuyauteries en basse pression. 6- En déduire les éléments de sécurité qui protègent le circuit hydraulique dans cette phase critique : 7- Repérer ces éléments sur le plan d ensemble fourni parmi les blocs entourés en reprenant les repères utilisés dans la nomenclature. 8- Dans le cas d une coupure secteur ou en cas de défaillance de l ouvre portail, la manœuvre du portail doit rester possible. Retrouver la solution retenue par le constructeur.. 9- Identifier l élément qui intervient dans cette solution sur le schéma hydraulique :. 10- Repérer cet élément sur le plan d ensemble parmi les blocs entourés en reprenant les repères utilisés dans la nomenclature. 11- Colorier sur le schéma hydraulique N 3 du document réponse DR1 ; - en rouge, les tuyauteries en haute pression* - en bleu, les tuyauteries en basse pression*. * Dans cette phase le vérin va fonctionner comme une pompe. On retrouvera une chambre du vérin qui va refouler de l huile à une «haute pression» tandis que l autre chambre du vérin va aspirer de l huile à «basse pression». page 6

7 Document réponse 1 Schéma hydraulique N 1 Nomenclature Rep Nb Désignation Schéma hydraulique N 2 Schéma hydraulique N 3 page 7

8 Sciences de l ingénieur Représentation schématique Etude de dossier technique page 8