omécanicien de Maintenance Industrielle

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1 AT1_SQ7_Vériins hydrauliques Electromécani omécanicien cien(ne) de Maintenance Industrielle Notice Technique : Vérins hydrauliques Centre de formation de : Foulayronnes Gagnez en compétences EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013 Version AFPA Bègles

2 Hydrau NIV 1 Vérins hydrauliques EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-1

3 1 Rôle Principe de fonctionnement Vérins a double effet Symbole Fonctionnement Coupe réelle Vérin simple effet Le vérin simple effet : Principales caractéristiques Dimensions courantes des vérins Amortissement de fin de course Etanchéité cylindre piston Etanchéité corps tige Calcul de la force d un vérin Relation vitesse débit d un vérin EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-2

4 1 Rôle Les vérins transforment l énergie pneumatique ou hydraulique en énergie mécanique qui se traduit par le déplacement d un piston entraînant une tige en un mouvement rectiligne. Le principe de fonctionnement est le même pour les vérins pneumatiques ou hydrauliques. Seuls les joints, la nature des matériaux ou les épaisseurs différent compte tenu des pressions utilisées. En outre, les vérins hydrauliques possèdent des purges d air. 2 Principe de fonctionnement A l intérieur d un tube, un piston muni d une tige se déplace librement. Pour faire sortir la tige, il suffit d appliquer une pression sur la face arrière du piston. Pour revenir en position initiale, après avoir coupé la pression d alimentation, on a recours soit au poids d une charge fixée en bout de tige, soit à un ressort. Dans ce cas le vérin est appelé simple effet : l huile ne sert de fluide moteur que dans un seul sens. Dans le cas où on utilise l huile pour effectuer le mouvement de retour, le vérin est dit double effet Exemple d utilisation EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-3

5 3 Vérins a double effet Dans ces vérins, le fluide est utilisé pour déplacer le piston dans les deux sens. Très souple d utilisation ; ce sont les récepteurs les plus utilisés. 3.1 Symbole 3.2 Fonctionnement La pression appliquée à un orifice éloigne le piston de cet orifice à condition que l autre orifice soit ouvert. La vitesse du piston est limitée car il risquerait d emmagasiner trop d énergie cinétique et de taper sur les fonds. EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-4

6 3.3 Coupe réelle 1. Tête 2. Corps 3. Piston 4. Fond 5. Chemise d adaptation 6. Chemise d amortissement 7. Ecrou de piston 8. Tirant 9. Tige de piston 10. Vis de purge d air 11. Capuchon de sécurité 12. Ecrou de tirant 13. Jeu de joints : Joint racleur Joint de la tige Joint de piston Joint torique Bague de guidage Bague d appui 4 Vérin simple effet 4.1 Le vérin simple effet : Ce vérin ne peut développer un effort que dans un seul sens. La course de rentrée s effectue grâce à un ressort de rappel incorporé entre le piston et le flasque avant. Il ne possède, de ce fait, qu une seule entrée d air. Il existe deux versions de ce vérin : - travail en poussant ; - travail en tirant. 5 Principales caractéristiques Les grandeur s qui définissent un vérin sont les suivantes : Diamètre du piston Diamètre de la tige course Pression maxi d utilisation Exemple de définition : 100/ b EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-5

7 5.1 Dimensions courantes des vérins Ce tableau de dimensions permet de choisir un vérin de dimensions courantes dans à peu près n'importe quel catalogue. Pour ces vérins, la plupart des courses "courantes" sont disponibles, en respectant des valeurs (en mm) multiples de 10. La consultation du catalogue constructeur est évidemment nécessaire pour commander. diamètre piston diamètre tige rapport des surfaces 12 1, ,6 18 1, ,5 16 1,2 18 1, ,6 22 1, , ,2 28 1, , , , , , ,2 56 1, , ,2 70 1, , ,8 80 1, , EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-6

8 6 Amortissement de fin de course Pour éviter les chocs en fin de course, on équipe les vérins d un dispositif d amortissement en fin de course. Le principe consiste à faire passer en fin de course le débit d huile par un orifice calibré. EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-7

9 7 Etanchéité cylindre piston Doc Bosch 1 EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-8

10 8 Etanchéité corps tige Doc Bosch 2 EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/2013-9

11 9 Calcul de la force d un vérin La force que peut fournir un vérin est donné par la relation. F = P x S F = Force développée en Newton pour l unité légale et en déca newton en pratique P = Pression en Pascal pour l unité légale et en bars en pratique S = Surface d appui du piston en mètre carré pour l unité légale et en centimètre carré pratique. Il faudra en pratique tenir compte des rendements. Dans les cas courants, on estime qu ils sont de 0,8 en hydraulique. A pression constante, l effort est plus faible en tirant car la pression agit sur la section annulaire du piston. c) Montage différentiel (tige sortante): Ce montage consiste à mettre sous pression les deux chambres simultanément. La chambre côté tige rejettera donc son huile dans l'autre chambre, ce débit s'ajoutant à celui d'alimentation. La vitesse de la tige sera donc plus importante que dans le montage normal. Il y a toute une gamme de vérins pour lesquels les sections de tige sont la moitié des sections de pistons (en surface), ce qui permet d'obtenir une vitesse de sortie de tige identique à celle de rentrée grâce à ce montage en différentiel. Des distributeurs spéciaux sont prévus à cet effet. EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/

12 10 Relation vitesse débit d un vérin La relation entre le débit et la vitesse est donnée par la relation suivante : Q = S x v Q : débit en l/mn (dm3/mn) S : section active en dm² V vitesse du vérin en dm/mn EMI-AFPA Foulayronnes 47-JPM-08/