Pompe GLOD CUP Principe de son système de commande contrôle. http://www.denisonhydraulics.co.uk/. Hydraulique Page 1
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Commande du débit Refoulement sur la branche de travail -A- : Hydraulique Page 3
Pompe GOLD CUP Description générale. Pompe hydraulique pour transmission hydrostatique en circuit fermé elle possède un rapport poids puissance exceptionnel. Commande de variation de la cylindrée. Par servocommande rotative avec compensateur de pression prioritaire. Des dispositifs de commande additionnels standards sont disponibles tel que rappel par ressort, commande de frein, limiteur de couple, puissance constante etc. Compensateur de pression prioritaire. Celui-ci est intégré à la pompe et opère dans les deux sens de débit. Il peut être commandé à distance. Par réglage de la pression globale ou individuelle pour chaque sens du débit. Il élimine le besoin des soupapes de sécurités, car il peut évacuer le plein débit. Circuit intégré dans le bloc de commande. Le circuit des deux figures ci-dessus représente celui d une pompe P14P de 229,3cm3/tr, elle est équipée de deux pompes auxiliaires ; une alimente le gavage de la pompe principale et l autre assure le débit de la servocommande. Le bloc de contrôle commande de la pompe est constitué des valves du compensateur de pression prioritaire pour les deux sens de débit de la pompe, du limiteur de pression de servocommande dont le réglage est modulé en fonction de la pression de travail des branches -A- ou -B- de la pompe principale, du limiteur de pression de gavage avec son étage pilote. Circuit de gavage et servocommande La pompe auxiliaire de servocommande alimente directement la servocommande rotative à piston poursuite, sa pression est contrôlée par le limiteur de pression étagé -LP-S-. L excédent d huile du circuit de servocommande est dirigé dans le circuit de gavage ; La pression de gavage est contrôlée par le limiteur de pression étagé constitué du clapet principal -LP-G- piloté par l étage pilote LPP-G. Hydraulique Page 4
Pression de gavage : La figure ci-dessus représente le limiteur de pression de gavage, il est composé d un clapet logique dont les sections -SA- et -SB- sont égales, SX/SA et SX/SB = 2, et d un limiteur de pression à action directe qui assure le pilotage du clapet logique. En supposant que la pression à l orifice -A- soit nulle (carter), L équilibre du clapet est donné par : (PPPP SSSS) + (PPPP SSSS) = (PPPPPPPP SSSS) + FFFF = (7 2)+1 =15b 1 Hydraulique Page 5
Réglage de la pression de servocommande en fonction de la HP : Q-servo Q-gavage Le clapet logique du limiteur de pression de servocommande est identique à celui de gavage dont les sections sont : SX/SA et SX/SB = 2. Il est asservi à la fermeture d un poussoir dont la section représente environ 4 % de la section -SX- il reçoit la pression -HP- de refoulement des branches -A- ou -B-. Une augmentation des forces de fermeture du clapet se produit par l intermédiaire de la pression de refoulement qui agit sur le poussoir. L équilibre du clapet est donné par : (PPPP + 4%HHHH) SSSS + FFFF = (SSSS PPPP) + (SSSS PPPPPPPPPPPP) (PPPP + 4%HHHH) SSSS + FFFF (SSSS PPPP) = SSSS PPPPPPPPPPPP {(PPPP + 4%HHHH) SSSS + FFFF (SSSS PPPP)} = PPPPPPPPPPPP SSSS Hydraulique Page 6
15b 32b Exemple : La pression de gavage est de 15b et la pression en -HP- de 200b et PR = 1b. {15 + (0.04 200)} 2 (15 1) + 1 1 = 32bb Sous une pression de refoulement de 200b sur l une des 2 branches -A- ou -B- la pression de servocommande atteint une valeur de 32b. La pression de servocommande des pompes Gold cup varie donc en fonction de la pression du circuit -HP- sans réduire les possibilités de commande, ce qui lui donne un rendement accru et réduit l échauffement. Pression de servocommande lorsque la pression HP est atteinte : Principe de mise en annulation de débit Les limiteurs -HP- croisés extérieurs à la pompe ne sont plus indispensables les valves de séquences -SCA- et -SCB- du compensateur de pression prioritaire assurent cette fonction. Lorsque la valeur de réglage du limiteur de pression -LppHP- qui contrôle l ouverture des soupapes de séquence -SCA- et -SCB- des branches -HP- est atteinte la soupape de séquence correspondant à la branche sous pression s ouvre. Hydraulique Page 7
Compensateur de pression prioritaire Principe de fonctionnement La pompe débite sur la branche -HP- (-A-) lorsque la valeur maximale de réglage de la soupape de séquence -SCA- est atteinte le clapet de la soupape se soulève de son siège et alimente le limiteur de pression -LP-A- du compensateur de pression prioritaire une pression supérieure à celle de servocommande est ainsi créée puis dirigée dans la chambre -A- du vérin amplificateur. La pression dans la chambre -B- du vérin amplificateur est réduite par le réglage du limiteur de pression -LP-B- pour permettre l écoulement d huile afin de réduire la cylindrée de la pompe et de maintenir la pression de refoulement en -HPA- à la valeur réglée. Dans le circuit représenté en page 2 (travail -A-) la pompe principale refoule dans la branche -A-. La pression s élève en fonction de l effort résistant. Lorsque la pression de refoulement est supérieure à celle du gavage et à celle de servocommande les clapets -a1- et -a2- se plaquent sur leur siège respectif la fermeture du clapet -a2- isole la chambre de la section -SX- du limiteur de pression -LP-A- il ne peut se produire aucune circulation d huile au travers des deux gicleurs qui alimentent la chambre -SX- le réglage de -LP-A- est directement liée à la pression de servocommande et à la force du ressort. La branche -B- est en aspiration ce qui provoque l ouverture du clapet de gavage -b1- et du clapet de pilotage -b2-.l ouverture du clapet anti retour -b2- engendre un écoulement d huile au travers des deux gicleurs qui alimentent la chambre de la section -SX- du limiteur de pression étagé -LP-B- ce qui conduit à un réglage différent de ce limiteur de pression il n est plus directement liée à la pression de servocommande mais à celle créée par les P aux bornes des gicleurs d alimentation de la section -SX-. Hydraulique Page 8
Fonctionnement d une soupape de séquence : La soupape de séquence représentée ci-dessus alimente un circuit secondaire lorsque la pression souhaitée est atteinte dans le circuit principal. Fonctionnement : Lorsque la pression croit à l entrée de la soupape orifice -A-, elle s établit simultanément dans la chambre du ressort. Les deux sections du clapet -SA- et - SX- sont identiques de se fait les forces hydrauliques engendrées le sont aussi. Le clapet reste plaqué sur son siège par la force du ressort. Lorsque la pression dans la chambre -SX- du ressort atteint de réglage du limiteur de pression à action directe le clapet se décolle du siège, un léger débit d huile prend naissance au travers du gicleur de pilotage. La pression dans la chambre -SX- ne croit plus, celle qui règne en entrée à l orifice -A- augmente légèrement pour vaincre la force du ressort -PR- et ouvrir le clapet logique et alimenter l orifice -B-. L équilibre du clapet logique ainsi crée est : SSSS PPPP = SSSS PPPP + FFFF Hydraulique Page 9
Exemple : On souhaite avoir un début d ouverture de la soupape de séquence lorsque la pression à l orifice -A- soit de 200b. L équilibre du clapet logique est : SA 200 = SX PX + PR SX 200 b 3b = 197b La pression de réglage du limiteur de pression de pilotage sera de 197b On constate qu il se crée une - P- de 3bar aux bornes du gicleur de pilotage égale à la pression créée par la force du ressort. Le débit de pilotage utile au fonctionnement de la soupape est lié au diamètre du gicleur de pilotage et à la force du ressort. Réglage de la pression dans la chambre du piston amplificateur (opposée à la commande): Attention : Dans ce type de montage la pression de gavage agit dans la chambre du ressort du limiteur de pression de pilotage. Si le limiteur Lpp.Hp est réglé séparément, l ouverture de la soupape de séquence s effectuera à une valeur de Lpp.HP+PG+FR La pression de servocommande atteint 32bar lorsque la pression de travail est de 200bar dans les branches HP -A- (valeur maximum de travail). Hydraulique Page 10
La soupape de séquence -SCA- s ouvre un débit la traverse de l orifice -A- vers -B-. En -B- il se divise en deux ; une partie se dirige vers le piston amplificateur pour ramener la pompe à une cylindrée inférieure pour limiter la pression de travail, et l autre partie vers la canalisation de gavage qui alimente la branche opposée de travail. La pression en -B- est réglée par le limiteur de pression -LP-A- elle prend pour valeur. L équilibre du clapet logique est : SX PS + FR = SA PG + SB PB 2 32 + 9 = 15 + PB 64 + 9 15 = PB = 58bar Réglage de la pression dans la chambre du piston amplificateur (côté commande) : Rappel : Le débit qui traverse un orifice calibré est lié à la section de celui-ci est à la différence de pression qui règne aux bornes de la section de passage du fluide. Q = S c P 2 / ρ Q =débit S =section de l orifice ΔP=différence de pression ρ =masse volumique du fluide c =coefficient de section (0,72) La branche -B- reçoit la pression de gavage de -Qe- vers -Qs- est traverse les deux gicleurs -Sge- et -Sgs-. Hydraulique Page 11
Les deux gicleurs ont le même diamètre. Le débit qui les traverse est commun la ΔP ainsi engendrée aux bornes de chaque gicleur est donc égale ΔP1 = ΔP2 La pression dans la chambre du piston amplificateur prend pour valeur : L équilibre du clapet logique est : SX PX + FR = SA PG + SB PB PPPP = PPPP {(PPPP PPPP) 2} = 32 {(32 15) 2} = 23.5bb 2 23.5 + 9 = 15 + PB 47+9-15= PB = 41bar La différence de pression entre les deux chambres du piston amplificateur est 58-41 = 17bar. La différence de force ainsi engendrée ramène le plateau oscillant vers une diminution de la cylindrée, voir une inversion du débit. Hydraulique Page 12
Système à piston poursuite commandé par pression : En position neutre le vérin de mesure il est maintenu centré par le ressort du système. Hydraulique Page 13
Le déplacement du vérin de mesure est proportionnel à la pression pilote dirigée sur sa surface, donc de la force -Fh- ainsi créée. Hydraulique Page 14
Double réducteur de pression 3voies à commande proportionnelle : 1 2 b a A B Le réducteur de pression à trois voies est commandé directement par solénoïde proportionnel il sert à convertir un signal électrique d entrée (courant) en un signal de pression sortie proportionnel à la commande. Les électroaimants sont réglables à bain d huile leur excitation est assurée par une électronique externe qui fait varier le courant d alimentation de la bobine, et par conséquent la force électromagnétique du solénoïde commandé. Conception : La valve se compose essentiellement des éléments suivants : 1. Corps de valve -1-2. -Tiroir de régulation -2- où sont logés à chaque extrémité les deux poussoirs de mesure de la pression de sortie -a - et -b -. 3. -Électroaimant proportionnel -a- et -b-. Fonctionnement : Lorsque les électroaimants -a - et -b - ne sont pas excités, le tiroir de régulation -2- est maintenu en position centrale par les deux ressorts de rappels. Les orifices de sortie -A- et -B- sont en communication avec l orifice -T- relié au réservoir. Hydraulique Page 15
Selon la valeur de la commande (valeur de consigne), la carte électronique délivre un courant proportionnel à la commande qui traverse le solénoïde -a- ou -b- il est transformé en force électromagnétique qui est proportionnelle à la commande. Par exemple l excitation du solénoïde -a- provoque : Le déplacement du poussoir de mesure -a - et entraîne le tiroir de régulation -2- vers la gauche se qui provoque l alimentation en huile de P A et de B T. Une pression s établit dans le canal qui conduit à l orifice -A-, et dans la chambre du poussoir de mesure -b - lorsque la force hydraulique créée par la pression de sortie multipliée par la surface du poussoir de mesure est légèrement supérieure à la force électromagnétique le tiroir de régulation -2- se déplace vers la droite et obture l alimentation d huile. Afin de maintenir la valeur de pression réglée. Une diminution du signal de commande provoque : Un déséquilibre entre la force hydraulique et électromagnétique le tiroir de régulation -2- se déplace vers la droite pour permettre la purge du canal d alimentation de l orifice -A- et de recréée ainsi un nouvel équilibre à une valeur inférieure de pression. Hydraulique Page 16
Bloc contrôle puissance constante : -Rédaction incomplète en cours de modification- «Si des erreurs se sont introduites dans le document merci de les signaler». Hydraulique Page 17