Introduction et histoire des vérins hydrauliques
Contrôler le mouvement du fluide n’est pas nouveau, depuis des décennies ce phénomène a été utilisé pour générer de l’énergie. La puissance fluide est un terme dérivé de l’idée que les gens utilisaient autrefois l’eau pour pousser les leviers et faire tourner les roues. Ce principe est encore appliqué aujourd’hui pour produire des forces puissantes. Le physicien français Blaise Pascal a remarqué qu’une certaine quantité de liquide applique la même force dans toutes les directions et que ces forces peuvent être contrôlées. Puis, plus tard en 1795, la première presse hydraulique a été brevetée par Joseph Bramah. Plus tard, il a été remarqué que l’huile est un meilleur fluide hydraulique que l’eau. En raison de ses certaines propriétés comme plus de densité, non corrosif, gérer des charges plus élevées et résister à l’évaporation. L’énergie hydraulique augmente encore chaque année. De nombreuses applications impliquent par exemple la construction de gratte-ciel, sur des grues, des trains d’atterrissage d’avions, le déplacement d’objets lourds, l’exploitation minière, le forage et la fabrication.
Les vérins hydrauliques sont des conducteurs linéaires qui utilisent la pression du fluide pour contrer le mouvement sous charge. Cet appareil aide également à pousser et à tirer la charge. Ils assurent le mouvement d’un fluide en ligne droite. Ils sont également appelés actionneurs. Le vérin hydraulique est en fait le dispositif qui convertit l’énergie de pression en énergie mécanique. Ils sont utilisés pour transmettre de l’énergie. La puissance de sortie dépend de la chute de pression autour de l’actionneur, du débit et de l’efficacité globale. Il existe différents types de vérins hydrauliques tels que
- Vérins à simple effet
- Vérins tandem
- Vérins à double effet
- Vérins télescopiques
- Vérins à tige traversante
- Vérins à déplacement
Fonctionnement et pièces de vérins hydrauliques
Certaines spécifications des vérins hydrauliques doivent être prises en compte avant de fonctionner. Comme le type de cylindre, le diamètre d’alésage, la course, la pression de fonctionnement maximale et le diamètre de la tige. Le diamètre d’alésage est le diamètre du cylindre et le diamètre de la tige est le diamètre du piston dans le cylindre. La course est la distance parcourue par un piston à travers le cylindre. La longueur du Stoke peut varier en conséquence et il peut s’agir de quelques fractions de pouce ou de quelques pieds. La pression maximale de fonctionnement est la pression qu’un cylindre peut subir ou supporter. Toute la puissance du vérin hydraulique dépend du type de fluide hydraulique utilisé. Le fluide hydraulique le plus couramment utilisé est l’huile.
Les parties des vérins hydrauliques comprennent
Cylindre: C’est un corps principal de cylindre, utilisé pour maintenir la pression. Les barils de cylindre ont une surface lisse de l’intérieur, durable pour une utilisation, une résistance élevée, une résistance à la corrosion élevée et une tolérance de haute précision.
Base de cylindre: Il s’agit également d’un bouchon de cylindre. Il est utilisé pour sceller la chambre de pression à une extrémité. La contrainte de flexion détermine la taille du capuchon. Ces capuchons peuvent être soudés au corps ou peuvent être assemblés à l’aide de boulons, de filetages ou de tirants.
Piston : Le piston sépare les deux zones de pression présentes à l’intérieur du canon. L’expansion et la rétractation du cylindre sont dues à la différence de pression entre les deux côtés du piston.
Tige de piston: Une tige de piston sert de connexion entre l’actionneur hydraulique et le composant de la machine qui effectue le travail. Il est très précis et poli pour éviter les fuites et fournir une étanchéité appropriée.
Presse-étoupe et joint d’étanchéité
La zone où le joint et la culasse sont montés est appelée presse-étoupe. Ce raccord empêche les fuites d’huile dues à la pression. La fuite se produit généralement entre la tige et la culasse. Les joints sont de nombreux types et le choix approprié du joint dépend de nombreux facteurs tels que la température de fonctionnement, le type de cylindre, la vitesse du cylindre, la pression de travail, l’application de travail et le milieu. Pour contenir les fluides sous pression dans un système de vérin hydraulique et le maintenir en mouvement, une configuration complexe de joints haute performance en deux catégories de base est requise: (1) joints statiques et (2) joints dynamiques
Comment fonctionne un vérin hydraulique?
La puissance du vérin hydraulique dépend du fluide hydraulique utilisé car il tire la majeure partie de sa puissance de ce fluide. Le fluide hydraulique le plus couramment utilisé est l’huile. Un piston est relié à la tige de piston et se déplace d’avant en arrière. Cette disposition est présente à l’intérieur du cylindre. Une extrémité du canon est fermée avec le capuchon et l’autre extrémité est fermée avec une glande. À travers le presse-étoupe, la tige de piston s’échappe du cylindre. Il y a deux parties entre le cylindre. Ceux-ci sont divisés par une tige de piston. L’un est la partie supérieure de la cambrure ou de la tête et l’autre est une partie inférieure de la cambrure ou de la coiffe. Les accessoires de montage permettent la connexion entre le cylindre et la machine qui tire et pousse. Le cylindre est un côté moteur du système hydraulique et la pompe hydraulique est le côté générateur du système hydraulique. La pompe fournit un débit d’huile fixe pour déplacer le piston dans le cylindre. Le piston repousse l’huile dans l’autre chambre vers le réservoir. Lorsque l’huile entre par l’extrémité inférieure pendant la course d’extension et que la pression à l’autre extrémité est presque nulle, la force appliquée sur la tige de piston est:
F = P. A
Où, A = Surface du piston P = Pression dans le cylindre.
Les vérins hydrauliques assurent la poussée et la traction en prolongeant et en rétractant la tige de piston. Par ce mécanisme, il entraîne la charge exerçant une charge externe dans un chemin en ligne droite. Les moteurs hydrauliques sont utilisés pour un mouvement angulaire continu. Pour les mouvements semi-angulaires, nous utilisons des actionneurs semi-rotatifs. Dans les cylindres à double effet, le piston est recouvert d’une tige qui lui est attachée et, grâce à cette disposition, il existe une différence de force entre les deux côtés du piston. Cette différence de force se produit lorsque le cylindre inverse la pression d’entrée et de sortie. La force appliquée pour la course de rétraction peut être réduite lorsque la surface de la tige est réduite. Lorsque l’huile est pompée dans l’extrémité de la tige et qu’elle retourne dans le réservoir par l’extrémité du capuchon sans aucune pression, la pression du fluide est égale à la force de traction / (zone du piston – zone de la tige du piston).
Les vérins hydrauliques assurent la poussée et la traction en prolongeant et en rétractant la tige de piston. Par ce mécanisme, il entraîne la charge exerçant une charge externe dans un chemin en ligne droite. Les moteurs hydrauliques sont utilisés pour un mouvement angulaire continu. Pour les mouvements semi-angulaires, nous utilisons des actionneurs semi-rotatifs. Dans les cylindres à double effet, le piston est recouvert d’une tige qui lui est attachée et, grâce à cette disposition, il existe une différence de force entre les deux côtés du piston. Cette différence de force se produit lorsque le cylindre inverse la pression d’entrée et de sortie. La force appliquée pour la course de rétraction peut être réduite lorsque la surface de la tige est réduite. Lorsque l’huile est pompée dans l’extrémité de la tige et qu’elle retourne dans le réservoir par l’extrémité du capuchon sans aucune pression, la pression du fluide est égale à la force de traction / (zone du piston – zone de la tige du piston).
Les vérins hydrauliques assurent la poussée et la traction en prolongeant et en rétractant la tige de piston. Par ce mécanisme, il entraîne la charge exerçant une charge externe dans un chemin en ligne droite. Les moteurs hydrauliques sont utilisés pour un mouvement angulaire continu. Pour les mouvements semi-angulaires, nous utilisons des actionneurs semi-rotatifs. Dans les cylindres à double effet, le piston est recouvert d’une tige qui lui est attachée et, grâce à cette disposition, il existe une différence de force entre les deux côtés du piston. Cette différence de force se produit lorsque le cylindre inverse la pression d’entrée et de sortie. La force appliquée pour la course de rétraction peut être réduite lorsque la surface de la tige est réduite. Lorsque l’huile est pompée dans l’extrémité de la tige et qu’elle retourne dans le réservoir par l’extrémité du capuchon sans aucune pression, la pression du fluide est égale à la force de traction / (zone du piston – zone de la tige du piston).
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