Un système hydraulique est composé de nombreux éléments complexes qui fonctionnent de concert pour atteindre différents objectifs. Généralement, cet objectif est de mettre en mouvement des pistons ou des fluides, mais les systèmes hydrauliques peuvent remplir diverses fonctions. Cet article présente les composants hydrauliques les plus fondamentaux et décrit brièvement leur rôle.
Tuyaux hydrauliques
Flexibles hydrauliques Les vannes servent de ponts pour la circulation des fluides dans les systèmes hydrauliques. Elles permettent de relier les pompes, les vannes, les vérins hydrauliques et de nombreux autres composants.
Ces tuyaux sont plus résistants que les tuyaux d'arrosage classiques car ils transportent généralement des fluides plus visqueux, comme l'huile, afin d'assurer le bon fonctionnement du système. Malgré leur robustesse, leur installation requiert une manipulation soigneuse. Tous les tuyaux hydrauliques ont un rayon de courbure minimal ; comme son nom l'indique, il s'agit de la courbure maximale admissible sans endommager le tube intérieur ou la couche de renfort. Les fluides empruntant toujours le chemin de moindre résistance, ils exercent une pression sur les joints internes du tuyau, cherchant ainsi à provoquer une fuite. Si le tuyau est trop courbé, l'intégrité structurelle du tube intérieur et de la couche de renfort est compromise, et la pression du liquide s'exerce trop fortement au niveau de la courbure, risquant de provoquer une fuite ou une rupture.
Raccords hydrauliques
Les raccords hydrauliques sont des dispositifs permettant de connecter des flexibles hydrauliques. Ils se caractérisent par un système de connexion et de déconnexion rapide, une excellente étanchéité, une résistance à la pression et à la corrosion, ainsi qu'une grande fiabilité. Leur utilisation dans les systèmes hydrauliques permet d'améliorer l'efficacité du travail, de faciliter la maintenance et le remplacement des composants, et de garantir le fonctionnement sûr et stable du système.
Les raccords rapides hydrauliques sont largement utilisés dans les équipements industriels, les machines hydrauliques, les engins de chantier, les machines agricoles, la construction navale et d'autres secteurs. Ils permettent de raccorder les conduites hydrauliques aux composants hydrauliques tels que les vérins, les pompes et les moteurs. Grâce à leur rapidité de connexion et de déconnexion, ces raccords optimisent la maintenance des systèmes et le remplacement des composants, tout en réduisant les temps d'arrêt.
Scellés
Les joints d'étanchéité sont les éléments qui empêchent les fuites d'huile dans les composants hydrauliques et protègent le système de la poussière et des impuretés. Les joints mécaniques sont des dispositifs qui assurent l'étanchéité entre les systèmes ou mécanismes.
Lors du remplacement des joints d'étanchéité des vérins hydrauliques d'engins lourds, le choix du type de joint approprié est primordial. Des joints de dimensions incorrectes ou fabriqués avec des matériaux non conformes augmentent le risque de fuite et peuvent favoriser l'infiltration de contaminants dans le vérin.
Liquide hydraulique
Un système hydraulique ne peut fonctionner sans liquide ! Bien que l'eau puisse être utilisée comme fluide hydraulique, elle n'est pas adaptée pour diverses raisons.
La température de fonctionnement d'un système hydraulique peut être très élevée. Exposée au soleil, elle augmente encore. Si l'eau bout, le système hydraulique cessera rapidement de fonctionner. De même, pour qu'un liquide reste liquide, il est essentiel qu'il le soit. En cas de gel, l'eau gèle et le système devient inutilisable. Un système hydraulique comporte de nombreux composants métalliques, tels que des pompes à engrenages et des vérins hydrauliques. L'eau accélère la corrosion des métaux, réduisant ainsi considérablement la durée de vie du système. L'eau peut être utilisée dans certains cas, mais son utilisation reste limitée. L'huile, quant à elle, est moins sensible à l'ébullition et au gel que l'eau. Au lieu de corroder les métaux, elle les lubrifie. C'est pourquoi les huiles sont les fluides hydrauliques les plus couramment utilisés.
Réservoir
Le réservoir sert à stocker le fluide hydraulique destiné à alimenter la pompe. Il remplit également plusieurs autres fonctions. Le fluide hydraulique s'évapore avec le temps ; le réservoir doit donc contenir une quantité suffisante de fluide pour garantir le fonctionnement continu du système sans remplissage constant. Il contribue également au refroidissement du fluide et, dans certains systèmes, assure une filtration partielle des contaminants.
Pompe hydraulique
La pompe hydraulique achemine l'huile hydraulique vers son lieu d'application. Elle convertit l'énergie mécanique en énergie hydraulique pour atteindre des objectifs précis. Plus précisément, l'énergie hydraulique est la combinaison de la pression du fluide comprimé et de la puissance hydraulique fournie par la pompe qui le propulse.
capteur de pression
Le principe de fonctionnement d'un capteur de pression hydraulique repose principalement sur l'effet de la pression sur ses éléments sensibles, générant ainsi un signal électrique. Plus précisément, lorsque la pression du système hydraulique agit sur la membrane ou l'élément sensible du capteur, ces éléments subissent une légère déformation (par exemple, déformation d'une jauge de contrainte, génération de charges par des cristaux piézoélectriques ou variation de capacité d'un condensateur). Cette déformation ou variation entraîne des modifications des propriétés électriques du capteur, telles que sa résistance, la quantité de charge ou sa capacité. Ces variations sont ensuite détectées et converties par le circuit de traitement du signal en signaux analogiques ou numériques standard, permettant ainsi la mesure et la surveillance de la pression hydraulique.
Actionneur
Le vérin hydraulique (ou actionneur hydraulique) convertit l'énergie hydraulique en énergie mécanique. Il utilise l'énergie physique issue de la compression de l'huile hydraulique pour actionner son propre mécanisme. Prenons l'exemple d'un camion-benne : le fluide hydraulique est propulsé par la pompe jusqu'au vérin, lui fournissant l'énergie nécessaire pour déployer et abaisser mécaniquement la benne.
Il existe trois types différents d'actionneurs :
Les actionneurs linéaires sont ceux utilisés pour les camions. Ces actionneurs se déplacent uniquement en ligne droite : de haut en bas ou de gauche à droite. Contrairement aux actionneurs rotatifs, les actionneurs semi-rotatifs effectuent une rotation à 360 degrés. Similaires aux actionneurs rotatifs, ils ne font pas de rotation complète. Les actionneurs rotatifs tournent rapidement dans un sens, tandis que les actionneurs semi-rotatifs tournent à gauche, puis à droite, et ainsi de suite.
Soupape
Nous savons tous ce qu'est une vanne. Nous en utilisons chaque fois que nous nous lavons les mains aux toilettes. Les vannes hydrauliques contrôlent le sens d'écoulement d'un fluide, mais dans les systèmes hydrauliques, il existe plusieurs types de vannes de régulation.
Vanne de régulation de pression - Cette vanne utilise un transducteur de pression (TP) pour détecter la pression du liquide. Le transducteur de pression transmet cette information électroniquement à la vanne afin d'indiquer quand celle-ci doit s'ouvrir ou se fermer.
Vanne de régulation de débit – Elle est très similaire à la vanne de régulation de pression ; la différence réside dans l’utilisation d’un capteur de débit. À l’instar du capteur de pression, le capteur de débit mesure le débit du liquide et commande ainsi l’ouverture et la fermeture de la vanne.
Distributeur hydraulique – C’est le plus spécifique des trois distributeurs. Il permet à l’opérateur de contrôler le sens d’écoulement du fluide. Comme indiqué précédemment, avec des flexibles hydrauliques, le liquide s’écoule par le chemin de moindre résistance. Sans distributeur hydraulique, le liquide s’écoule dans la direction la plus pratique, celle où la pompe le pousse.
Filtre
Bien que le réservoir puisse contribuer au nettoyage, c'est le filtre qui s'encrasse le plus. L'huile moteur n'est pas le liquide le plus propre qui soit. Elle vieillit et circule constamment autour des pièces métalliques, ce qui la rend très facilement sale. Le filtre retient la majeure partie des impuretés et empêche leur accumulation.
Puissance - Entraînement (Moteur / Moteur)
Enfin, la source d'énergie est l'un des composants les plus importants du système hydraulique. Il s'agit du moteur hydraulique. En ajoutant de l'huile hydraulique et en le mettant en marche, il alimente votre système comme n'importe quel autre moteur. Cependant, vous avez une autre option : installer un groupe hydraulique monobloc. Ce groupe comprend le moteur, le réservoir et la pompe.
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