Qu’est-ce qu’un vérin hydraulique ?

Que sont les vérins hydrauliques? Les vérins hydrauliques sont partout autour de nous, nous les voyons tout le temps dans notre vie quotidienne sans peut–être même nous en rendre compte si nous ne faisons pas spécifiquement attention: dans les pelles, les camions, les chariots élévateurs, les tracteurs, les plates-formes aériennes, les équipements miniers – vous l’appelez. Le vérin hydraulique est l’un des quatre composants principaux d’un système hydraulique, tandis que le système hydraulique est une technologie dans laquelle un fluide, le plus souvent de l’huile hydraulique, est utilisé pour déplacer l’énergie d’un moteur vers un actionneur: le plus souvent, un vérin hydraulique.

Le vérin hydraulique fait partie du système hydraulique d’une machine. Autrement dit, le vérin hydraulique est un actionneur hydraulique qui crée un mouvement linéaire en convertissant l’énergie hydraulique en un mouvement mécanique. Le cylindre hydraulique peut être comparé à un muscle; avec le système hydraulique de la machine, il crée le mouvement – c’est donc comme un muscle.

Dans la transmission hydraulique, le milieu est liquide, généralement de l’huile, dont nous parlons également de ce texte. Le concept de base de l’hydraulique est que lorsque la machine motrice fait tourner la pompe, un débit volumique se forme (le volume de liquide traversant la section transversale par unité de temps, qui est l’unité dans le SI est m3 / s). La pression du système hydraulique est déterminée par la charge qui est provoquée soit par le cylindre, soit par la vanne qui résiste alors à l’écoulement du flux de liquide provoqué par la pompe hydraulique.

La pression se propage uniformément dans toutes les directions du système et exerce uniformément sur toutes les surfaces des espaces fermés du système hydraulique; cet effet est appelé loi de Pascal.

Ainsi, la pression est générée lorsque la force affecte la surface de l’article. Lorsque la force est divisée par la surface, nous obtenons la pression comme suit:

p = F/A

(où: F = force, A = surface, p = pression = pascal )

Ainsi, l’énergie hydraulique du cylindre est transformée en un mouvement mécanique. Lorsque la pression arrive à la chambre A, la tige pousse et donc la force pousse (F = p x A1). Comme contre-mouvement dans un cylindre à double effet lorsque la pression arrive à la chambre B, la tige recule et la force recule également (F = p x A2)

Exemple illustration: une section transversale illustrée d’un cylindre hydraulique à double effet.

Vérin hydraulique à simple effet ou à double effet?

Il existe des vérins hydrauliques à simple effet et à double effet. Comme on peut le déduire du nom, les vérins à simple effet ne fonctionnent que dans un sens; l’hydraulique déplace la tige dans un sens et le contre-mouvement se produit par lui-même ou par une structure mécanique ou par une charge externe. Dans un cylindre à simple effet, il peut ne pas y avoir du tout de piston, seulement une tige de piston et l’effet de pression d’huile sur la zone transversale de la tige de piston qui la fait se déplacer vers l’extérieur. Un chariot élévateur est un exemple où des vérins hydrauliques à simple effet sont utilisés.

Les vérins hydrauliques à double effet fonctionnent dans deux directions; le vérin est déplacé dans deux directions avec l’hydraulique comme dans les deux sens ou dans les deux sens. Le piston sépare la chambre et lorsque la pression d’huile affecte le piston, le piston déplace la tige – les effets d’huile vers l’avant ou l’arrière du piston (exemple illustration 2) – lorsque la tige du cylindre se déplace dans les deux sens. Des vérins à double effet sont utilisés par exemple dans les flèches de la pelle; la cage de la pelle doit être déplacée d’avant en arrière et ces deux mouvements nécessitent une grande force.

La structure d’un vérin hydraulique à double effet est illustrée dans l’image ci-dessous:

La mission des joints est de maintenir l’huile au bon endroit; dans le cas d’un vérin hydraulique, l’huile doit rester dans les bonnes chambres. Il existe différents types de joints. Par exemple, un joint torique ou un autre type de joint d’étanchéité sont placés dans une rainure: lorsque l’huile s’écoule, la pression d’huile pousse le joint à l’autre extrémité de la rainure et le joint est comprimé et presse sur les surfaces d’étanchéité et empêche la fuite d’huile de le passer. Tous les joints de pression fonctionnent avec le même principe. Un joint torique est le joint le plus simple qui soit dans un vérin hydraulique.

Diverses fonctions hydrauliques peuvent être intégrées aux vérins hydrauliques. Par exemple, des composants hydrauliques, y compris des soupapes de contrôle de débit, de charge ou de pression, peuvent être intégrés au cylindre.

Différents types de capteurs peuvent également être intégrés au cylindre; différents types de capteurs de position et de pression peuvent indiquer la fatigue à laquelle le cylindre est confronté et ils donnent également des informations exactes sur la pression à l’intérieur du cylindre. En fonction des informations de position, la vitesse du cylindre peut être calculée tandis que le capteur de pression donne des informations sur la force du cylindre. S’il y a des capteurs intégrés au cylindre, avec la technologie LEO d’Hydroline, il est possible de calculer l’expérience du cylindre et de la comparer à la durée de vie théorique du cylindre. En savoir plus sur LEO ici.

– Toni Huttunen, Responsable de la conception, Hydroline