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Cours circuits hydrauliques, tutoriel électromécanique document transmission de puissance par les circuits hydrauliques pdf.
Expérience de Reynolds
En 1883 l’ingénieur anglais Osborne Reynolds (1842 – 1912) réalise pour la première fois son expérience sur l’écoulement de l’eau dans les tubes de sections différentes et qu’il détermine le paramètre connu aujourd’hui sous le nom de « nombre de Reynolds ».
Le nombre de Reynolds est déterminé à l’aide de la formule suivante : Re = vt X D / Vc, où : R= nombre de Reynolds
vte = vitesse d’écoulement du fluide en cm/s
V = viscosité cinématique en stokes
La vitesse d’écoulement peut être déterminée par abaque ou calculée de la façon suivante :
vtc = Q / S , où Q = débit en cm 3/s
S = section de la canalisation en cm²
La viscosité cinématique en Stokes peut être trouvée sur un document ou bien calculer par la formule de Ubbelohde :
V = 0,0731 x °E – 0,0631 / °E , en Stokes
Vc = 7,31 x °E – 6,31 / °E , en Centistokes
Théoriquement un écoulement est dit: c
– Laminaire, si Re < 2300 ;
– Critique, si 2250 < Re < 2350 ;
– Turbulent, si Re > 2350,
parce qu’en industrie on peut obtenir des courants fluides laminaires avec un nombre de Reynolds approchant 20000.
Effets de la rugosité interne des canalisations dans les différents types d’écoulement.
La valeur de la rugosité relative interne est donnée par le rapport d / D, où d – le diamètre des aspérités et D – le diamètre interne de la canalisation. Les expériences de Nikuradse ont démontré que :
– La rugosité n’a aucune action dans un écoulement laminaire, le nombre de Reynolds n’est nullement affecté par la discontinuité superficielle de la paroi ;
– Dans un écoulement turbulent « lisse » elle a une importance négligeable, parce que tout au long de la paroi de la canalisation existe un film laminaire qui recouvre et aplanit les aspérités internes;
– Dans un écoulement « rugueux » l’importance est très sensible et le nombre de Reynolds augmente immédiatement.
Pertes de charge. Les pertes de charge constituent les causes de la diminution de pression d’un fluide à l’intérieur d’une canalisation ou d’un composant. Cet abaissement de pressions est dû à l’énergie nécessaire au maintien du débit. Le frottement donne naissance aux pertes de charge.
Les pertes de charge sont indiquées comme :
– Distribuées, lorsqu’elles se produisent dans les canalisations de section circulaire et parfaitement remplies ;
– Localisées, quand elles se révèlent à la suite de la traversée par le fluide de coudes d’étranglement, de robinets, de distributeurs, etc. Les pertes de charge localisées sont déterminées empiriquement
Dans un liquide en mouvement la perte de charge tend à augmenter et la pression à diminuer lorsque l’on s’éloigne de la source d’alimentation.
Il faut noter qu’un écoulement, qui ne rencontre aucune pression (écoulement libre), subit aussi une perte de charge à cause de la résistance des canalisations. L’énergie potentielle du liquide est transformée en énergie calorifique.
« Coup de bélier ». Il se manifeste d’abord par des vibrations et des bruits martelés dans les canalisations qui accusent ses effets. Le « coup de bélier » est la conséquence d’une brusque modification du régime d’écoulement dans une canalisation.
Loi de conservation de l’énergie
La loi de la conservation de l’énergie, ou la loi de Bernoulli, démontre que l’énergie totale d’un liquide en mouvement est constante. La pression totale, c’est-à-dire la valeur de la pression statique additionnée à celle de la pression dynamique est constante pour toute section d’une canalisation si l’effet du frottement est négligé.
Néanmoins que les problèmes sont très compliqués, on peut tirer les conclusions nécessaires d’après l’exemple ci-dessous (fig. 3-4) :
– les masses représentées par les pistons et le frottement de ces derniers sur les parois internes des cylindres sont considérés comme négligeables ;
– l’étanchéité entre pistons et cylindres est absolue ;
– les deux surfaces réceptrices des pistons et en conséquence leurs alésages sont identiques.
Si on exerce une force (F) sur le piston (1) suffisante pour créer dans son cylindre une pression de 20 bar et pour le déplacer vers le bas en contrebalançant la force F’, le liquide chassé du cylindre gauche se voit dans l’obligation de pénétrer dans le cylindre de droite soulevant le piston (2). Il emprunte le canal de jonction (3) d’une section plus faible que celle des cylindres.
On constate alors que si les manomètres branchés sur les cylindres indiquent 20 bar, celui qui est connecté sur le canal (3) n’en signe que 16 bar. Que se passe-t-il ?
Lors du passage du liquide dans le canal (3) sa vitesse augmente considérablement, compte tenu du fait que dans un même temps une quantité très conséquente de liquide doit traverser sa faible section. Il en suit qu’une partie de la pression statique (20 bar) se transforme en pression dynamique.
En conclusion :
– la pression statique d’un liquide en mouvement varie en sens inverse de sa vitesse ;
– la vitesse augmente quand l’énergie de pression diminue ; mais la somme des énergies de mouvement et de pression reste constante.
HYDRAULIQUE ET ELECTROHYDRAULIQUE
1. HISTORIQUE ET EVOLUTION DE L’HYDRAULIQUE
2. GENERALITES
2.1. Unités de mesure
2.1.1. Débit
2.1.2. Pression
2.1.3. Force
2.1.4. Travail
2.1.5. Puissance
2.2. Symboles
3. LOIS ET PHENOMENES HYDRAULIQUES
3.1. Loi de Pascal
3.2. Ecoulement des liquides
3.2.1. Régimes d’écoulement des liquides
3.2.2. Expérience de Reynolds
3.3. Loi de conservation de l’énergie
4. FLUIDES DE TRANSMISSION DE PUISSANCE
4.1. Introduction
4.2. Caractéristiques des fluides de transmission de puissance
4.2.1. Densité
4.2.2. Viscosité
4.3. Classification des fluides de transmission de puissance à base minérale
5. RESERVOIRS ET FILTRES
5.1. Réservoirs
5.1.1. Symboles
5.1.2. Rôle du réservoir
5.1.3. Capacité du réservoir
5.1.4. Système de régulation thermique
5.2. Filtre
5.2.1. Rôle du filtre
5.2.2. Degré ou niveau de filtration d’un filtre
5.2.3. Types de filtres
5.2.4. Choix du filtre
5.2.5. Types et constitutions des éléments de filtration
6. CANALISATIONS
6.1. Symboles et choix de canalisation
6.1.1. Symboles
6.1.2. Choix de canalisation
6.2. Types de canalisations
6.2.1. Canalisations rigides
6.2.2. Canalisations souples
6.3. Raccords
7. POMPES HYDRAULIQUES
7.1. Symboles
7.2. Rendement des pompes hydrauliques
7.2.1. Rendement volumétrique
7.2.2. Rendement mécanique
7.2.3. Rendement global
7.3. Puissance nécessaire à l’entraînement des pompes hydrauliques
7.4. Types de pompes hydrauliques
7.4.1. Pompes à engrenage à denture extérieure
7.4.2. Pompe à engrenage à denture intérieure
7.4.3. Pompes à palettes
7.4.4. Pompes à pistons
8. DISTRIBUTEURS
8.1. Définition des distributeurs
8.1.1. Distribution du fluide
8.1.2. Différents types de recouvrement
8.2. Choix du calibre d’un distributeur
9. VALVES DE PRESSION
9.1. Valves de limitation de pression
9.1.1. Valves de limitation de pression à action directe
9.1.2. Valves de limitation de pression pilotées
9.2. Valves de séquence
9.3. Valves de régulation ou de réduction de pression
9.3.1. Valves de régulation de pression à action direct
9.3.2. Valves de régulation de pression à clapet auxiliaire
9.4. Valves de progressivité ou de temporisation
10. RECEPTEURS HYDRAULIQUES
10.1. Récepteur linéaire – Vérin
10.1.1. Vérin à simple effet
10.1.2. Vérin à double effet
10.2. Moteurs hydrauliques
10.2.1. Caractéristiques de fonctionnement des moteurs hydrauliques
10.2.2. Principaux types de moteurs hydrauliques
11. ELECTROHYDRAULIQUE
11.1. Solénoïdes
11.1.1. Solénoïde avec espace d’air
11.1.2. Solénoïde avec espace humide
11.2. Situations pratiques en électrohydraulique
GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES HYDRAULIQUE
TP1 – Machine à estamper (Commande d’un vérin à simple effet)
TP2 – Elévateur à gobet (Commande d’un vérin à double effet)
TP3 – Dispositif de serrage (Variation de la vitesse)
TP4 – Potence hydraulique (Réduction de la vitesse)
TP5 – Perceuse (Régulateur de pression)
ELECTROHYDRAULIQUE
TP6 – Dispositif d’aiguillage des paquets
TP7 – Dispositif de pliage
TP8 – Perceuse
HYDRAULIQUE ASSERVIE
TP9 –
TP10 –
TP11 –
TP12 –
TP13 –
TP14 –
EVALUATION DE FIN DE MODULE
LISTE DE REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Si le lien ne fonctionne pas correctement, veuillez nous contacter (mentionner le lien dans votre message)Cours électromécanique (1,66 MO) (Cours PDF)
