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ATELIER MOTEUR – TRACTEUR CAP Date de la séance : LES VERINS HYDRAULIQUES Techn

ATELIER MOTEUR – TRACTEUR CAP Date de la séance : LES VERINS HYDRAULIQUES Technologie – Maintenance et réparation 1/ Rôle – Fonction d’un vérin Un vérin hydraulique est un actionneur qui permet de transformer l’énergie hydraulique en énergie mécanique. Actionneur : Vérin simple effet Vérin double effet 2/ Type de vérin 2-1 Vérin simple effet Seule la sortie du vérin est commandée hydrauliquement. La rentrée est assurée par un autre moyen : ressort, pesanteur, charge en bout de vérin…Il y a un seul tuyau qui arrive au vérin et une seule grande chambre. Exemple de vérin type "plongeur" 2-2 Vérin double effet La sortie et la rentrée du vérin sont assurées hydrauliquement. Il y a deux tuyaux qui arrivent au vérin. Une canalisation A pour la grande chambre et B pour la petite chambre A 1 2 3 4 B 5 1 : piston (et joints) ; 2 fût/cylindre ; 3 tige ; 4 raccord ; 5 nez (et joints) 1 Energie mécanique de sortie Force - Vitesse Transformer l’énergie Energie hydraulique d’entrée Pression - Débit B A 2-3 Rappel symbolisation Vérin simple effet Vérin double effet Vérin simple effet télescopique Vérin double effet double tige 3/ Etanchéité des vérins En fonction des efforts / charges qui agissent sur le vérin, les chambres seront soumises à des pressions qui peuvent être élevées. Plusieurs joints assurent l’étanchéité entre les différentes parties du vérin et le milieu extérieur. 3-1 Nature et définition de l’étanchéité L’étanchéité à réaliser et les moyens de réalisation sont multiples et dépendent du type de vérin ainsi que de sa constitution : Etanchéité Statique – Dynamique Absolue – Relative Absolue – Relative Directe-Indirecte Directe-Indirecte Directe-Indirecte Directe-Indirecte Statique : les pièces n’ont pas de mouvements relatifs entre elles Dynamique : possibilité de mouvements, rotation et/ou translation, entre pièces Absolue : frontière impérativement entièrement hermétique entre deux milieux Relative : frontière la plus hermétique possible entre deux milieux Directe : contact direct entre deux pièces, sans joint Indirecte : étanchéité par interposition d’un joint entre deux pièces 2 3-2 Exemple d’étanchéité d’un vérin double effet 3-3 Nature et forme des joints NB : Les deux joints de piston et la bague de guidage peuvent être remplacés par un seul segment d’étanchéité. A : Etanchéité dynamique / statique relative indirecte entre la tige et le nez du vérin B : Etanchéité dynamique / statique relative indirecte entre le piston et le cylindre (+ notion de guidage en translation) C : Etanchéité statique relative indirecte entre la tige et le piston et entre le nez et le cylindre D : Etanchéité statique relative indirecte entre le raccord et le nez E : Etanchéité dynamique relative indirecte entre la tige et le nez par rapport aux impuretés = joint racleur F : Etanchéité statique absolue directe entre la bague et le cylindre et entre le fond et le cylindre. Réalisation par soudage, système indémontable. F F 3 4/ Contrôle de l’étanchéité d’un vérin et du distributeur de commande Suite au fonctionnement, le vérin et le distributeur peuvent avoir des fuites statiques et/ou dynamiques. Un défaut d’utilisation peut également provoquer des fuites. Tant que le vérin et le distributeur sont parfaitement étanches, aucunes fuites extérieures ne sont visibles et le vérin doit garder sa position quelle que soit la charge en bout de tige. Si on constate un problème lié à l’étanchéité, on peut mener une procédure de test de validation avant d’envisager le démontage du vérin ou du distributeur. 4-1 Recommandations et précautions pour le contrôle d’étanchéité d’un élément hydrauliques Afin de réaliser un contrôle pertinent il faut respecter les règles suivantes : Vérifier le niveau d’huile hydraulique dans l’installation Si possible contrôler l’installation avec huile en température, minimum 60° Porter les EPI nécessaires, tenue, gants, lunettes Ne JAMAIS rechercher une fuite en passant la main contre la paroi des éléments ou le long des tuyauteries hydrauliques. Attention aux organes en mouvement lors du test : arbre de transmission de la pompe, tige de vérin et/ou outil en mouvement… Prévoir des bacs de récupération pour éviter la pollution du sol et les risques de chute Recycler les huiles récupérées lors du test, ne pas les réintroduire dans le circuit hydraulique 4-1 Contrôle étanchéité d’un vérin simple effet Pour un vérin simple effet les fuites ne peuvent qu’être extérieures donc visibles. Elles peuvent venir des joints de raccord, de nez, d’une ovalisation du nez. Détection des fuites internes Deux solutions : 1 : Problème d’étanchéité du vérin 2 : Problème d’étanchéité du distributeur Comment détecter l’élément en cause ? Il faut tester l’étanchéité du vérin. Si elle est correcte le problème vient du distributeur 4 4-2 Contrôle étanchéité d’un vérin double effet 4-2-1 Contrôle des joints  Avec vérin en position rentrée : faire rentrer le vérin à fond, retirer le raccord coté grande chambre puis alimenter à nouveau le vérin en rentrée, le limiteur de pression étant en service, durant le test : Raccord retour débranché Pression pour la rentrée du vérin (limiteur en service) Joints contrôlés (voir les sur le dessin): Joint du raccord pression coté rentrée (petite chambre) Joint de piston coté tige (petite chambre) Joint nez / tige  Avec vérin en position sortie : faire sortir le vérin à fond, retirer le raccord coté tige puis alimenter à nouveau le vérin en sortie, limiteur de pression en service durant le test. Pression pour la Raccord de retour débranché sortie du vérin Fuites possibles Fuites possibles Pression Fuites possibles Pression Fuites possibles Joints contrôlés (voir les sur le dessin) : Joint du raccord pression coté sortie (grande chambre) Joint du piston coté grande chambre 5 4-2-2 Contrôle déformation du fût / cylindre  Positionner le vérin à mi – course. Démonter le tuyau coté tige (sortie) et fermer l’orifice du vérin avec un bouchon hermétique. Alimenter à nouveau le vérin pour la position sortie afin de contrôler le gonflement du cylindre / fût : Pression Bouchon Pression Bouchon Le vérin sort lentement Le vérin reste en position Gonflement du cylindre Lorsqu’un cylindre de vérin est gonflé, la pression s’établit de chaque coté du piston. Les surfaces du piston n’étant pas identiques entre le coté grande chambre S1 et le coté tige s2, la force générée est plus importante sur la grande surface S1 du piston qui pousse alors lentement la tige en sortie (rappel F = P x S) 5/ Contrôle métrologique et mécanique d’un vérin Si le contrôle d’étanchéité d’un vérin a mis en évidence des fuites dues aux joints, il faut alors démonter intégralement le vérin pour réaliser le changement des joints. On profite de cette opération pour contrôler mécaniquement les différentes parties du vérin. ⚠ Les opérations de démontage du vérin doivent être faites avec la propreté et le soin maximum et avec l’outillage adapté. Ne jamais serrer le fût du vérin dans un étau.  Les contrôles peuvent varier d’un vérin à l’autre en fonction du montage. 5-1 Contrôles sur la tige du vérin :  Absences de rayures  Pas d’éclats de chrome  Etat des filetages éventuels  Etat de la fixation en bout de tige (utilisation)  Contrôle flèche / flambage de la tige s2 S1 6 5-2 Contrôles sur le fût / cylindre :  Pas de rayures intérieures  Pas d’éclats de chrome sur la surface intérieure  Absences de coups / déformation sur la partie cylindrique de guidage du piston  Etat du taraudage du raccord d’alimentation  Etat du filetage de maintien du fût 5-3 Contrôles sur le nez ou la tête :  Ovalisation du guidage de la tige à l’intérieur du nez  Etat du taraudage du raccord d’alimentation si présent sur le nez / tête  Etat des taraudages et filetages présents sur les pièces 5-4 Contrôles sur le piston :  Etat général, ovalisation  Etat des gorges de joints  Alésage et/ou filetage intérieur (fixation sur la tige) 5-5 Les joints : ils ne sont pas contrôlés car le démontage d’un vérin impose le changement complet de la pochette de joints. Suivre avec précaution les indications de montage 7 uploads/Geographie/ verins-hydrauliques.pdf