La base de l'Hydraulique
Je vais tenter à travers ce topic de vous expliquer le fonctionnement global du groupe ainsi que les éléments nécessaires et par après développer chaque partie.
Ce topic est "opensource" dans le sens que toutes les expériences et connaissances de chaque seront les bienvenues
Voilà l'aventure commence Dans un premier temps uniquement le groupe commercial Leimbach puis viendra plus tard le groupe Jung/Meinhardts et Damitz... (Sachant que Wedico utilise Leimbach ainsi que Stahl)
Premièrement, voici un schéma (base Wedico) pour vous montrez une vue générale :
La pompe :
1) & 2) Le réservoir d'huile doit être rempli à 3/4, il y a 2 raccords situé au dessus c'est de M3/3 droit qui permette de rendre le circuit hydraulique hermétique durant le transport à l'aide d'une durite. (Tout les raccords ont un joint)
3) Circuit P = Sortie de Pression de la pompe, il va au filtre et au distributeur en P.
4) Circuit T = Retour Réservoir (Tank), Il va du distributeur T à la pompe T.
5) Pompe est à engrenage avec un moteur 12v à ballais, le transfert est fait par courroie (Caoutchouc Noir), Le moteur à un anti-parrasite à souder fournis avec la pompe.
6) Le limiteur de pression, est réglable pour passer la pompe de 10bar à 16bar, il faut enlever le cache à l'aide d'une clé Allen ensuite une vis intérieur (Torx 7) pour régler les Bars. Si l'on retire cette dernière complètement on accède au ressort et à la bille du mécanisme.
Le filtre
7 & 8 ) Entrée supérieur du Filtre est raccordé au P de la pompe et la sortie inférieur au P du distributeur, à côté de cette sortie inférieur, il y a une vis pour mettre si l'on veut un manomètre (non obligatoire).
La partie du dessus est dévissable à l'intérieur on trouve un filtre à enlever avec un gros tournevis plat :
Le distributeur
9) & 11) & 12) L'entrée du distributeur provient du filtre en P, la sortie retour au réservoir est la sortie T.
13) Voies A et B pour chaque fonction (peut importe a ou b car avec les radio un reverse servo est facile), Ici sur le schéma le distributeur comporte 3 voies donc 3 A située sur la même ligne et 3 B située sur la même ligne en dessous.
Le distributeur arrive avec les neutres réglé en usine et bloqué à l'aide d'une vis, il faut monter les servo un par un et une fois en place (allumé la radio pour être sûr du neutre servo) enlever la vis absolument! Les servos à utiliser pour le distributeur Leimbach est Robbe Nano Servo réf 3107.
14) Est un exemple de montage de circuit composé de 1 seul vérin. Le vérins est raccorder en A et en B du distributeur.
15) & 16) Est un exemple de montage de 2 vérins pour une fonction monter/descendre. Donc les 2 vérins placé dans le même sens, on prend le dessus des vérins et on les raccordes à l'aide d'un raccord T idem pour les deux du bas.
17) La durite utilisée pour les vérins est de la 3mm
18) La durite de la pompe au filtre au distributeur est de la 4mm ainsi que pour le retour distributeur -> pompe
19) Est un exemple de montage de circuit de 2 vérins pour une fonction fonction inversé (quand un vérins se déploie l'autre se referme) pour une fonction direction (chargeuse sur pneu) mais aussi godet inclinable ou encore lame à neige. Donc 2 vérins placé dans le même sens, on prends le dessus d'un vérins et on le raccorde au dessous de l'autre vérins à l'aide d'un raccord T ou Y. Idem pour les 2 sorties restantes.
Les bases de l'hydraulique suite
Un fluide permet la transmission de puissance pour des applications très diverses. L'effort est fourni par la pression du fluide dans le circuit. Si cette pression s'exerce sur une surface mobile (piston d'un vérin) et si la force est suffisante pour dépasser la charge résistante, on obtient un déplacement mécanique. Les applications sont dès lors très nombreuses.
Principales grandeurs caractéristiques:
Débit Q m3/s.
Volume V m3.
Surface S m2.
Pression P Pa (Pascal) 1 Bar = 105 Pa.
Force F N (Newton).
Vitesse v m/s.
Masse volumique r Kg/m3 eau @ 1000 Kg/m3.
Viscosité cinématique n m²/s 1 cst = 10-6 m²/s.
Viscosité dynamique µ Pa.s n=µ/r.
Accélération de pesanteur g m/s²
Nombre de Reynolds Re Sans unité Re=vd/n.
Quelques ordres de grandeur.
Vitesses admissibles dans les conduites:
v=1 à 3 m/s dans les circuits basse pression.
v=8 à 15 m/s dans les circuits haute pression.
Viscosité de quelques fluides à 20°C (en 10-6 m²/s)
Eau 1.08.
Air 3520 25.
Kérosène 1.7.
Skydrol 17.
Quelques définitions.
Point d'inflammabilité ou point d'éclair.
Température à laquelle il faut chauffer l'huile pour que les vapeurs produites s'enflamment au contact d'une flamme et s'éteignent aussitôt.
Point de combustion ou point de feu.
Température à laquelle il faut chauffer l'huile pour que les vapeurs produites s'enflamment au contact d'une flamme et demeurent allumées au moins 5 secondes.
Point d'auto-inflammation.
Température à laquelle il faut chauffer l'huile pour qu'elle s'enflamme spontanément au contact de l'air.
Point de trouble.
Température à laquelle on constate l'apparition d'une opacité due à la cristallisation.
Point de figeage.
Température à laquelle l'huile ne s'écoule plus.
Point d'écoulement.
Plus basse température à laquelle l'huile coule encore dans les conditions normalisées.
Point de fluage.
Température à laquelle une pièce métallique est libérée lorsqu'on réchauffe progressivement l'huile qui l'entoure, congelée au préalable.
définitions et équations essentielles en hydraulique
La pression P est la force exercée par un fluide sur une surface, rapportée à la section. Dans un réservoir, P est réparti sur toute la surface fermée qui le contient. On parlera de la pression d'un liquide dans un circuit.
Pression d'une hauteur de liquide
P=r.g.h
Exemple
Eau r=1000 Kg/m3. H=1 m. P=1000x9.81x1x10-5
P= 0.1 bar = 100 mbar
Si un effort F [N] est suffisant pour équilibrer la pression du fluide qui s'exerce sur la surface S [m²], on écrit la relation suivante :
Exemple:
P=1.5 bar. D=30 mm. F=106 N.
Vitesse d'un fluide dans une conduite.
Le débit Q correspond à la quantité d'un fluide qui a traversé une section donnée pendant un temps t. Dans un circuit hydraulique, on peut facilement relier le débit à la vitesse moyenne umoy [m.s-1] du fluide. Si S est la section droite du circuit, on a:
D'autre part, le principe de conservation de la matière implique que le débit reste constant tout le long du circuit.
En supposant que la section change, la vitesse moyenne doit changer de la même façon afin de conserver Q.
La viscosité correspond à une mesure de « facilité de déformation » du fluide. Plus la force nécessaire à le cisailler est importante et plus le fluide est dit visqueux. Cette valeur est bien sûr dépendante de la nature du fluide, mais aussi de paramètres tels que la pression ou la température.
Le déplacement d'un fluide visqueux dans un circuit s'accompagne toujours d'une friction interne et contre la paroi, génératrice de chaleur. Cette énergie est fournie par la pression. Par conséquent, quand un fluide se déplace dans une conduite, sa pression totale diminue; il y a perte de charge DP. Celle-ci est d'autant plus importante que la friction du fluide est grande et que la géométrie interne du circuit est accidentée (rugosité, rétrécissements).
Les écoulements peuvent être de différents types. Pour les qualifier, on définit une grandeur sans dimension, découplant les effets d'inertie et de viscosité d'un fluide, le nombre de Reynolds Re : Re = umoy´D / n
umoy : vitesse moyenne du fluide
D: dimension caractéristique du circuit (ex: diamètre d'un orifice, d'une conduite..) [m].
n : viscosité cinématique [rn2.s-1].
Re grand (>4000) indique que l'écoulement est turbulent et ses caractéristiques sont peu affectées par la viscosité.
Re petit (<2000) indique que la viscosité est prédominante, l'écoulement est alors dit laminaire.
Dans les principaux systèmes hydrauliques, en raison des dimensions, des fluides utilisés, des pressions et des profils géométriques, l'écoulement est généralement turbulent.
Equations de la mécanique des fluides :
Un système hydraulique peut être décrit entièrement au moyen de différentes équations. Celles-ci sont tirées de la relation de Navier-Stokes qui décrit la loi de comportement d'un fluide et de relations plus «classiques» (conservation de la masse, conservation de l'énergie, équations d'état). Difficiles à résoudre analytiquement, on s'efforce en général de les simplifier. Ainsi, en considérant un écoulement quelconque d'un fluide incompressible dans un circuit où les effets de pesanteur sont négligés, on parvient à relier pression et débit.
En effet, entre deux points du circuit la pression totale ne se conserve plus. La viscosité du fluide engendre une perte de charge DP. Celle-ci peut être reliée à la vitesse d'écoulement du fluide et donc au débit (Q = umoy.S).