Treuil de levage hydraulique

[Anty]

EDIT: suite à une erreur de manipulation, ce message fait suite à celui page précédente..


De plus, étant toujours dans la recherche de la plus grande simplification possible (connaissant un peu le prix des composants hydrauliques), le fait que la charge menante ne soit que dans un sens, réellement je n'ai besoin que d'une seul valve d'équilibrage finalement ? Comme sur le schéma joint.

Prenons l'exemple que vous avez décrit: charge 180b, ressort 240b, rapport 3/1, pression pilotage à vide: 60b, en charge: 15b. Frein ouverture > totale 12bars, max 180b.
Concrètement:

Dans ce cas lors de la descente du câble:
- à vide, l'huile est bloqué par la valve, donc la pression augmentera jusqu'à la pression de pilotage qui est de 60 bars et le câble descendra (le frein étant déjà ouvert depuis 12 bars)
- en charge (180b pour prendre l'extrême), le câble descendra à partir de 15b, frein déjà ouvert depuis 12 bars.

lors de la remontée du câble:
- à vide, l'huile pouvant librement circuler à travers la valve, seul la résistance du frein permettra d'augmenter la pression du circuit et d'ouvrir le frein.
- en charge, cela signifiera qu'il y aura en cas de charge max. 180b "entre" le moteur et la valve, dans ce cas la pression augmentera car ne pouvant circuler (sauf dépasser la pression de la charge) ( car clapet anti retour schématisé dans la valve), le frein s'ouvrira donc forcément.

Bon comme vous l'avez compris j'ai encore du mal à me mettre à la place de l'huile hydraulique.


Tout cela pour dire que le choix du rapport de pilotage est un critère important compte tenu de l'ouverture du frein, mais comment anticiper un autre phénomène que j'avais pu lire dans un autre post, qui était si je ne me trompe pas une réponse de Michel Dhieux concernant une valve qui s'ouvrait et se fermait sans cesse sur un chalutier.

Dans ce cas le rapport de pilotage avait également un rôle, il me semble.

Je me doutais que l'hydraulique n'était pas de tout repos pour les méninges, mais la j'avoue que l'ensemble des données est dur à traiter simultanément .

Merci
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[hydrochristian]

Réponse rapide

Remontée à vide

à vide, l'huile pouvant librement circuler à travers la valve, seul la résistance du frein permettra d'augmenter la pression du circuit et d'ouvrir le frein.

C’est donc le couple généré par le frottement du frein qui fera la pression d’ouverture il restera donc en contact et s’usera prématurément.
Dans l’exemple de Michel que je salue il me semble si je m’en souviens bien que c’est la variation de la charge liée à la houle qui créé le phénomène de pompage (charge variable avec grand rapport de pilotage) s’il passe par là il pourra donner plus de précisions.

[Anty]

Bonjour

oui effectivement pour le frein cela n'est pas idéal. Je sais que les deux sont possibles du coup, à voir le coût de l'un ou l'autre dans la durée.

Oui c'est vrai, dans l'exemple de Michel Dhieux, ce n'était pas tout à fait la même chose..

Cependant, selon le dimensionnement de la valve (et / ou le rapport de pilotage ?), si la valve laisse passer un débit supérieur à celui de la pompe, n'est il pas possible que la pression chute trop lors de son ouverture et provoque sa fermeture?
C'est peut-être pour cela que dans la doc sun ils disent qu'il est préférable de sous dimensionner la valve.

Si c'est le cas, je suis embêté car sun ne propose pas d'intermédiaire entre 80l/min et 120l/min, en sachant que j'étais parti lors des mes calculs sur 110 ou 115l/min max pour mon circuit.
De passer en dessous de 80l/min serait assez compliqué, et au dessus de 120l/min, le dimensionnement des composants changent (exemple distributeur cetop 5 limite 120l/min).

[Anty]

Dans ton schéma la pompe débitant sur deux distributeur -P- fermé à l’arrêt (sans mouvement) l’intégralité du débit fourni par la pompe traversera le limiteur de pression et la puissance d’entraînement sera transformée en chaleur !

J'en suis conscient, il est préférable que le retour se fasse par le distributeur, avec un distributeur en centre en H ? Dans ce cas toute l'huile ira au réservoir sans créer de pression dans le reste du circuit ( ou vraiment minime ! ) ?

Je me cite et met en pièce jointe les deux seuls autres possibilités que je vois, posant chacune un problème.

La première configuration de distri, sauf qu'en position "repos" l'huile n'est plus évacué des circuits de chaque moteurs, donc ça ne peut marcher (frein restant ouvert etc)

La seconde, je ne pourrais jamais avoir de la pression car il y aura toujours un des deux distributeurs qui sera direct au réservoir.

Je ne vois pas comment palier à ce problème. (Et si c'était le seul !)

Cordialement

[Anty]

Bonsoir,

je reviens à la charge avec un nouveau schéma

En premier le problème du débit qui passait seulement par le limiteur de pression lorsque les distributeurs n'étaient pas sollicités, résolu par l'ajout d'un troisième distributeur, qui déplace son tiroir lors de l'utilisation d'un des deux distributeurs (des moteurs).

De plus, j'ai supprimé les deux "clapets navette" qui alimentaient les vérins de frein, c'est le distributeur "annexe" rajouté, qui ouvre l'un ou l'autre en fonction du moteur utilisé. Tant qu'à rajouter un distributeur, économiquement j'y gagne de supprimer les clapets et d'utiliser le nouveau distributeur pour cela.

Cependant, je n'ai pas trouvé de nouvelle solution pour le problème d'ouverture du frein lors de la remontée, sauf montage d'une autre valve d'équilibrage..

Mais en réfléchissant à ce problème dans son contexte, ce n'est peut-être pas si grave, je m'explique:

Le moteur pour la translation, fait descendre le chariot sur son câble porteur (d'où la valve d'équilibrage) soit le fait remonter. Etant donner son poids et la pente à gravir, la pression sera sans aucun problème assez importante lors de la remontée du chariot pour ouvrir le vérin de frein.
Concernant le treuil lors du déroulage pour l'accrochage de la charge, le propre poids du câble sur le tambour ainsi que les frottements au sol suffira peut être à créer assez de pression pour la aussi ouvrir le frein, il me suffira de trouver un vérin pour ce frein avec la plus grande section possible pour une ouverture le plus tôt possible le cas où la pression sera trop faible.

Une question me taraude l'esprit, pour le distributeur supplémentaire j'ai mis un en centre en H, pour vidanger les chambres des vérins lors de leur non utilisation, mais en position repos, il n'y aura aucune pression dans ces circuits, tout part au réservoir sans demander son reste ou il y a une pression "résiduel" qui mettra légèrement les vérins en pression?

Cordialement

[hydrochristian]

Bonjour Anty.

Les exemples que je donne n’ont de valeur que d’exemple sur le principe de fonctionnement.
Il y a beaucoup de subtilités qu’on ne peut expliquer simplement.
Le choix d’un composant est souvent lié à la globalité du système et non à sa seule fonction.
Il faut être très prudent, en particulier lorsque la sécurité du personnel qui évolue autour de l’installation doit être garantie.

Gain en débit.

Je reprends la Documentation SUN :

(c à d. qu’un faible changement de la pression de pilotage se traduit par un changement important de la capacité en débit).

C’est l’une des raisons qu’ils mentionnent :

•En général, un rapport de pilotage plus faible permet un meilleur contrôle des mouvements et de la stabilité, en particulier en présence de structures élastiques avec des charges à forte inertie.

• Il est préférable de sous-dimensionner légèrement la valve d’équilibrage plutôt que de la surdimensionner, sa raison d’être étant de créer une perte de charge.

• Toujours utiliser le plus petit rapport de pilotage possible pour optimiser la stabilité de l’ensemble circuit/machine. Plus le rapport de pilotage est bas, meilleur est le contrôle.

• Les valves d’équilibrage ne sont pas des composants basse pression. Il n’est pas possible d’économiser de l’énergie en utilisant des valves surdimensionnées.

En ce qui concerne la pression résiduelle en position repos du distributeur en « H » elle sera liée à la taille du distributeur(calibre) et à la viscosité de l’huile (été,hiver).

OUI il y aura une pression résiduelle qui diminuera l’action du ressort du système de freinage. Si la pression d’ouverture est faible, l’efficacité du frein sera très réduite par la pression résiduelle.

[Anty]

Bonjour,

Merci pour cette réponse hydrochristian.


Pour les freins, je vais donc partir sur un distributeur "simple" (3/2 sauf erreur de ma part) afin d'évacuer le débit lors de la non utilisation des moteurs, et de remettre chaque frein sur son circuit avec clapet navette comme la version originale.
Un poil plus couteux mais plus de doute sur le serrage du frein lorsqu'il est nécessaire.


Concernant les valves SUN, je bute toujours sur quelque chose, ma cervelle n'arrive pas à résoudre ce problème (et pourtant, depuis le temps que je suis focalisé la dessus …)

Sur la doc SUN, on peut lire :

Pour les moteurs, des rapports de pilotage élevés permettent généralement un contrôle dynamique adéquat. Cependant, à cause des fuites du moteur, un frein par manque de pression
 devrait toujours être utilisé pour bloquer la charge en position statique.

En général, un rapport de pilotage plus faible permet un meilleur contrôle des mouvements et de la stabilité, en particulier en présence de structures 
élastiques avec des charges à forte inertie.

J'avoues que cela me perd un peu, j'ai un peu l'impression de lire l'un et son contraire. D'ailleurs j'ai pu lire sur un autre site je pense, qu'il était conseillé pour l'utilisation d'un vérin un rapport de proche de 1/1, pour un treuil 4,5/1 et pour un moteur de translation 10/1.

De plus :

Des rapports de pilotage élevés permettent d’augmenter l’efficacité du système hydraulique (réduction de la génération de chaleur), mais au détriment de la stabilité et de la souplesse 
du contrôle du mouvement.

Concrètement, quelle différence y a t'il au sein du circuit hydraulique entre un rapport de pilotage faible et un élevé ? Si ce n'est une pression de pilotage différente, que ce passe t'il, je ne le visualise pas du tout et c'est cela qui me bloque vraiment concernant cette valve.

Cela jouera t'il en cas de variation de la charge (frottements plus ou moins important selon l'avancement) ? Brutalité lors de la mise en rotation du moteur ? Vitesse du moteur différente ? Ne pas oublier que mes distributeurs sont "tout ou rien", donc de ce côté la je ne peux avoir de progressivité..




Cordialement

[hydrochristian]

Bonjour Anty

•Des rapports de pilotage élevés permettent d’augmenter l’efficacité du système hydraulique (réduction de la génération de chaleur), mais au détriment de la stabilité et de la souplesse du contrôle du mouvement.

Concrètement cela s’explique:

•Prenons le cas d’une Soupape d’équilibrage rapport de pilotage 1/10 est réglée à 240b. débit pompe 110l/min.
La pression de pilotage à vide sera P=(S-L)/(PR+1) soit P= (240-0)/(10+1)~22bar
La puissance fournit pour réaliser la descente à vide est de 110*22/600=4Kw.
Le débit de 110l/min est laminée en retour vers le réservoir, sous une pression équivalente de 22b au travers de la soupape d’équilibrage, elle est transformée en chaleur.

•Prenons maintenant le même cas avec une soupape d’équilibrage dont le rapport de pilotage est 1/3.
La pression de pilotage à vide sera P=(S-L)/(PR+1) soit P= (240-0)/(3+1)~60bar.
La puissance fournit pour réaliser la descente à vide est de 110*60/600=11Kw égale à celle laminée en retour au travers de la soupape d’équilibrage puis transformée en chaleur.

Tes conditions de fonctionnement sont défavorables, absences de rampes d’accélération et de ralentissement (commande avec distribution TOR), système élastique.

[djodjo44]

Bonjour,

Suivant le fil de cette discussion, je me permets d'intervenir sur ce point :

Cela jouera t'il en cas de variation de la charge (frottements plus ou moins important selon l'avancement) ?

Il n'y a pas que le frottement qui peut faire brutalement varier la charge, il y a le fait que la charge s'arrête sur un point dur, genre rocher, le câble de traction va se tendre, s'allonger un peu comme un ressort, et lorsque le câble aura suffisamment de force, la charge va " passer " le point dur, le câble va récupérer la longueur initiale, la pression dans le moteur hydraulique va chuter brutalement, pour remonter par la suite.

[Anty]

Bonsoir

Merci pour vos réponses.

Hydrochristian, effectivement ce n'est pas négligeable, merci pour cet éclaircissement.

Et du point de vue souplesse / stabilité, cela change quelque chose par rapport aux actions de l'utilisateur (distributeur tor / proportionnel) ou aux variations agissants sur le récepteur moteur ou vérin (variation de pression a çe niveau? Ou autre)

Car en lisant ta réponse, je prendrais 'bêtement' un rapport de 10/1 étant donné que j'ai un distributeur tor, si la pression d'ouverture du frein peut correspondre. Mais c'est en ne sachant pas en quoi consiste exactement la contre partie (perte de souplesse)..


Djodjo, oui tout a fait surtout en forêt il y'a effectivement beaucoups d'obstacles possible, même si dans ce cas un peu atténué par rapport a un treuil classique du fait de la hauteur du chariot, mais toujours présent malgré tout

Merci a vous
Cordialement

[hydrochristian]

Bonjour Anty

Si en lisant mon précédent "Post" tu prendrais "Bêtement" un rapport de 1/10 j’ai du mal expliquer ?

C’est l’une des raisons qu’ils mentionnent :
•En général, un rapport de pilotage plus faible permet un meilleur contrôle des mouvements et de la stabilité, en particulier en présence de structures élastiques avec des charges à forte inertie.
• Il est préférable de sous-dimensionner légèrement la valve d’équilibrage plutôt que de la surdimensionner, sa raison d’être étant de créer une perte de charge.
• Toujours utiliser le plus petit rapport de pilotage possible pour optimiser la stabilité de l’ensemble circuit/machine. Plus le rapport de pilotage est bas, meilleur est le contrôle.
• Les valves d’équilibrage ne sont pas des composants basse pression. Il n’est pas possible d’économiser de l’énergie en utilisant des valves surdimensionnées.

Je pense que ton système est suffisamment élastique et comme le signale très justement Djodjo44 il risque de se produire de forte variation de pression lors de la translation.
Le choix se porterai sur une valve à faible rapport de pilotage au détriment du rendement de l'installation.

Malheureusement il n’y a que des essais qui peuvent valider ce choix.

Cordialement.

[djodjo44]

Bonsoir,

Pour limiter les variations brutales et importantes de pressions, pourquoi ne pas mettre des accumulateurs qui lisseraient ces variations.
Eventuellement ces " accumulateurs " pourraient être des gros flexibles mis en " sans issue " sur les circuits HP .

[Anty]

Bonjour,

Ok bien reçu.

Concernant l'ajout d'un / des accumulateurs, je suis malheureusement loin de savoir s'ils peuvent être utiles, indispensables ou inutiles concernant mon circuit..

Dans mon cas ce serait utile pour protéger les composants hydrauliques ainsi que dans l'action des valves d'équilibrages ?

Merci hydrochristian et djodjo

Cordialement

[Anty]

Bonjour,

Le projet est toujours d'actualité, mais je vais certainement le modifier.
D'un point de vue hydraulique, je vois que je n'ai vraiment pas le niveau, bien que cela pourrait marcher, l'investissement est important et le résultat ne sera peut-être pas la!

Du coup je suis en train d'étudier une deuxième version, qui sera à entrainement mécanique et non automoteur, c'est à dire que l'ensemble des tambours de levage et déplacement du chariot seront à un endroit fixe (en bout de ligne porteur).

Merci à tous ceux qui m'ont aidés (en particulier hydrochristian qui a consacré beaucoup de temps et de patience à mes questions :P) , toutes ces informations ne sont de toute façon pas perdu, que ce soit pour moi (ça je peux le garantir, je suis toujours en train de concevoir quelque chose, donc ça me servira un jour ou l'autre) ou peut être de futurs lecteurs du forum.

A bientôt, j'ouvrirais peut-être un deuxième sujet pour discuter de la nouvelle version avec ceux qui le veulent.

[michel dhieux]

Bonjour

oui effectivement pour le frein cela n'est pas idéal. Je sais que les deux sont possibles du coup, à voir le coût de l'un ou l'autre dans la durée.

Oui c'est vrai, dans l'exemple de Michel Dhieux, ce n'était pas tout à fait la même chose..

Cependant, selon le dimensionnement de la valve (et / ou le rapport de pilotage ?), si la valve laisse passer un débit supérieur à celui de la pompe, n'est il pas possible que la pression chute trop lors de son ouverture et provoque sa fermeture?
C'est peut-être pour cela que dans la doc sun ils disent qu'il est préférable de sous dimensionner la valve.

bonjour à tous
bizarrement pour moi à cette époque (1995 ) le fournisseur hydro-technic a envoyé une valve avec un rapport inférieur a celui monté , mais je ne peut pas dire si cela a bien fonctionné , car c’était dans le cas de forte houle et dans le temps que j'y suis resté ensuite la mer était calme .
juste une petite anecdote , quelques mois plus tard , mais pas du même bateau j'ai vu arrivé dans un atelier ami , un vérin multi tige d'une grue avec un fut implosé , je pensais pas que c’était possible , et d'ailleurs certains hydrauliciens ne me croient pas non plus , j'ajoute néanmoins qu'il y a peut être quelque chose que je n'ai pas vu ............
bonne soirée
Michel