Calcul dimensionnement de trois vérins montés en série.

[invite2f85e610]

Bonjour,

Je cherche à dimensionner trois vérins hydrauliques pour que les trois tiges sortent en même temps.

J'ai trouvé une solution économique, le volume refoulé d'un vérin pousse le piston de celui qui le suit. Mais j'ai du mal à dimensionner la section d'alésage de chaque vérin.

Caractéristiques du problème :
- Trois tiges doivent porter un poids de 3,5T
- øS_tige est le même pour les trois et vaut 5 cm
- øS_alésage du premier vérin (celui qui est connecté à la pompe) vaut 20 cm.

Merci par avance de l'aide que vous pourrez m'apporter
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[Zozo_MP]

Bonjour

le volume refoulé d'un vérin pousse le piston de celui qui le suit.

Si vous faites ça vous n'aurez jamais une pression équilibré entre les vérins de toute façon vous n'aurez quasiment aucune pression dans le deuxième et le troisième ce qui veut dire que vous n'aurez aucune force dans les deuxième et troisième vérins de plus le premier vérin aura plus d'effort à fournir.

Il faut un système mécanique annexe qui permette un guidage pour éviter tout arcboutement et de plus il faut que les vérins ne soient pas trop éloignés les uns des autres et qu'ils aient des tubes d'alimentation en air comprimé qui aient à peut près la même longueur par rapport à la vanne d'alimentation.

Montrez nous un dessin de votre montage avec des cotes.

Objectivement je ne le sent pas du tout votre montage qui n'est pas économique contrairement a ce que vous avancez.

Cordialement

[lucioace21]

Bonsoir l'ami,

Cela existe déjà notamment dans les tables élévatrices, ponts de garagistes,... mais avec 2 vérins. Comme le souligne Zozo, attention au pression.
Concernant la solution économique, suivant tes alésages, tu aura très certainement un vérin aux dimensions spéciales, ce qui coûte un peu.

Suivant ton schéma, trouve une autre solution.

@+

Luc

[hydrochristian]

Bonjour Harman_k26

Au regard des commentaires de Zozo_Mp et Lucioace21 (que je salue au passage).
Les charges s’additionnent sur le vérin N°1, et les dimensions sont hors standard.

De plus je pense que les vérins seront installés verticalement, il faudra réaliser une purge très rigoureuse entre les volumes emprisonnés, pour éviter un décalage au démarrage entre les vérins.
Il faut aussi préciser que s’il se produit une rupture de canalisations entre les vérins, il y aura une perte de contrôle des charges motrices.

Pièce jointe supprimée

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2f85e610]

Bonjour,

Tout d'abord, merci pour la rapidité de vos réponses.

Vous pouvez trouver en pièce jointe le schéma hydraulique avec les côtes.

J'ai bien lu vos remarques. Mon problème initial est que je souhaite que mes trois tiges sortent à la même vitesse. Ces vérins doivent porter des lourds profilés en acier et je n'ai pas droit à l'erreur.
Si j'avais monté mes vérins en parallèle, l'huile ira vers le vérin qui offre le moins de résistance, ce qui provoquera un déséquilibre dans la charge du profilé.

Donc ce n'est pas une question de pression mais bien de débit. Quand je parlais de solution économique, je disais que cette solution ne fait pas introduire un régulateur de débit qui permettrait de corriger ce défaut de débit. A mon avis, ce qui est important, ce n'est pas la pression qu'on applique sur le piston mais la différence de pression entre le piston côté alésage et le piston côté tige, non ? Alors s'il faut une pression de 5 bars pour chaque vérin, la pompe doit délivrer une pression de 15 bars.

L'entreprise où je travaille est capable de modifier la section d'alésage d'un vérin.

Il faut que je sache comment varie le débit du volume d'huile qui pousse le piston et le débit du volume d'huile refoulé par le piston. En connaissant cela, je pourrai appliquer cette variation sur mes sections d'alésage. Puis, enfin de calculer les différences de pressions pour chaque vérin et la pression de la pompe.

Ma piste de réflexion est la suivante : si je connecte le volume refoulé du vérin 1 à celui qui pousse le piston du vérin 2, la section d'alésage du vérin 2 doit être égale à la différence entre la section d'alésage du vérin 1 et la section de la tige. (S_alésage2 = S_alésage1 - S_tige) De même, on peut dire que S_alésage3 = S_alésage2 - S_tige.

Qu'en pensez-vous ?

Cordialement,

PS : Désolé pour les fautes orthographes.

[hydrochristian]

Rebonjour


Avec quelle erreur les vérins doivent se déployer?

[polo974]

un vérin à l'endroit, un vérin à l'envers, un vérin à l'endroit, tous identiques et basta...

bon, ça ajoute de la mécanique ou des flexibles, mais c'est la solution la plus simple du coté fourniture des vérins.

[hydrochristian]

Bonjour Polo974

Ton idée à l’air très intéressante !
Si j’ai bien compris deux vérins travaillent en poussant et un en tirant ?
Si je suis dans l’erreur, pourrais-tu nous l’expliquer.
Merci

[Sanglo]

@ hydrochristian

Salut à toi,

En 2009 tu avais donné un schéma pour un problème je pense similaire.
Pour rappel, il se trouve là au message #6
http://forums.futura-sciences.com/ph...ostatique.html

Je ne connaîs pas grand chose en hydraulique mais peut-être que ce schéma est aussi valable pour cette application.
Moi je n'en sais rien et je me contente de rappeler une piste .

A++

[hydrochristian]

Salut Sanglo

Oui, cette solution est envisageable, lorsqu’il s’agit de synchroniser des vérins identiques comme dans le cas présent, il suffit de les remplir avec la même quantité !
Ce qu’a indiqué Lucioace21. Après le choix du circuit, varie en fonction de la précision à obtenir du coût de la complexité, de l’encombrement du montage.

[lucioace21]

Bonjour à tous,

Effectivement ce schéma peu fonctionner mais il y a plusieurs questions à se poser:

Est ce que mécaniquement les liaisons entre vérins sont rigides, le guidage des vérins est il fiable et robuste (dans ce cas pas besoin de synchro hydraulique, la mécanique gère).
Quel est le degré de précision du synchronisme?
La charge à levée est elle constante?
Quel est le taux de fonctionnement (1x par jour ou 1x par minute)?
As tu de la place pour installer un système de synchronisme?

Dans tout les cas, il faut apporter un soin particulier aux purges, l'air est le pire ennemi du synchronisme.

Pour finir voici plusieurs façon de synchroniser des vérins (et j'en oublie)

- 1 pompe, un diviseur de débit (tiroir ou engrenages) >>> vérins
- 3 pompes (plus petites) et trois vérins soit une pompe par vérin.
- un système comme tu le propose,
- Un système comme le propose Polo 974,
- Une régulation avec des régulateurs de débit,
- Une régulation proportionnelle
- Une régulation servo.

Suivant tes besoins tu choisi.

[polo974]

Bonjour Polo974

Ton idée à l’air très intéressante !
Si j’ai bien compris deux vérins travaillent en poussant et un en tirant ?
Si je suis dans l’erreur, pourrais-tu nous l’expliquer.
Merci

Oui, tu as bien compris,
non, tu n'es pas dans l'erreur,
mais j'ai peut-être un peu trop zappé sur la mécanique et l'encombrement externe additionnel ...

[invite6fa8e1d6]

Bonjour ,
Je ne sais pas si votre système fonctionnera. Il faut que les volumes soient identiques
Càd que le volume de sortie de ton vérin 1 soit identique que le volume d’entré de ton vérin 2 ainsi de suite, car si par exemple le volume de sortie de mon vérin 1 est à 300 cm³ et que le volume d’entrée du vérin 2 est de 250 cm³, ou irons les 50 cm³ d’huiles ? Ils resteront dans le vérin 1 donc, il ne sortira pas entièrement.
J’ai déjà fait un peu d’hydraulique, mais je n’ai jamais été confronté à faire sortir des vérins en même temps, par contre pour gagner du temps, nous avons 2 pompes en série. En basse pression les 2 pompes travaillaient et en haute pression il n’y avait que la pompe à piston qui travaillait.
Cordialement Jms1040

[hydrochristian]

Bonjour Jms1040

Si tu regardes l’illustration, les sections -S2- sont identiques, ainsi que les sections -S3-.
Le volume expulsé par le déploiement du vérin -1- provoque le même déplacement du vérin -2- et ainsi de suite, (Au volume de compressibilité près).
Estimation de la synchronisation

[invite6fa8e1d6]

Re,
Il reste à voir si on trouve des vérins de ces dimensions sur le marché.
Il y a quelque chose que je ne comprends pas, dans les images jointes, vous mettez que la pression est différente dans chaque vérins, êtes-vous sur que la pression n’est pas identique
Cordialement

[lucioace21]

Salut,

Sur le marché, on trouve les vérins que l'on veut tout n'est qu'une histoire de standard et donc d'argent....

Oui hydrochristian (que je salue) à tout à fait raison, les pressions et j'ai vérifié sont bien différentes car chaque vérin doit développer le même effort. Si on prend P=F/S avec F constante et S variable alors P variable CQFD.

@+

[hydrochristian]

Bonjour Jms1040

Voici l’explication chiffrée
La sortie du vérin3 nécessite, une pression P=F/S soit P~4 bars, cette pression agit sur la section annulaire du vérin2, elle engendre une force Fh=S3*4~1000daN qui s’ajoute à la force extérieur appliquée sur la tige.
Le vérin2 pour se déployer doit donc vaincre la force extérieure -Fm- plus celle créée par le contre pression -Fh-.
La pression nécessaire à son déploiement est P=( Fh+Fm)/S soit ~7bar
le raisonnement s'applique pour le vérin1.