Deux moteurs hydraulique en parallèle dans un circuit fermé

[baichan]

Bonjour,

J'en suis désolé pour les principaux acteurs de mes discussions hydraulique, j'aimerais discuter en parallèle (petit jeux de mot au passage...) d'une chose qui me "taraude" également

Si j'ai deux moteurs hydrauliques et une pompe à débit variable. Pour une raison précise, ils sont raccordés en parallèles. (je l'évoquerais plus tard)

Il y a une charge (chariot à roues libres) à mouvoir sur une pente. Chacun des moteurs est relié à un treuil à Cable. (Voir schéma)

- Lorsque la pompe hydraulique type hydrostatique est au neutre (donc bloque le fluide à son niveau), rien n'empêche le moteur 1 de devenir "pompe" pour le moteur 2, donc perte de contrôle de la charge entrainante non? (dans l'hypothèse qu'il n'y ai aucun frein mécanique de retenue)

- Si la pompe hydraulique débite du fluide pour dérouler le tambour du moteur 1 et enrouler le tambour du moteur 2, la charge est elle contrôlé par la pompe ?

Pour la première question, je dirais que oui sans aucun doute. Pour la seconde j'ai vraiment un mal fou à me représenter ce qu'il se passe.

Merci à vous

schema_principe_chariot.jpg
schema_principe_chariot-paralleles.png
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[albi69]

Bonsoir
Pour te représenter ce qui se passe, imagine que ta pompe débite un débit de 0.01 L/min, est ce que ça change quelque chose par rapport à ton raisonnement juste?
Ensuite, augmente progressivement le débit, que se passe-t-il?

[baichan]

Bonsoir,

Le schéma complété par ce qui je pense représente les forces en jeux et les flux:



Dans le cas représenté avec la pompe qui débite côté "bleu", je dirais que... je suis un peu paumé

Je suis tenté de dire que si la charge est entraînante, l'hydraulique ira au plus simple donc: M1 tournera avec 100% du débit de la pompe, et l'arrêt sera impossible (sauf frein mécanique) pour la raison évoqué au dessus...

Je crois avoir une crampe du cerveau

[albi69]

Bonsoir
L'hydraulique va toujours vers l'effort minimum quand deux actionneurs sont en parallèle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[baichan]

Bonsoir,

Oui justement, c'est ce qui m'aurait arrangé, autant que c'est ce qui va poser problème.

Si je peux me permettre d'être plus précis sur le pourquoi du comment, j'ai réalisé une machine qui permet de sortir du bois des forêts par voie aérienne (semi porté/suspension totale) que l'on peut voir sur cette vidéo du tout premier test à blanc pour vérifier les fonctions avant son départ sur chantier ( https://www.youtube.com/watch?v=HmM7TDgjN6Q )

Celle ci fonctionne sur du terrain en pente, avec du bois à remonter au niveau de la machine (mat + tambours). Les chariots que l'on voit descendent par gravités et sont remontés par un cable tracteur (pompe sauer et moteur poclain MS en circuit fermé).

J'aimerais pouvoir réaliser la même chose sur terrain plat et également avec du bois qui se trouve au dessus de la machine (donc à sortir à la descente). Je possède un moteur poclain identique.

Pour cela il est nécessaire d'avoir un cable "retour" (qui remonte les chariots dans la parcelle) et un cable tracteur pour la descente, si les frottements sont trop importants pour que l'ensemble reviennent au mat par gravitation, il faut donc que les cables soient tendus "automatiquement".

La "simplicité" me dit:
- une pompe à débit variable par moteur, capteur de vitesse de cable sur les deux et calcul électronique pour ajuster en permanence les débits des deux pompes.
- une pompe à débit variable unique, les deux moteurs en série pour un synchronisme parfait ou presque (fuites ?), cependant ce n'est pas réalisable car les tambours ne sont pas monocouches et donc maintenir une tension entre les deux cables est impossible si synchro des rotations des moteurs.

La dernière solution, que j'étudie était de les mettre en parallèle pour justement bénéficier de la fonction "différentiel" (c'est comme cela que je me le représente...).

Si l'on prend le schema présenté au début:
- pour la remonté du chariot je m'étais imaginé isoler le moteur 2 du circuit fermé par des sélecteurs électrique (idée vague, j'en suis encore au schéma de principe), mettre en pression (je n'ai plus en tête la valeur exacte) le drain du M2 pour que celui-ci soit en roue libre et donc déroulé par l'éloignement du chariot hissé par M1 (dans cette phase, il n'y a pas besoin que le cable de M2 soit vraiment "tendu").

Le problème vient donc de la descente, car la charge (bois) peut être de façon imprévisible entraînante ou son contraire (je trouve plus le terme ?).. Je vais continuer à y réfléchir, mais ce n'est peut être pas possible tel quel.. tout simplement et malheureusement

Désolé pour le pavé

[baichan]

Si l'on prend le schema présenté au début:
- pour la remonté du chariot je m'étais imaginé isoler le moteur 2 du circuit fermé par des sélecteurs électrique (idée vague, j'en suis encore au schéma de principe), mettre en pression (je n'ai plus en tête la valeur exacte) le drain du M2 pour que celui-ci soit en roue libre et donc déroulé par l'éloignement du chariot hissé par M1 (dans cette phase, il n'y a pas besoin que le cable de M2 soit vraiment "tendu").

Le problème vient donc de la descente, car la charge (bois) peut être de façon imprévisible entraînante ou son contraire (je trouve plus le terme ?).. Je vais continuer à y réfléchir, mais ce n'est peut être pas possible tel quel.. tout simplement et malheureusement

Pour compléter, à la descente si les moteurs étaient en séries, si le taux de remplissage des tambours (pour de tambours vide de dimensions identiques):
M1>M2 = M2 enroulera "le mou" pas assez rapidement
M1<M2 = M2 va enrouler trop vite, donc problème en série

Il faut donc pouvoir compenser ces différences...

[albi69]

Bonsoir
Tout ça est possible, il ne faut pas mélanger problème et solution. Pose en premier uniquement les problèmes en indiquant la fonction de chaque moteur.
Évite les "si".
Décrit la technologie des tambours.
On décidera après si les moteurs doivent être en série ou en parallèle et quels éléments de régulations devront être ajouter pour réaliser la fonction.
Pour faciliter l'analyse, il faut des éléments précis comme vitesses de rotation, couples, si le moteur existe, ses caractéristiques. Comment fonctionne la roue libre du moteur? Si ça se trouve, on n'en a pas besoin.
Si j'ai bien compris, il y a des descentes et des montées, le système sera donc symétrique, c'est à prendre en compte.
Je n'ai pas compris si la charge était suspendue ou sur un charriot.
Au revoir

[baichan]

Bonsoir,

Effectivement je ne suis pas assez méthodique.
Je reviendrais quand j'aurais préparé cela, en présentant le fonctionnement précis que je souhaite obtenir ainsi que les informations techniques nécessaire.

Bonne soirée et merci.

[albi69]

Bonjour
Un principe qui peut fonctionner. Si ça peut t'aider à préciser le fonctionnement.
Deux moteurs en série, un capteur sur chaque treuil qui détecte brin tendu, brin normal, brin mou avec 3 fins de course.
Détection brin mou, injection de pression dans le tuyau reliant les deux moteurs.
Détection brin normal, arrêt injection.
Si détection des deux brins tendus en même temps, décompression du tuyau reliant les deux moteurs.
Pas d'électronique et très simple à réaliser.
Pour aller plus loin, il faut plus de détails concernant le fonctionnement.
A bientôt

[baichan]

Bonjour,
Je ne sais pas s'il est facile de détecter "brin tendu" ou "brin mou" vu les ordres de grandeurs en jeux: j'ai oublié dans le document pdf que je mets en lien mais la force de traction du câble tracteur est de 30kN.

Je mets un lien vers un document que j'ai écrit ce matin, qui je l'espère permettra de comprendre le fonctionnement d'une telle machine. Bien regarder le lien vidéo que j'ai mis, les images sont souvent plus clair que les écrits (surtout les miens).

Je dois m'absenter, je vais réfléchir à ce que tu viens de me dire.

lien vers le pdf (j'espère que c'est autorisé ? je crois qu'on ne peut pas uploader de pdf directement sur le forum)


Bonne après midi

[baichan]

A LIRE AVANT LE MESSAGE PRECEDENT:

Re-bonjour,

Merci de ne pas prendre en compte le lien vers le pdf du message au dessus, je suis en train de corriger une boulette. Je poste une nouvelle version tout à l'heure, revu et corrigé

Merci

[baichan]

Voila une version mis à jour.... lien

[albi69]

Bonsoir
Il n'est pas difficile de savoir si le brin est tendu ou mou. A la main, par exemple, en tirant perpendiculairement au câble, s'il ne bouge pas, il est tendu. Il est possible de tirer avec un ressort ou un vérin.
Il faut aussi choisir l'endroit de la détection.
J'ai lu le PDF, c'est clair et les schémas sont parlants. Je reste sur mon principe décrit ci dessus. je garde aussi le détecteur de brin mou, c'est le plus facile à réaliser, c'est un geste que l'on fait spontanément quand on veut s'assurer de la tension d'un câble. Si le câble est très lourd, le test peut se faire à l'horizontale, l'effort pour déplacer le câble est plus faible.
A bientôt

[baichan]

Bonjour,

Je pense avoir saisit le fonctionnement de ton idée, certains points restent à éclaircir mais je vais y réfléchir aujourd'hui, et partagerait le fruit de ma réflexion "dès que".

Merci bien albi69

[baichan]

Bonsoir,

Petits croquis de principes... Mon cerveau sature, je regarderais "à froid" mon schéma hydraulique, ça doit bien clocher quelque part mais ce soir j'en peux plus

Les composants... Sont peut être existants ou inventés ?? Le principe de piloter directement des tiroirs (progressifs dans ma tête) avec la pression des vérins de tension est peut être farfelue ? Les sélecteurs 3 voies travaillent "en inversion", si le débit est dans le sens inverse de la flèche bleue, ils sont tous les deux inversés.

Bref c'est la vision que je me suis fait de ton idée message 9.

Si tu peux me dire si je suis dans la bonne direction ou je perds mon temps avec l'idée que je me suis mis en tête ?

Merci ! PS: j'espère ne pas trop abimer les yeux des experts hydrauliciens du forum avec mon schéma ....

verin_cable.png
(la chappe tournante est dans le but de laisser une certaine liberté au câble (qui se range dans un tambour d'une certaine largeur)
schema_hydraulique.png

[albi69]

Bonjour
Pour le détecteur de tension, c'est un bon début.
Concernant le schéma, si c'est une représentation codée, il faudrait donner la clé du code, sinon, ce n'est pas compréhensible par un hydraulicien. Ou alors, si c'est la représentation schématique de mon principe, je crois que mon texte n'était pas très compréhensible.

Ceci dit, le projet semble avancer.

J'ai d'autres questions avant de continuer concernant les opérateurs.
Combien ?
Ils se trouvent à quel endroit?
Quel est leur fonction, leur boulot?

[albi69]

Re
J'ai pris 5 minutes pour faire un début de schéma. Il n'est pas complet, pas vraiment exact, mais il montre le principe des distributeurs.
On le modifiera en fonction des nouvelles données.

[baichan]

Bonsoir,

Pour répondre tout d'abord à tes questions, il y a minimum 2 opérateurs.

Un premier se trouve aux abords du câble mat pour le conduire, dans mon cas c'est un boitier filaire avec joystick proportionnel qui commande la pompe et des boutons poussoirs pour les différentes fonctions "accessoires" du câble mat, régime moteur thermique etc, et celui-ci décroche les bois une fois arrivé au câble mat (une radiocommande sera envisagé à l'avenir).

Le second se trouve dans la parcelle de bois pour accrocher les bois et guider par talkie le conducteur du câble mat pour le positionnement, dérouler le câble pêcheur ou l'enrouler.

Ces deux possèdent chacun une radiocommande qui permet de commander le chariot (freins), avertisseur).

Si 3 opérateurs, ce n'est plus le conducteur qui décroche les bois arrivé au câble mat.



Pour le schéma, malheureusement je n'ai pas de logiciel dédié aux schémas hydrauliques, donc je dessine moi même tous les symboles, ça ne rajoute évidemment pas en clarté (mais ça me permet d'inventer des composants... pas forcément positif hein).
Mon idée n'est pas si loin que ça de celle que tu m'as présenté...

Une interrogation
l'électro d'injection A par exemple, celle-ci a pour but de dériver une partie du débit allant sur le treuil A pour le ralentir, si le débit du circuit est dans le sens horaire ?

N'est t'il pas possible que ces distributeurs soient à pilotage externe, directement piloté par les vérins de mesures de tension, cela peut faire une gestion proportionnel et bon marché, mais je rêve peut être? Dans ton cas ils sont de type "on / off" non, car ce sont les fin de courses dont tu m'avais parlé qui les pilotent c'est bien cela ?

Réflexion: l'intégralité du débit "soustrait" par l'électro de décompression devra être compensé par la pompe de gavage ?

Merci pour ton aide et ta patience, je suis pas des plus doués (je comprends vite mais il faut m'expliquer longtemps... )

[albi69]

Re
En fait j'ai un peu de mal à imaginer le comportement des câbles.
La tension des câbles est un peu liée à l'élasticité des arbres?
Lors de l'inversion de charge sur les câbles, il peut y avoir de grosses modifications des tensions?

Peut être qu'il n'est pas nécessaire de mettre en place un détecteur de mou de câble si on peut utiliser directement la pression dans le tuyau qui relie les deux moteurs. Quand on injecte ou retire du débit dans ce tuyau, cela revient au même que si l'on régule la pression à quelques détails près.

je vais décrire un fonctionnement idéal de mon point de vue, et on le modifiera en fonction de ton point de vue. Ensuite, on essaiera d'automatiser ce fonctionnement.
On supprime les détecteurs de tension du Câble.
L'opérateur à proximité du mât voit le câble se détendre, il diminue la vitesse du treuil et commande manuellement l'électro d'injection, puis quand la tension revient normale, il revient à sa vitesse normale. Idem quand il voit une tension trop forte.
L'idéal, avec l'opérateur est qu'il est capable d'adapter la vitesse à la situation.
Ce que j'ai du mal à évaluer, c'est la vitesse de réaction du système. Si le mou est vraiment trop important, que se passe-t-il? Idem si la tension est trop importante?

Dans le schéma de principe joint, on voit que le distributeur d'injection prend du débit en amont du moteur, ce qui aura pour effet de diminuer automatiquement la vitesse, donc ça va dans le bon sens.
Ce qui n'apparait pas clairement sur le schéma, c'est que le système risque de "pomper" trop tendu/trop mou. Ce phénomène sera automatiquement absent si c'est un opérateur qui régule la tension.
Si c'était un système plus mécanique, il suffirait de faire un test au démarrage pour déterminer des valeurs de pressions approchées et rester sur ces valeurs pendant le process. Ce ne sera pas possible dans notre cas.

Il existe des solutions, mais j'aimerais ton avis sur ces phénomènes, principalement l'élasticité des arbres utilisés comme supports.

[baichan]

Bonsoir,

Oui je comprend, je vais réfléchir à tout cela et reviendrait te faire part de mes remarques

[lafuite73]

Bonjour,
Ci joint le schéma simplifié pour travailler avec 1 ou 2 treuils.
Pour travailler avec 1 seul treuil n°1: vanne en flèches //, rien ne change pour vous par rapport à votre machine actuelle. Vous moulez ou tirez en inversant le sens de débit de la pompe.
Pour travailler avec 2 treuils: Dans ce cas vous attelez le câble du treuil 2 à votre chariot. Dans ce cas la pompe débite seulement dans un seul sens (vers le haut) et vous bougez la vanne 1/4 de tour pour mouler ou tirer. Il y a donc toujours un treuil maître qui est celui qui tire et un treuil esclave qui est celui qui retient.
Remarques:
Pas représenté la valve d'échange que vous avez bien mis dans votre schéma.
Par représenté la commande des freins de treuils: par sécurité bien raccorder cette cde au gavage.
En mode 2 treuils, prévoir plus de pertes calorifiques car on lamine dans les 2 valves de pression.
J'ai lu que vous étiez en commande à distance. Dans ce cas la vanne 1/4 de tour est à remplacer par un électodistributeur bistable qui tient la pression sur ses 4 orifices.
Il est bien évident que votre travail est dangereux et qu'il y aura toujours des variations de flèches porteur et tracteur brutales quand le Psin alpha de la charge varie brutalement. Ce n'est pas aussi simple que pour un blondin ou un chariot d'évacuation de téléphérique.

Question: Ou habitez vous?
Amicalement

[albi69]

Bonjour
Impossible de lire le PDF.
je crois que ce format n'est pas pris en compte sur le forum.

[baichan]

Bonjour,

Je crois également qu'il n'est pas possible de partager de pdf sur le forum, s'il vous est possible lafuite73 de l'envoyer sur un site comme http://mon-partage.fr et nous communiquer le lien qui vous sera donné.

Merci

(Et pour vous répondre, je suis de la drôme (26). Nous sommes tous les 3 de la même région )

[Antoane]

Bonjour,

Les PJ doivent être validées par un modérateur avant d'être visibles par tous, c'est pourquoi le document n'était pas encore accessible.
Le PDF est supporté par le forum, mais les formats graphiques (png, giff, jpg), plus souples, sont à préférer pour les images.

[lafuite73]

ci jt schéma en jpg

[albi69]

Bonjour
@lafuite73 Il faut considérer un système symétrique pour monter et descendre dans la même configuration. De plus je ne comprend pas l'utilisation des deux organes de régulation de pression en série.

Je réfléchis en ce moment sur le débardage à le descente.
Je prend en considération les points suivants :
C'est un travail dangereux.
Les opérateurs doivent avoir les yeux de partout.
Dans certains cas, la charge peut coincer dans des endroits non visibles par les opérateurs.
Si la charge est coincée, le treuil de traction continue et fait fléchir les arbres supports.
Si les arbres fléchissent, le brin mou sera détecté et sera traité.
Que se passera-t-il à la relâche du coincement?
Comment peut on prévenir l'opérateur pour qu'il anticipe un mouvement brusque?
On peut tout faire avec de l’informatique et des capteurs de partout, mais ce n'est pas vraiment souhaitable.
Il faut trouver des systèmes simples, compréhensibles et facilement réglables.
Il ne faut pas être un expert en hydraulique pour pouvoir utiliser le système.

Les opérateurs sont préoccupés en premier par leur sécurité. Ils devraient pour le moins.
Ils n'ont pas les yeux de partout.
Le brin mou, s'il est trop mou peut poser des problèmes de sécurité.
L'automatisme hydraulique ne sera pas forcément capable de traiter toutes les situations qui peuvent se présenter car on ne sait pas les décrire à l'avance.
personne n'est capable de dire à quelle vitesse un câble ou un arbre peuvent se détendre.

Il faut donc prévoir un système hydraulique relativement complet et souple.
Il devra avoir pour but d'assister les opérateurs pour 90% des cas et surtout prévenir quand il arrive proche de ses limites.

Pour la régulation des tensions avec les moteurs hydrauliques+treuils+câbles élastiques+arbres élastiques+vitesses variables, le problème principal se situe au niveau de l'hystérésis et des vitesses de réaction.
Il faudra donc évaluer les compromis à réaliser, cela se fera avec une analyse des situations qui ne se fera que par l'utilisateur d'un tel ensemble.
Le schéma hydraulique sera le traduction de tous les éléments ci dessus. C'est pas difficile, il faut juste savoir traduire.
Cordialement

[baichan]

Bonjour,

Je n'ai pas encore étudié le dernier schéma (si bien que je sois capable d'en comprendre le fonctionnement), cependant pour répondre à albi:

C'est un travail dangereux.
Les opérateurs doivent avoir les yeux de partout.

Effectivement, mais les travaux forestiers le sont de toutes manières. Il suffit d'être prudent et respecter les règles élémentaires de sécurité.

Dans certains cas, la charge peut coincer dans des endroits non visibles par les opérateurs.
Si la charge est coincée, le treuil de traction continue et fait fléchir les arbres supports.
Si les arbres fléchissent, le brin mou sera détecté et sera traité.
Que se passera-t-il à la relâche du coincement?

Je pense pouvoir avancer que le fléchissement des arbres est nul ou considérable comme nul, tous les points supports pouvant être soumis à un fléchissement sont haubanés par un ou plusieurs câbles selon les forces subis.
Si poulie de renvoie disposé au pied d'un arbre au niveau du sol (cas par exemple pour la boucle du câble retour qui contourne la zone à débarder avant de passer par le point haut de la ligne pour redescendre au chariot), le haubanage n'est ici même plus nécessaire selon l'arbre utilisé.

Il ne peut y avoir de 'surtension' créé par les treuils: ceux ci ont étaient dimensionnés (les tambours) de tel sorte que l'ensemble du matériel de la ligne puisse encaisser (avec marge de sécurité) la puissance de traction maximale qu'ils puissent fournir.
(Les cables sont surdimensionnés par rapport aux efforts de traction qu'ils subissent).
Donc mise à part le "choc" si arrêt brutale de la descente, le fait que le treuil force à sa puissance maximale n'aura pas d'influence particulière sur la sécurité des opérateurs ou l'intégrité de la machine.

J'espère que je suis assez clair dans mes explications..

Merci à vous

[albi69]

Re
Ci joint un nouveau schéma avec un système automatique et manuel de la gestion de la tension du câble retour.
Le réducteur de pression 3 voies permet à l'opérateur de tendre le câble en appliquant une pression dans la tuyau qui relie les deux moteurs. Le réglage se fait manuellement. Une fois l'appareil réglé, la pression sera constante. Si le câble se détend, le réducteur choisit la plus haute pression du circuit et la réduit pour obtenir la bonne valeur. Si la tension augmente, le réducteur agit alors comme un limiteur de pression et évacue du débit pour maintenir la tension.
Il est aussi possible de travailler en manuel pour injecter ou enlever du débit à l'aide des électros.
Il s'agit d'un schémas de principe qui répond théoriquement au problème.
Si le fonctionnement correspond, il faudra travailler sur la taille et les caractéristiques des composants, peut être rajouter quelques composants pour éviter au système de "pomper".

[albi69]

Re
J'ai juste oublié le schéma

[lafuite73]

Bonjour Albi69,
Je n'arrive pas encore à lire votre schéma qui n'est pas validé.
Cependant je vois ce que vous voulez faire. C'est une bonne idée, cela permet de retendre le tracteur quand le grand T augmente alors que ma proposition ne le fait pas.
Il faudra tout de même penser que les treuils sont certainement multicouches donc que la vitesse d'un treuil augmente quand l'autre diminue. Attention à ne pas perdre la pression gavage. Et vérifier qu'on retient la charge quand la HP change de branche.
Cordialement