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frequence propre systeme hydraulique




  1. #1
    mAx6010

    frequence propre systeme hydraulique

    Hello,
    Je cherche a confirmer / infirmer la frequence des oscillations des pressions hydrauliques d un simple systeme hydraulique pilotant un verin (distributeur et valve de freinage du cote annulaire).
    Le mouvement du verin souleve ou descend une charge de 1600kg (en bleu)
    en vert j ai un contrepoids de 300kg.
    Capture.JPG
    J ai des mesures a disposition et j ai modelise (1d) le systeme hydrau + meca.
    Tout colle sauf la frequence des oscillations.
    Les mesures me donnent une frequence de 0.3 Hz
    Le soft me crache 1.6 Hz

    Je me suis degotte sur le boncoin le tome 2 du cours d hydraulique de Rexroth (sur conseils indirects du forum --> merci ).
    Dans cet ouvrage il est explique comment calcule la frequence propre d un systeme hydraulique, et j ai donc applique la formule pour comparer la frequence propre minimale theorique du systeme avec celle du soft, et celle des mesures
    Les volumes d huile de part et d autre des chambres du verin sont ce qu elles sont et je n y touche pas.
    Pour la masse par contre je seche:
    A quoi equivaut la masse oscillante a prendre en compte pour le cacul dans mon cas de figure?

    Merci pour vos lumieres

    -----


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  3. #2
    Jaunin

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour,
    La page 6 est intéressante :

    https://www.boschrexroth.com/busines...ammlung_en.pdf

    Cordialement.
    Jaunin__

  4. #3
    Jean4259

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonsoir,

    Ne pas oublier que la raideur du câble va réduire la fréquence propre du système.
    Jean


  5. #4
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour et merci pour vos contributions.
    @Jaunin: le module d elasticite de l huile est correct

    @Jean4259: je pense que c est a ce niveau que je fais une erreur de reflexion pour la partie analytique (cote simu, la raideur des cables est prise en compte).
    En effet je persiste a essayer de trouver la frequence propre de mon systeme en l assimilant a un simple systeme:
    ressort---masse---ressort ;
    les ressorts etant les colonnes d huile de part et d autre du verin.

  6. #5
    sh42

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour,

    L'huile contient toujours un certain volume d'air sous forme de micro bulles. Un collègue qui, voilà 40 ans, faisait des essais d'éclatement de tubes, laissait les tubes remplis d'huile " décanter " pendant tout un week-end et le lundi matin, il complétait pour faire les essais.

    Un vérin est un appareil qui est très difficile à purger de son air.


    Autre système qui peut faire amortisseur, les tuyaux flexibles.

    Je ne crois guère à la flexibilité du filin acier car s'il respecte les normes de sécurité employées en levage le coefficient de sécurité est minimum de 5.

    Autre point qui peut expliquer la différence entre la mesure et l'étude, la raideur des points d'accrochage des poulies. J'ai vu des oscillations sur un pont roulant à pleine charge qui faisaient un peu peur.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    albi69

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour
    Les oscillations ne sont généralement pas identiques système en déplacement et à l’arrêt.
    Il faudrait rechercher la fréquence propre à l'arrêt en faisant osciller le contre poids à l'aide d'un levier.
    Pour le système en mouvement, il faut prendre en compte le distributeur et la valve qui ne sont pas représentés, les frottements des joints, l'élasticité du système mécanique, la fréquence envoyée par la pompe et l'air présent dans le système (1/1000 présent dans l'huile.

  9. #7
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour et encore merci.
    La frequence propre la plus faible n'est-elle pas celle du composant le plus "gros" (question maladroite)
    Ceci est confirmé par le cours d hydrau en page E24 ou seuls les dimensions du verin sont pris en compte (pas de parametres issus de la pompe ou du distributeur)

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  11. #8
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour à tous

    Le sujet est très intéressant, malheureusement je bloque aussi sur la masse réduite à appliquer à l’extrémité du vérin.
    Peut-on assimiler ce système au tien au niveau de la masse (1600kg) et du moufle ?
    Celle de 300kg elle est certainement attelée directement au vérin ?

    masse réduite_2.jpg

    Si tel est le cas cette estimation la traduit ??????

    masse réduite.jpg

    Vérin bloqué orifice bouché.

    Effectivement à interpréter très prudemment!!!!!!!!

    des explications pour la masse réduite à appliquer seront appréciées!!!.

    MERCI
    Christian
    cordialement

  12. #9
    Jaunin

    Re : frequence propre systeme hydraulique


  13. #10
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour Jaunin

    Merci pour le lien (mais je suis fâché avec les anglo-saxons)

    Dans tout les tout, documents que j’ai eu l’occasion de voir.
    La masse réduite ramenée au vérin est fonction du rapport des bras de levier ou de réduction pour un moteur au carré.
    Comme on peut le voir dans le document de ton lien (formule Rexroth)

    Je n’arrive pas à interpréter, l’exemple de notre Ami, mAx6010 avec la masse de 1600kg qui agit sur le mouflage accroché au vérin.
    celle de 300kg doit être accrochée directement en bout de tige????

    Merci
    Christian
    cordialement

  14. #11
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonsoir,
    Hydrochristian, oui la masse de 300kg est solidaire de la tige du verin.
    Il s agit d une cage en acier au-dessus de laquelle se trouve la poulie mobile. (fixation tige verin-cage via systeme de goupille)
    De plus il est possible d'augmenter le contrepoids, en "accrochant" des plaques de lest.
    Mais cela ne nous concerne pas dans ce cas precis.

    Les 1600kg se repercutent en traction sur le(s) cable(s) (il y en a 6 en parallele), donc pour maintenir la charge de 1600kg en equilibre, il faut que la poulie mobile tire avec une force de 9.8x(2x1600) N

    Jaunin; Merci pour votre document (je le lirai demain a tete reposee au bureau)

  15. #12
    Jaunin

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour Hydrochristian,

    Merci pour le lien (mais je suis fâché avec les anglo-saxons)
    Idem, voir votre MP, j'ai mis une version Traitement De Texte qui peut être copiée et traduite :https://www.deepl.com/translator

    Cordialement.
    Jaunin__

  16. #13
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Re
    Moufle 6 brins :
    Force traction: 1600 x 6 = 9600 ?
    Pression section annulaire: 9600 / (8² - 3²) x pi / 4 =222b ?

    Ai-je bien compris le montage ???

    Si tel est le cas?
    Valeurs à interpréter en toute prudence.
    on ce rapproche des 1.6 Hz (fonction du module de compressibilité du fluide)

    masse réduite_3.jpg
    cordialement

  17. #14
    harmoniciste

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour,
    Si M est l'inertie ramenée au bout de la tige, l'énergie cinétique vaut 1/2 M Vtige2
    Or l'énergie cinétique du système vaut 1/2 . 1600kg . (2 Vtige)2 + 1/2 . 300kg . Vtige2
    = 1/2 . 6700kg . Vtige2

    Du point de vue de l'inertie à considérer dans le calcul de la fréquence propre, tout se passe donc comme si une masse de 6700 kg était fixée directement à la tige du vérin.

  18. #15
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonsoir Harmoniciste

    Merci pour tes explications!

    Christian
    cordialement

  19. #16
    Jaunin

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    La charge n'est-elle pas seulement de :

    Le mouvement du verin souleve ou descend une charge de 1600kg (en bleu)
    ?

    Pour information :

    https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01006726/document

  20. #17
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Citation Envoyé par hydrochristian Voir le message
    Re
    Moufle 6 brins :
    Force traction: 1600 x 6 = 9600 ?

    Ai-je bien compris le montage ???
    Non la charge a soulever reste à 1600kg
    S il y a 6 brins alors chaque brin travaille avec 1600/6 kg en traction

  21. #18
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour

    mouflage.JPG

    le cheminement du câble ressemble-t-il à celui-ci?

    Merci Jaunin & Harmoniciste pour vos explications et documents

    Christian
    cordialement

  22. #19
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Citation Envoyé par hydrochristian Voir le message
    Bonjour

    le cheminement du câble ressemble-t-il à celui-ci?
    Bonjour Hydrochristian,
    Non il y a bien 6 cables en paralle
    Pièce jointe 370974
    Le cheminement reste celui decrit au debut

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour,
    Si M est l'inertie ramenée au bout de la tige, l'énergie cinétique vaut 1/2 M Vtige2
    Or l'énergie cinétique du système vaut 1/2 . 1600kg . (2 Vtige)2 + 1/2 . 300kg . Vtige2
    = 1/2 . 6700kg . Vtige2

    Du point de vue de l'inertie à considérer dans le calcul de la fréquence propre, tout se passe donc comme si une masse de 6700 kg était fixée directement à la tige du vérin.
    Superbe!
    (si seulement j y avais pense)
    Images attachées Images attachées

  23. #20
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Bonjour max6010

    Ce serait sympa que tu nous tiennes informé de la suite de tes essais, car je pense que pour la plupart des hydrauliciens dont je fais partie c’est un domaine d’application qui ne nous est pas vraiment familier
    (du moins ceux de ma génération et de plus autodidacte).

    Il serait aussi intéressant d’avoir le schéma hydraulique et la référence des composants qui le composent.
    Et du nous informer sur les résultats obtenu, sur le choix du matériel et des performances du système.

    Bien sur si cela t'est possible ?
    cordialement

  24. #21
    mAx6010

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    Pour les 0.3Hz mesurés j'ai quand meme un doute

    Comme d habitude, apres avoir passe plusieurs jours sur mon systeme, bidouillé des parametres, jamais obtenus cette frequence de 0.3Hz, je dois donc remettre en cause les essais.
    Chose faite ce matin, et apres avoir regarde d autres essais (sous d autres configurations (valve de freinage)), les oscillations sont toutes de l ordre de 1 Hz.
    J en conclus que l essai avec les oscillations a 0.3Hz sont biaises. (config optimal de la valve de freinage, et oscillations parasites de faible amplitude couplees aux frottements)
    Mais cela n enleve rien a ma question initiale qui est de retrouver la frequence propre du systeme (1Hz au lieu des 0.3Hz)
    La simu me donne du 1 Hz (donc ça colle), mais quid de l analytique?

    Ce systeme est mis en place pour tester des proto de valve de freinage dynamiquement (on ne peut pas le faire sur banc d essai, mais on peut chez les clients)
    Tous les composants du systeme hydrau sont pris en interne
    Voici le schema complete avec le systeme hydrau simplifie (j ai pas mis les relief valves)
    Capture.JPG

  25. #22
    hydrochristian

    Re : frequence propre systeme hydraulique

    RE

    Merci pour ton retour d’information.

    De plus qui n’a pas buté un jour sur un phénomène oscillatoire (pompage) lié à une soupape de freinage!
    Sujet extrêmement intéressant, passionnant, et complexe.
    J’ai anciennement rencontré des phénomènes oscillatoires lors de la mise en service d’un engin que j’avais modifié (mais c’était encore la préhistoire).
    J’utilisai à l’époque des soupapes de freinage « Beringer » que j’ai du remplacé par des « oil-control » dont le principe de fonctionnement est différent.

    Christian
    cordialement

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