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RÉSUMÉ
L’étanchéité est une fonction fondamentale en mécanique de commandes hydrauliques et pneumatiques, et dans tous réseaux de fluides. En cas de fuite de gaz ou de liquide, le fonctionnement de l’installation, mais également la sécurité sont alors mises à mal. Cat article décrit tout d’abord les différents types d’étanchéité, la caractérisation d’une fuite par son débit, et les essais d’étanchéité en service qui permettent de vérifier si le matériel est encore apte à fonctionner. Il expose ensuite les solutions à mettre en œuvre en cas de fuite, celles-ci dépendront du degré d’étanchéité attendue (relative, par fuite contrôlée, rigoureuse) et du type de liaison concernée (statique, dynamique en translation dynamique en rotation).
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Jean MARTIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’Arts et Métiers - Professeur de construction mécanique en IUT (Institut Universitaire de Technologie)
INTRODUCTION
L’étanchéité est une fonction qui revêt une importance de plus en plus grande en mécanique par suite, d’une part de l’utilisation croissante des fluides pour les commandes (hydrauliques, pneumatiques) et pour les contrôles et, d’autre part, du nombre très important et de la très grande diversité des composants mécaniques dans les réseaux de fluides.
Le confinement d’un gaz ou d’un liquide, de par sa nature, n’est pas aisé. Une fuite, même petite, peut avoir de multiples conséquences, tant sur le plan de la disponibilité du matériel que sur celui du fonctionnement et aussi de la sécurité. Des exemples courants montrent que des ensembles fort complexes, tels que les fusées, peuvent connaître des ennuis importants par suite d’une simple fuite. Une bonne fiabilité en matière d’étanchéité n’est pas souvent facile à obtenir.
En effet, l’étanchéité fait appel à de nombreuses notions de physique et de chimie où les propriétés des matériaux tiennent une place importante. De plus, les problèmes à résoudre sont variés et doivent intégrer un nombre important de paramètres difficiles à optimiser simultanément, spécialement en dynamique.
Les meilleures solutions en techniques d’étanchéité ne sont presque toujours que le résultat de savants compromis.
VERSIONS
- Version archivée 1 de nov. 1985 par Jean MARTIN
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7. Étanchéité aux liaisons dynamiques en rotation
7.1 Étanchéité rigoureuse
Des cinématiques permettent de transmettre un mouvement de rotation en continu en utilisant la déformation d’un organe souple, principalement un soufflet métallique, avec une étanchéité rigoureuse.
Les plus utilisées sont fondées sur la rotation d’un arbre oblique, le point milieu étant rotulant (figure 68 a ), ou d’un arbre coudé ou excentré (figure 68 b ).
Ces dispositifs sont néanmoins assez compliqués et coûteux. Ils permettent des vitesses de rotation de plusieurs centaines de tours par minute et des pressions de 0 à 1 MPa environ.
Peu utilisés, ils existent dans certains appareils qui mettent en œuvre des fluides très dangereux, radioactifs, ou pour l’ultra-vide.
HAUT DE PAGE7.1.2 Par transmission magnétique
Une partie magnétique solidaire de l’arbre menant entraîne une autre partie magnétique solidaire de l’arbre mené, une cloison métallique a magnétique et relativement mince étant placée dans l’entrefer du champ (figure 69).
Le champ magnétique est le plus souvent produit par des aimants permanents. La cloison est cylindrique, ce qui lui permet, même avec une assez faible épaisseur, de résister à de fortes pressions (10 MPa et plus).
La vitesse peut être très élevée, mais il n’y a pas synchronisme rigoureux entre les deux arbres (il peut même se produire un décrochage).
Ce type de transmission se répand beaucoup, surtout dans les pompes pour l’industrie chimique, par suite des progrès sur les aimants qui permettent de transmettre des couples déjà importants (10 à 100 N · m), sous des volumes assez réduits.
Un cas particulier est celui des moteurs dits à rotor noyé (figure 70) dans lequel le champ magnétique transmis à travers...
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