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1 - PRÉSENTATION

2 - DESCRIPTION DES ÉLÉMENTS DES CONSTRUCTIONS COURANTES

3 - VÉRIFICATIONS DU DIMENSIONNEMENT DES VÉRINS

4 - USAGE GÉNÉRAL

5 - FORMES PARTICULIÈRES

6 - UTILISATIONS PARTICULIÈRES

Article de référence | Réf : B6040 v1

Utilisations particulières
Vérins hydrauliques

Auteur(s) : Robert AFFOUARD

Date de publication : 10 nov. 1991

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Auteur(s)

  • Robert AFFOUARD : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers - Ingénieur-Conseil en installations hydrauliques et mécanique lubrifiée

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INTRODUCTION

Qu’est-ce qu’un vérin et que fait-il ?

Un vérin est un organe qui transforme l’énergie d’un fluide (généralement de l’huile) sous pression en travail mécanique. Ce travail peut être produit par un déplacement linéaire ou angulaire (cependant, on convient d’appeler moteurs les organes qui fournissent une rotation de plusieurs tours).

Les vérins sont le plus généralement constitués par des pièces, considérées comme indéformables, qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Cependant, il existe des vérins constitués par des enveloppes déformables par effet de pression. Le plus souvent, un vérin prend appui sur un bâti et déplace un élément mobile (figure 1).

Cette définition pourrait englober les cylindres de moteurs à vapeur, à combustion et pneumatiques, mais la notion de vérin sous-entend généralement un mouvement relativement lent.

De plus, on appelle plus facilement vérin un organe complet pouvant être placé sur une machine (le vérin de flèche d’une grue, par exemple) plutôt qu’une partie constitutive de celle-ci, qui prend alors le nom de cylindre (le cylindre d’avance de la table d’une rectifieuse, par exemple).

Le présent article se donne pour but de décrire succinctement les principaux paramètres qui gouvernent la construction et l’utilisation des divers types de vérins. Le lecteur désirant examiner plus en détail telle ou telle caractéristique pourra se reporter à des ouvrages spécialisés dans chaque discipline évoquée et en particulier à l’ouvrage de l’auteur .

Nota :

Le lecteur pourra se reporter utilement aux articles de la présente rubrique Hydrauliques, ainsi qu’aux articles spécifiques consacrés à l’étanchéité et aux lubrifiants [B 5 341] également de ce traité.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-b6040


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6. Utilisations particulières

6.1 Vérin en différentiel

Les schémas selon la figure 75 représentent des vérins utilisés en différentiel. Ce montage consiste à alimenter simultanément les compartiments fond et tige, par exemple pour obtenir une vitesse de sortie rapide.

Les trois schémas représentés, parmi d’autres, ont chacun leurs caractères propres mais ils assurent tous la propriété principale énoncée précédemment.

La vitesse de sortie d’un tel vérin et son effort de poussée théorique se calculent comme si le piston n’existait pas et comme s’il était un vérin simple effet dont le plongeur aurait le diamètre de la tige.

En réalité, les frottements inutiles du piston jouent un rôle important et déterminent des conditions de fonctionnement qui sont assez limitées.

La tige ne peut être inférieure à une certaine dimension critique correspondant à un effort nul et à l’absence de mouvement. Cette dimension critique en diamètre est un peu inférieure à la moitié de l’alésage ; une tige de diamètre égal à la moitié de l’alésage est proposée couramment par tous les constructeurs, elle conduit à un rendement en sortie assez faible, pouvant être de l’ordre de 0,6.

Inversement, dans le but d’obtenir à peu près le même rendement en tirant, la section annulaire située autour de la tige ne doit pas être inférieure à 0,15 fois la section du fond.

Le rendement en sortant, même avec une tige assez grosse de section 0,4 à 0,7 fois la section du fond, reste compris entre 0,75 et 0,9.

La figure 76 indique l’ordre de grandeur du rendement d’un vérin au démarrage et en marche lorsqu’il est en poussant, en tirant et en poussant en différentiel.

HAUT DE PAGE

6.2 Vérin utilisé à basse vitesse

Dans un certain nombre d’applications, on recherche des vitesses très faibles (par exemple avance des machines-outils).

Trois phénomènes régissent ce problème : le débit minimal, les frottements et la tendance aux oscillations. Il faut, de plus, tenir compte dans de nombreux cas du mouvement des joints, des purges, etc. Le...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - AFFOUARD (R.) -   Les installations hydrauliques : conception et réalisation pratique.  -  Entreprise Moderne d’Édition (1972).

  • (2) - CAUBET (J.J.) -   Théorie et pratique industrielle du frottement.  -  416 p., Dunod (1964).

  • (3) -   La commande hydraulique : applications industrielles.  -  La Technique Moderne Dunod (1957).

  • (4) -   Méthode Dutheil. Règles de constructions métalliques CM.  -  Documentation Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, janv. 1966.

  • (5) - GUILLON (M.) -   Commande et asservissement à fluide sous pression.  -  4 tomes, École Nationale Supérieure des Techniques Avancées.

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