Introduction : Pourquoi contrôler la vitesse des vérins hydrauliques ?
La caractéristique unique des vérins hydrauliques est leur efficacité volumétrique proche de 100%, malgré les pertes dues à l'efficacité mécanique. Cela signifie que la quasi-totalité du fluide entrant dans le vérin produit un mouvement linéaire proportionnel, ce qui rend le calcul de la vitesse du vérin relativement simple.
Les normes industrielles guident les décisions en matière de conception hydraulique. Selon les ISO 4413:2010, Les concepteurs doivent tenir compte des débits et de la pression lorsqu'ils dimensionnent les composants pour qu'ils fonctionnent en toute sécurité.
Voici les 5 méthodes les plus courantes pour contrôler la vitesse des vérins hydrauliques :
5 façons de contrôler la vitesse des vérins hydrauliques Les méthodes de contrôle du débit expliquées1 Contrôle du débit au compteur
La méthode la plus courante pour contrôler la vitesse des vérins hydrauliques consiste à limiter le débit entrant dans l'orifice de travail. Vous pouvez installer des vannes de régulation de débit directement au niveau de l'orifice de travail, dans la conduite de travail, ou au niveau de la pile de vannes ou du collecteur.
Le contrôle du débit à l'entrée du compteur doit comprendre un clapet anti-retour pour un débit inverse libre. Ce point est essentiel car le vérin a besoin d'un débit libre pendant la course de retour.
Meilleur pour : Applications générales de contrôle de la vitesse où la direction de la charge est constante.
2 Contrôle du débit de sortie
Contrairement à la première méthode, le contrôle du débit de sortie limite l'écoulement du fluide hors du cylindre afin de contrôler la vitesse.
Avertissement : Risque d'intensification de la pression
Le vieil adage pneumatique “en cas de doute, le compteur doit être retiré” devrait éveiller les soupçons dans le domaine de l'hydraulique. applications. Le contrôle des compteurs peut provoquer une intensification de la pression, entraînant des fuites ou des défaillances.
Il ne faut jamais faire de comptage lorsque le liquide du côté de la tige doit supporter la charge d'un cylindre à double effet. Lorsque cette pression est exposée à la contre-pression, elle se combine à la pression de charge, ce qui fait monter la pression côté tige à des niveaux dangereux.
Meilleur pour : Applications avec des charges légères où la contre-pression n'est pas un problème.
3 Vannes à aiguille
Dans de nombreux cas, les robinets à pointeau constituent la méthode la plus efficace et la plus économique pour contrôler la vitesse du cylindre.
Sans un clapet anti-retour, Les vannes à pointeau peuvent limiter le débit dans les deux sens, ce qui les rend adaptées aux applications nécessitant une descente lente par gravité.
Meilleur pour : Applications de descente par gravité à faible vitesse, contrôle bidirectionnel de la vitesse.
4 Contrôle de flux prioritaire à trois ports
Cette vanne a une entrée unique et deux sorties, régulant la proportion du débit vers les deux ports. L'orifice prioritaire (CF) est généralement compensé en pression.
Il détermine la hiérarchie des flux : si le flux d'entrée est inférieur au flux prioritaire, le flux vers le troisième port (EF) devient indisponible.
Attention : Dans les applications où le débit d'entrée est important et le débit contrôlé faible, tout le débit d'entrée est affecté par la pression de fonctionnement, et l'excès de débit est gaspillé sous forme de chaleur.
Meilleur pour : Systèmes nécessitant un débit prioritaire vers un actionneur avec débordement vers les circuits secondaires.
5 Valves directionnelles proportionnelles
Des valves proportionnelles régulent la position du tiroir par l'intermédiaire de contrôleurs PWM, ce qui permet d'obtenir un débit variable. Le tiroir contient des rainures de dosage qui fournissent un débit mesuré, essentiellement similaire à celui des vannes à double aiguille.
La compensation de la pression, la détection de la charge ou une commande électronique complexe confèrent aux valves proportionnelles des performances supérieures dans le contrôle de la vitesse du cylindre.
Meilleur pour : Applications de haute précision nécessitant un contrôle de la vitesse variable.
Comparaison : 5 méthodes de contrôle de la vitesse
| Méthode | Restriction du débit | Meilleure application | Niveau de risque |
|---|
| Meter-In | Entrée | Contrôle général de la vitesse | Faible |
| Sortie du compteur | Sortie | Applications de charges légères | Haut |
| Soupape à pointeau | Dans les deux sens | Descente en gravité | Moyen |
| Contrôle de flux prioritaire | Proportion réglementée | Systèmes multi-actionneurs | Faible |
| Soupape proportionnelle | Variable | Contrôle de précision | Faible |
Comment choisir la bonne méthode de contrôle de la vitesse
- Besoin d'un simple contrôle de la vitesse ? Entrée de compteur avec clapet anti-retour
- Présence d'une charge variable ? Vanne proportionnelle avec détection de charge
- Contrôle bidirectionnel à faible coût ? Robinet à pointeau (sans clapet anti-retour)
- Flux prioritaire vers un actionneur ? Contrôle de flux prioritaire à trois ports
- Exigences de haute précision ? Vanne proportionnelle avec contrôle PWM
Questions fréquemment posées
Q : Quelle est la différence entre le contrôle de l'entrée et de la sortie des compteurs ?R : Le compteur d'entrée limite le débit entrant dans la bouteille ; le compteur de sortie limite le débit sortant. L'entrée est généralement plus sûre pour les charges variables ; la sortie peut entraîner une intensification de la pression.
Q : Pourquoi les vannes de régulation de débit ont-elles besoin de clapets anti-retour ?R : Les clapets anti-retour assurent un écoulement inverse libre, permettant au vérin de se rétracter sans restriction lorsque le régulateur de débit est fermé.
Q : Quelle est la cause de l'intensification de la pression dans le contrôle des compteurs ?R : Lorsque le débit de sortie est limité, la contre-pression se combine à la pression de charge du côté de la tige, ce qui peut entraîner un dépassement de la pression du système.
