Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

LES APPAREILS DE PROTECTION ET DE RÉGULATION

I. Contrôles de débit :
Le contrôle de débit sert à surveiller et ajuster le débit d’un fluide dans un circuit hydraulique.
De façon générale, on distingue deux types de contrôles de débit :
- Les étranglements à ouverture fixe.
- Les étranglements à ouverture variable.
I.1. Etranglement à ouverture fixe :
Il existe deux catégories d’étranglement à ouverture fixe : L’étranglement à paroi mince et celui à
paroi épaisse.
I.2. Etranglement à ouverture variable :
Les contrôles de débit sont conçus pour régler le débit volumétrique de la pompe et ainsi rendre
acceptables et prévisibles les vitesses des récepteurs (cylindres, moteurs) pour des opérations
prédéterminées. La vitesse des actionneurs peut alors être adaptée selon le besoin.
Lors de l’emploi de contrôles de débit, il faut tenir compte des critères suivants :
- Les variations de débit.
- Les fluctuations éventuelles de la température du fluide.
- La nécessité d’un contrôle rigoureux.
- Le type de contrôle de débit (direct ou par soustraction).
- La perte de pression causée par la circulation du fluide dans le contrôle de débit.

I.3. Régulateurs de débit :

Régulateur de débit à une voie :
Les régulateurs de débit servent à maintenir le débit constant par rapport à une valeur
prédéterminée.

Régulateur de débit à deux voies :

Le régulateur doit être sensible aux variations de viscosité et aux fluctuations de pression. Pour
éviter les changements dans la viscosité du fluide, le régulateur est pourvu d’un orifice variable à paroi

31
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

mince. Pour contrer les variations de pression, on incorpore un tiroir de balance de pression au
régulateur.
Dans les régulateurs à deux voies, la balance de pression est montée en série avec l’étranglement,
de plus l’étrangleur de réglage est ouvert au repos.

Ils sont constitués de deux étranglements successifs, l'un est réglable par l'utilisateur, l'autre
change automatiquement en fonction des variations de pression pour conserver un débit constant.
De plus, la plupart sont dits compensés en température, donc peu sensibles à la viscosité de l'huile.
Avec un régulateur de débit, le débit est indépendant de la charge .
La production de chaleur due à la perte de charge dans l'appareil est identique à celle du limiteur.

La différence de pression entre X1 et X2 aux bornes de l'étranglement utilisateur fait varier

automatiquement le deuxième étranglement et ainsi maintient le débit constant.
Le schéma ci-dessus existe en version condensée (voir figure ci-après).

Lorsqu'on désire réguler le débit dans les deux sens, on rajoute une plaque "sandwich" composée
d'un pont redresseur à clapets.

32
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

Lorsqu'on utilise un appareil de contrôle du débit comme ceux décrits précédemment, le problème
vient toujours de l'évacuation du débit en trop (sauf en cas d'alimentation par une pompe autorégulée).
Régulateurs de débit à trois voies :
Lorsqu'on utilise un appareil de contrôle du débit comme ceux décrits précédemment, le problème
vient toujours de l'évacuation du débit en trop (sauf en cas d'alimentation par une pompe autorégulée).
Il existe donc une version régulateur / diviseur de débit qui sépare le débit d'alimentation en deux,
le débit régulé + l'évacuation à la bâche du complément.

Au lieu d’être installer en série comme celui à deux voies, le régulateur de débit à trois voies a un
diaphragme de mesure disposé en parallèle avec l’étrangleur de réglage. De plus, l’étrangleur de réglage
est fermé au repos au lieu d’être ouvert comme dans le cas du régulateur à deux voies.

I.4. Compensation thermique :

Les fluctuations de la température du fluide hydraulique occasionnent des changements de
viscosité qui, à coup sûr, détraquent le régulateur. Pour remédier à ce problème, les fabricants utilisent
deux méthodes.

33
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

La première consiste à installer un diaphragme de mesure insensible aux variations de viscosité.

La deuxième consiste à incorporer une tige calibrée qui, par dilatation ou contraction, permet de
corriger l’ouverture de l’étranglement.
II. Contrôles de pression :
Le contrôle de pression se fait par des soupapes de pression. Ces soupapes sont définies comme
étant des composantes agissant d’une manière prédéterminée sur la pression d’un système dans une
installation ou une partie d’installation hydraulique. L’action de ces composantes a lieu seulement par la
modification de sections d’étranglement. Les soupapes se classent selon leur modes de conception ou
selon leur fonction.
II.1. Limiteur de pression :
Fonction principale: assurer la sécurité d'un circuit ou d'une partie de circuit en limitant la
pression à un maximum. Cette pression est maintenue.
Fonctions auxiliaires: assurer la division de débit lors de contrôle du débit ou créer une perte
charge pour freinage .
L' appareil est installé en dérivation entre la ligne de circuit et la basse pression (la bâche par
exemple). De par sa conception, cet appareil provoque une perte de charge qui est fonction du débit à
évacuer (voir courbe de réponse ci-après).

L'appareil, lorsqu'il s'ouvre et laisse passer le fluide, dégrade la totalité de la puissance

hydraulique et la transforme en chaleur. Il va de soi que cette ouverture ne doit pas durer longtemps
lorsque la puissance déchargée est importante (cette puissance est intégralement transformée en
chaleur).
Puissance calorifique produite = Débit × Δp(P-T)

La différence de pression entre le début de l'ouverture et la pression maxi peut être gênante. De
plus, lorsqu'il s'agit d'évacuer des débits importants, le modèle simple ci-dessus devrait être d'une
taille imposante.
Dans un circuit hydraulique, un limiteur de pression sert à limiter la pression à une valeur fixée
préalablement. Quand cette valeur est atteinte, le limiteur de pression s’active et retourne le fluide en
trop vers le réservoir.

34
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

Lors du choix d’une soupape de sécurité dans une installation simple et facile d’entretien, vous devez
tenir compte des critères suivants :
- Le débit de surplus qui se dirige au réservoir doit être minime lors de l’activation de la
soupape.
- Il faut que la soupape fonctionne le moins souvent possible.
- Le bruit que produit la vibration du siège de la soupape doit être réduit au strict minimum de
façon à ne jamais être incommodant.
II.2. Limiteur de pression piloté :
Puisque le limiteur de pression à action directe est très limité dans ses applications, il a été
nécessaire de concevoir d’autres modèles plus adaptés aux circuits hydrauliques modernes. Pour
combler ces besoins, les concepteurs de composantes hydrauliques ont lancé sur le marché quelques
modèles de limiteurs de pression.

Limiteurs de pression avec piston équilibré.

Ce modèle peut admettre un débit plus important vers le réservoir avec moins de pertes de charge.
Lorsqu’il est en opération, il est très silencieux. Il est d’installation simple et rapide d’accès pour le
dépannage.
On préfère alors installer des modèles dits "pilotés à piston équilibré". Un limiteur de pression
normal assure la même fonction en commandant un tiroir de distributeur de forte section.
Le Δ(pouverture - pmaxi ) est alors également diminué (figure ci-dessous).

Limiteur de pression piloté à piston équilibré: L'ouverture du limiteur de pression pilote provoque un
écoulement d'huile dans le gicleur x, la perte de charge dans ce dernier provoque p X < pP. La pression qui
agit sur l'arrière du tiroir chute donc et la pression en P provoque l'ouverture de celui-ci, et donc la
décharge à la bâche.
On peut également utiliser ces limiteurs de pression avec un distributeur de décharge, pour mettre
la pompe à pression nulle pendant les temps morts de l'installation. Ce distributeur de petite taille,
accolé directement sur l'appareil précédent, met le volume situé derrière le tiroir à pression
atmosphérique (T), le tiroir reste donc ouvert en grand (voir schémas ci-dessous).
Il existe deux modèles avec deux centres "repos" inversés, pour que la bobine soit sous tension
moins de 50% du temps (schémas ci-après).
Il est envisageable d'installer un distributeur bistable à deux bobines.

35
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

Limiteur de pression à commande électrique :

Le limiteur de pression à commande électrique est un limiteur sur lequel a été ajouté un
distributeur à commande électrique.
Coups de bélier :
Lorsqu’un fluide liquide circule dans une conduite et se déplace à une certaine vitesse, il génère
une énergie cinétique causée par le déplacement d’une masse de fluide à une certaine vitesse. L’arrêt de
circulation, occasionné par la fermeture soudaine d’une soupape, transforme cette énergie cinétique en
effet de choc dans la conduite.
Ce choc se produit lors de l’ouverture et de la fermeture du limiteur. Pour remédier à ces coups de
bélier, on installe entre le tiroir principal et le clapet de réglage du limiteur, une plaque d’amortissement.
Le fonctionnement de cette plaque s’apparente à celui d’un régulateur de débit avec orifice
d’étranglement.

Pression multiple
En utilisant l’orifice de dépressurisation (V) dans le modèle Vikers et (X) dans le modèle Rexroth,
il est possible d’avoir un limiteur qui réponde à plusieurs limites de pression.
Sur le modèle de la compagnie Vikers, vous remarquez qu’à la position centrale du distributeur, la
pression du circuit est équivalente au tarage de la soupape R 1 . En activant le solénoïde (A), la pression
devient équivalente au tarage le plus faible soit R 1 ou R2. En activant le solénoïde (B), la pression est
égale au tarage le plus faible soit R 1 ou R3. On peut donc obtenir 3 pressions de limitation avec le même
soupape de base.

Variation de la vitesse et pression adéquate

Lors de la sortie d’un vérin hydraulique on désire que 80% de sa course se fasse à une vitesse
élevée et le reste, à une vitesse lente.
Dans cette situation, quand l’électroaimant (a) est activé, au démarrage des pompes 1 et 2 les
débits qv1 et qv2 se dirigent vers le point Y pour s’additionner et donne un débit maximal égale à la
somme de qv1 et qv2. Par conséquent les débits atteignent une vitesse maximale à la sortie du vérin.
Or à 80 % de la course du vérin, un capteur achemine le fluide vers le réservoir et ainsi
dépressurise la soupape (5) qui ouvre et laisse passer tout le débit q v2 vers le réservoir. Le vérin,
n’étant plus activité que par le débit qv1, voit sa vitesse diminuer proportionnellement à la baisse de
qv2. La force du vérin n’est plus affectée, puisque la soupape (3) assure la pression de travail. Le
clapet (4) isole les deux pompes l’une de l’autre.

36
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

II.3 Soupape de séquence :

Fonction principale: laisser passer le fluide hydraulique sur une ligne P >> A lorsque la pression
de commande X a atteint sa valeur de tarage.
La valve de séquence est installée en ligne , et ne dégrade aucune énergie lorsqu'elle est "ouverte
en grand". Sa phase d'ouverture montre un comportement complexe (voir courbe de réponse ci-après),
mais la fonction "valve de séquence" se trouve en dehors de cette phase.
Attention, cet appareil a un schéma qui ressemble dangereusement à celui du limiteur de
pression ! De plus, elle est également employée à d'autres fonctions comme on le verra plus tard (le nom
donné doit alors être celui de la fonction).
Elle doit être impérativement raccordée à la pression atmosphérique (drain) pour pouvoir
fonctionner. Cet appareil ne fonctionnant à l'ouverture que dans un seul sens, il sera systématiquement
doublé d'un clapet bipasse pour le sens A >> P.

Valve de séquence: La pression de commande X agit sur le tiroir (section égale à celle du piston).
Dès que cette pression est supérieure à la pression réglée, alors le tiroir se trouve complètement à
gauche, le passage P >> A se fait librement. Si cette pression est insuffisante, alors le tiroir est
complètement à droite et le passage P >> A est fermé. Seule la phase d'ouverture donne une réponse
délicate.

37
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

Pendant sa phase d'ouverture (de P1 à P2), la valve de séquence se comporte comme un limiteur
de pression ou une valve de freinage. C'est le seul moment où elle dégrade de l'énergie hydraulique en
chaleur.
Pour des débits importants, on utilise une version pilotée (figure ci-dessous).

Valve de séquence pilotée: La pression de commande X agit sur le tiroir de la valve pilote.
Lorsque cette pression est supérieure à P2 (voir courbe de réponse), le tiroir piloté est grand ouvert. A
noter qu'il y a alors un petit débit qui existe entre P et T (à travers le gicleur).
Exemples de montages

Un des montages les plus utiles en hydraulique, est celui des séquences. Dans ce cas, il s’agit de
faire fonctionner des actionneurs dans un ordre successif en séquence. Par exemple, un vérin pourrait
retenir une pièce et un autre, venir la presser lorsque cette pièce est bien tenue

38
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

II.4 Soupape de réduction de pression :

Si, à partir d’une unité de puissance comportant une seule pompe, on désire obtenir des pressions
inférieures au circuit principal, on utilise une soupape de réduction de pression.
Il existe deux sortes de soupapes de réduction de pression : celles à action directe et celles à tiroir
auxiliaire. Ces soupapes permettent de maintenir à leur sortie une pression constante inférieure à celle
qui existe à leur entrée. Elles sont normalement ouvertes, contrairement aux limiteurs de pression ou
aux soupapes de séquence.
Soupape à action directe:
Fonction principale: assurer sur une ligne A une pression inférieure à la pression d'alimentation en
P, et constante (il va de soi que pP doit être supérieure à pA pour que l'appareil serve à quelque chose).
Le terme détendeur est également utilisé pour cet appareil (terme malheureusement employé à
désigner d'autres appareils n'ayant pas les mêmes caractéristiques, en froid et climatisation par
exemple).
L' appareil est installé en ligne. De par sa conception, cet appareil provoque une perte de charge
pour que pA reste constante (voir courbe de réponse ci-après).

La différence de puissance entre l'entrée P et la sortie A est dégradée en chaleur, cette puissance
"perdue" vaut:
Pcalorifique dégagée = (pP - pA).Qv
Cet appareil ne doit donc pas être utilisé pour faire passer des débits importants.

L'écart de pression entre le début de fermeture de l'appareil et la pression maximale garantie peut
être gênant et affecte bien entendu la précision de régulation de l'appareil.
Il existe donc des appareils pilotés qui assurent une régulation plus précise (figure ci-après).

Le fonctionnement d’une soupape à action directe est illustré ci-dessous.

39
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

Soupape à action pilotée :

Réducteur de pression piloté: L'ouverture du limiteur de pression provoque un écoulement d'huile
dans le gicleur x, la perte de charge dans ce dernier 􀂔pX < pA. La pression qui agit sur l'arrière du tiroir
chute donc et la pression en A provoque la fermeture de celui-ci, garantissant alors une perte de charge
optimale pour que la pression en A soit constante.
Il existe également des appareils combinés lorsqu'il est nécessaire de réduire la pression puis de la
limiter lorsque la charge devient motrice.

Exemple de montage:

Sélection d’une soupape de réduction de pression :

Les deux principaux facteurs qui déterminent l’emploi des soupapes de réduction de pression à
action directe et à action pilotée sont :
- Le débit qui va y circuler.
- La réduction de pression désirée.

40
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

II.5 Soupape d’équilibrage :

On utilise la soupape d’équilibrage pour créer une résistance permettant de maintenir une charge
ou de contrôler le moment du départ de la descente du vérin.

Le tarage de la soupape permet de maintenir le piston en équilibre tant que la pression créée dans
la chambre annulaire est plus faible que la pression pré-réglée par le mécanisme de tarage de la soupape.
Le fonctionnement de cette soupape est identique à celui de la soupape de séquence.
Equilibrage d’un moteur hydraulique

Sélection d’une soupape d’équilibrage :

Lors de l’installation d’une soupape d’équilibrage, il faut connaître la valeur de la pression qui est
générée à l’intérieur du récepteur (vérin ou moteur). Cette pression est occasionnée par la charge qui
agit sur la surface effective du récepteur.
II.6 Soupape de décharge :
La soupape de décharge sert à libérer le fluide hydraulique dans le réservoir grâce à un pilote
externe. Elle est utilisée dans les montage qui mette en évidence un montage de deux pompes qui peut
fournir soit un gros débit à faible pression, soit un petit débit à haute pression. Dans le cas classique,
c’est le débit de la grosse pompe qui est déversé au réservoir. Le fonctionnement du tiroir principal est
identique à celui de la soupape de séquence.
Voici quelques recommandation lors de l’utilisation d’une soupape de décharge :
- La soupape de sécurité doit être réglée à au moins 1 Mpa de plus que la soupape de
décharge.
- Pour éviter le problème de la contre pression dans la canalisation de retour de la
soupape, il faut installer un drain externe.
41
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

- Il faut s’assurer que la soupape de sécurité ait un calibre suffisant pour supporter les
deux débits simultanément.

II.7 Soupape de freinage :

Comme leur nom l'indique, elles sont destinées à freiner une charge motrice (sur un vérin ou un
moteur). Elles sont parfois appelées valves d'équilibrage.
Elles convertissent la totalité de l'énergie hydraulique qui les traverse en chaleur (comme tout
frein !). La puissance calorifique dégagée vaut: Pcalorifique dégagée = (Delta.p) . Qv
Une valve de séquence dans sa phase d'ouverture peut se comporter comme une valve de freinage.
Les soupapes de freinage sont essentiellement du même type que les soupapes de sécurité ou les
soupapes de séquences auxquelles on a apporté quelques modifications.
Le montage suivant met en évidence la nécessité de l’emploi d’une soupape de freinage dans
certaine applications.
Circuit sans soupape de freinage :

Circuit avec soupape de freinage :

42
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

III. Les accumulateurs :

Les accumulateurs sont des appareils entrant dans la constitution des systèmes hydrauliques. Ils
servent à emmagasiner une réserve d’énergie.
Ils se montent en dérivation avec le circuit principal permettant de stocker une quantité
de fluide sous pression et la restituer (donner) en cas de besoin, par exemple en cas de chute de
pression accidentelle, compensation des fuites, équilibrage des forces... Dans certains cas
l’utilisation d’un accumulateur est indispensable pour la sécurité, ex : élévateur des charges.
Ce sont des accumulateurs à gaz avec élément de séparation entre le gaz et le fluide. Le
gaz le plus souvent utilisé est l’azote (inerte et de bonne compressibilité)
III.1. Domaine d’utilisation:
Les accumulateurs hydrauliques peuvent assurer des fonctions variées et en particulier :
 Le stockage d’énergie permettant d’économiser la puissance des pompes dans les installations
à fonctionnement intermittent.
 Une réserve d’énergie (en secours) pouvant intervenir lors d’une panne de la pompe ou d’une
baisse de pression dans le circuit, ainsi que la compensation des fuites.

III.2. Constitution d’un accumulateur:

 1 : corps
 2 : soupape
 3 : vessie
 4 : valve de gonflage
III.3. Fonctionnement:
Dans les circuits hydrauliques, le fluide ne peut pas être comprimé.
Afin de sauvegarder une réserve d’énergie sous pression, on se sert
d’un gaz : l’azote.
Ce gaz est comprimé dans un réservoir par le fluide hydraulique.
En cas de besoin, le gaz se détend pour restituer le fluide sous pression dans le circuit.

43
 Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

Le gaz et le fluide ne sont pas en contact. Ces deux éléments sont séparés dans deux chambres par
une paroi élastique. Selon la paroi, il existe trois catégories d’accumulateurs :
 à piston
 à vessie
 à membrane
III.4. Types d’accumulateurs :
a- L’accumulateur à piston:
Les deux parties de l’accumulateur sont isolées l’une et l’autre par un piston qui assure l’étanchéité.
Le piston est généralement muni d’un système de compensation d’usure des garnitures.
L’accumulateur à piston ne nécessite aucun entretien, ni regonflage. Il peut fonctionner dans
n’importe quelle position, mais il est préférable de le monter verticalement (valve de gaz en haut),
afin d’éviter le dépôt de particules polluantes véhiculées par l’huile sur les joints du piston.

b- L’accumulateur à vessie :
L’azote sous pression est contenu dans une enveloppe appelée : vessie, qui isole l’huile de l’azote. Le
clapet installé vers l’arrivée d’huile empêche la vessie de se déformer jusque dans l’orifice d’arrivée
d’huile ; il empêche un phénomène d’extrusion. Ce clapet se ferme aussi si le débit maximum, pour
lequel l’appareil est conçu, venait à être dépassé.

44
 Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

Cet accumulateur peut fonctionner dans n’importe quelle position comprise entre :
 la verticale (valve de gaz en haut)
 l’horizontale
Il permet des cycles à fréquence élevée pouvant atteindre les 120 hertz.
c- L’accumulateur à membrane :
L’azote et l’huile sont séparés par une membrane élastique mais étanche. La pastille située en bas
de la membrane empêche l’extrusion de celle-ci en cas de décharge brusque.

Cet accumulateur s’installe comme un accumulateur à vessie.

à membrane à vessie à piston

Forme approximativement
sphérique, volume à
Volume à restituer moyen,
restituer faible, bonne Volume à restituer important,
réaction rapide, bonne étanchéité
étanchéité. mauvaise étanchéité qui cause la
et durée de vie.
Les accumulateurs à membrane Les accumulateurs à vessie sont
variation de la pression du gaz à
sont montés indifféremment
montés en principe verticalement long terme. Temps de réponse
(valve à huile vers le bas). important à cause de l’inertie du
piston.
Remarque : Toutefois, la fixation doit être robuste et l’emplacement facile d’accès.

III.5. Groupe de sécurité

Chaque accumulateur doit être accompagné d’un groupe de sécurité. Ce groupe ou bloc de sécurité
est monté sur l’accumulateur, du côté de l’orifice hydraulique.

Il doit obligatoirement comporter :

45
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

 un dispositif de limitation de pression qui limite la pression de l’huile dans

l’accumulateur
 un dispositif de vidange qui permet la mise au bac de l’huile contenue dans
l’accumulateur

Deux dispositifs de vidange sont possibles :

A. Si le volume de l’accumulateur ne dépasse pas 2,5 litres et si

l’accumulateur est utilisé pour un maintien en pression ; le dispositif peut être un robinet du type
« quart de tour », à commande manuelle. Dans ce cas, un panneau d’avertissement doit être
apposé visiblement et durablement à proximité du robinet de vidange. Il doit comporter les
indications suivantes :

DANGER ACCUMULATEUR SOUS

PRESSION VIDANGE MANUELLE

B. Dans les autres cas, le système de vidange sera un électro-distributeur,

ouvert au repos, qui assurera la vidange de l’accumulateur lors de l’arrêt du groupe générateur de
pression.

Il peut également comporter:

 une prise de pression permettant le raccordement d’un manomètre
 une commande manuelle pour le limiteur de pression, permettant la décompression progressive
de l’accumulateur
 un robinet permettant d’isoler l’accumulateur du circuit de pression

LA MISE EN SERVICE

46
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

La mise en service d’un accumulateur neuf est subordonné à une première épreuve dans les
conditions soumises à la réglementation. Ils sont éprouvés à une pression égale à 4 fois la pression
d’utilisation, sous la responsabilité du fabricant.
MAINTENANCE
 Le propriétaire est tenu d’assurer les nettoyages, réparations et remplacements nécessaires. Ces
appareils doivent être visités périodiquement à la demande de l’utilisateur.
 Une nouvelle épreuve est obligatoire tous les 10 ans.
 Une nouvelle épreuve est obligatoire tous les 5 ans, dans les cas où la face interne est en contact
avec :
- un gaz autre que l’azote
- un autre fluide autre qu’une huile minérale spécialement destinée aux transmissions
hydrauliques
- avant une nouvelle épreuve, une visite intérieure est obligatoire.
SECURITE
 La pression de remplissage en gaz doit être portée sur chaque accumulateur, sous la
responsabilité de l’utilisateur.
 Le gaz de gonflage de l’accumulateur est de l’azote. En aucun cas de l’air ou un autre gaz ne
doivent être utilisé (risque d’explosion).

III.6. LES DIFFERENTES FONCTION D’UN ACCUMULATEUR

a- EN MAINTIEN DE PRESSION
L’accumulateur compense les fuites d’un circuit sous pression et assure le maintien des efforts sur
les récepteurs.
 Quand le distributeur est piloté du côté X : le vérin sort et l’accumulateur se décharge.
 Quand le distributeur revient au centre : l’accumulateur maintient la pression au vérin.
 Quand le distributeur est piloté du côté // : le vérin rentre et l’accumulateur se décharge.

47
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

b- EN RESERVE D’ENERGIE
On stocke une quantité d’huile dans l’accumulateur et on restitue la totalité de cette huile sous
pression. Deux cas peuvent se présenter :

 A un moment donné, on a besoin d’une pointe de puissance

Exemple : cycle de presse à injecter.
Au lieu de dimensionner la pompe pour le débit maximum, on la dimensionne pour un débit moyen

que l’on complète par celui d’un accumulateur, que la pompe a préalablement chargé.

 L’huile stockée dans l’accumulateur permet d’alimenter des actionneurs pour initialiser le
système dans le cas d’une défaillance du groupe hydraulique.

c- EN AMORTISSEMENT DE CHOCS

48
 Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatique

 anti-coups de bélier :
Lorsque l’on coupe brutalement une circulation d’huile sous pression, on provoque un choc dans le
circuit. Plus la puissance transmise est importante, plus le choc dû à la décélération instantanée est
important.
L’accumulateur est placé à l’endroit de la coupure, se remplit.
Le « coups de bélier » est absorbé par l’accumulateur qui joue
ainsi le rôle d’accumulateur de choc.

 Antichoc mécanique :
Lorsque des chocs mécaniques, externes au circuit hydraulique,
viennent perturber ce dernier, on installe un accumulateur. Il
absorbera l’énergie due au choc en se remplissant d’huile qu’il
restituera dans le circuit, après le choc.

III.7. LES COURBES DE CALCUL

Bien que cette tâche n’incombe pas, généralement à un agent de maintenance, nous allons traiter
deux exemples de calcul.
Le problème consiste à calculer V0 : C’est le volume d’un accumulateur qui gonflé à la pression P0
(fig. 1), est chargé à la pression P2 (le volume d’azote étant alors égale à V2 – fig. 3), pourra
restituer une quantité d’huile ΔV, en assurant en fin de décharge une pression égale ou supérieure à
P1 alors que le volume d’azote est égal à V1 (fig. 2).
On peut écrire : ΔV = V1 – V2
Les relations fixes entre les paramètres d’un accumulateur sont les suivantes :
V1 = V0 * 0,9
P0 = P1 * 0,9 (réserve de 10 % pour le coussin d’huile)
La formule est donc :
V0 = (P2 * ΔV) / [0,9 * (P2 – P1)]

EXEMPLE 1 :
Un accumulateur doit pouvoir restituer 2 litres d’huile à une pression comprise entre 100 et 150
bars.
 Si la fréquence est lente et à température constante (formule ci-dessus) :
V0 = (P2 * ΔV / [0,9 * (P2 – P1)]= (150 * 2) / [0,9 * (150 – 100)] = 6,67 l
P0 = P1 * 0,9 = 100 * 0,9 = 90 bars
 Si la fréquence est rapide : moins de 1 min par cycle, il faut multiplier V0 par 1,4
 Si la température extérieure est variable, les formules sont modifiées (cas de figure non traité)

EXEMPLE 2 :
Sur une presse d’ébénisterie, après la mise sous pression, on souhaite assurer le maintien du serrage
par un accumulateur pendant 30 minutes.

49
Technologie et maintenance des systèmes hydrauliques et pneumatiques

La pression normale de serrage est de 150 bars, on tolère qu’elle descende à 140 bars. Le débit de
fuite mesuré sur les vérins est de 0,2 pour 30 minutes.
Quel volume d’accumulateur faudrait-il installer ?
V0 = (P2 * ΔV) / [0,9 * (P2 – P1)] = (150 * 0,2) / [0,9 * (150 – 140)] = 3,33 l

50