POLYCOPIE DE COURs...
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POLYCOPIE DE COURs...
POLYCOPIÉ DE COURS
2023
Université de Bordj Bou Arreridj
Objectifs de l’enseignement :
Permettre à l'étudiant d'acquérir des connaissances sur la conception, le fonctionnement et le calcul
des éléments intervenants dans les systèmes automatisés industriels basés sur les énergies hydraulique
et pneumatique.
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Dr. MEGHLAOUI Issam Université BBA
Chapitre 1. (02 semaines)
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Les principaux inconvénients de l’air, résultent de ses propriétés physiques :
• Sa compressibilité
• Son échauffement lors de sa compression et son refroidissement en phase de détente
• Sa masse volumique variable en fonction de la température
En première approximation, ces paramètres sont liés par l’équation des gaz parfaits :
𝑃𝑣 /𝑇 = 𝑐𝑡𝑒 , En notant 𝑝 la pression du gaz, 𝑉 son volume et 𝑇 sa température.
1.2 Stockage et alimentation en énergie :
1.2.1 Systèmes d’alimentation
Pour obtenir de l’énergie pneumatique, on utilise un compresseur. L’énergie hydraulique est obtenue grâce à
des pompes.
Des exemples de pompes seront donnés ultérieurement. Les pompes ou les compresseurs sont actionnés par
un moteur électrique ou thermique. Dans les systèmes pneumatiques, la circulation d’air se fait généralement en
circuit ouvert. Dans le cas des systèmes hydrauliques, le fluide est en circuit fermé. Cela impose des conditions
sur les constituants des réseaux.
Figure 1-2 : Symbole d’une pompe à Figure 1-3 : Symbole d’une groupe
Figure 1-1 : Symbole d’un moteur
deux sens de rotation et deux sens de flux moteur +pompe
Figure 1-4 : Compresseur 100L – 10 bars Figure 1-5 : Réservoir de 50 à 25 000 L Figure 1-6 : Symbole du réservoir et
de l’accumulateur
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1.2.3 Systèmes de conditionnement
Il est nécessaire de conditionner le fluide avant de la faire circuler dans le circuit. Dans le cas de l’énergie
pneumatique, il est indispensable de s’assurer de la pureté de l’air ainsi que d’un faible taux d’humidité. Pour
cela, on utilise d’une part des filtres, permettant de filtrer l’air entrant dans le réseau en amont et en aval du
compresseur. Il est aussi nécessaire d’utiliser un refroidisseur assécheur permettant de réduire le taux
d’humidité.
[9] Conditionneur Le filtre, le régulateur de pression et le lubrifica
Dans le cas d’un système hydraulique, le fluide est filtré afin d’éliminer les impuretés.
comprimé sont normalement réunis en un
conditionneur. Le choix du filtre à air comprimé
particulier un rôle important pour l'alimentation
l'installation en air comprimé propre.
[10] Filtre à air comprimé L'air comprimé traverse le filtre de gauche à droite. Il est
Figure 1-7 guidé
: Système decoque
dans la conditionnement
du filtre par le déflecteur. Sous
l'effet de la rotation, les particules lourdes et les
gouttelettes d'eau sont projetées contre la coque
[14] Lubrificateur ducomprimé
d'air
[12] Séchage par absorption L'air c
filtre. L'air pré-filtré traverse ensuite la cartouche filtrante
Le séchage par absorption est un procédé purement
pièce
chimique. L'humidité contenue dans l'air se lie à un
qui se compose d'une matière frittée à forte porosité. produit déshydratant qui se liquéfie et est récupéré au extern
fond d'un réservoir. Ce condensat doit être évacué et le maniè
produit être changé régulièrement. comp
l'insta
→ Soulignez la nécessité d'un entretien régulier.
→ Comparez cette méthode au séchage par adsorption.
→ Mo
positi
Figure 1-8 : Filtre séparateur d'eau Figure 1-9 : Dés-hydrateur Figure 1-10 : Lubrificateur
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1.2.4 Systèmes de sécurité
[72] Limiteur de pression Image réelle d'un limiteur de pression.
Afin d’ajuster la pression dans les conduites, les régulateurs et limiteurs de pression permettent quant à eux,
d’évacuer l’air du système lorsque la pression est trop[60]
grande, oude
Limiteur faire retourner
pression (2) l excédant d’huile au réservoir. Dès que la
Les limiteurs de débit permettent d’adapter le débit de fluide. dépasse l
commenc
Les systèmes de clapet anti-retour permettent d’imposer le sens de circulation d’un fluide.
→ Dans c
entièreme
de pompe
réservoir.
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1.2.5 Systèmes de mesure
D’une part, on peut avoir recours à des manomètres afin d’avoir une information sur la pression, des
débitmètres pour la mesure de débit. D’autre part, des capteurs de proximité et de fin course permette la mesure
de la position des actionneurs. [162] Débitmètre Le débit d'huile à m
mobile. Il est formé
piston creux qui es
du débit que le pist
précision d'indicati
environ. Pour des m
appel à des turbine
roues ovales ou à d
engrenages.
Un [160]
vérin est un(principe
Manomètre actionneur
à piston)utilisant de l’énergie pneumatique ou hydraulique pour produire une énergie
mécanique lors d’un(principe
[161] Manomètre déplacement linéaire ou rotatif limité à sa course. Le vérin permet de convertir de l’énergie
de Bourdon)
pneumatique (ou hydraulique) en énergie mécanique.
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Figure 1-15: Constituants d'un vérin
1.3.2 Types des vérins
Il existe deux types de vérin :
• Vérin simple effet
Ce vérin ne peut développer un effort que dans un seul sens. La course de rentrée s’effectue grâce à un ressort
de rappel incorporé entre le piston et le flasque avant. Il [151]
ne possède qu’une
Vérin à simple effetseule entrée d’air ou d’huile. Pour ce qui est du vé
le côté piston à fluid
Par conséquent, le v
un sens. Le volume
piston génère une p
e d è s s o p n ir év e L t eff e elpmis à nir éV ]52[ piston se déplace s
t ôc er è h p s o mt a' l à
if a t n e m e s s arc n e' l de retour est obtenu
m ucc a' l r a p e é n ê g poids propre de la ti
t n e m e l ar é n é g t s e
. er è h p s o mt a' l extérieure.
a l e u q z e u q i d nI →
r of s e l c ev a tr o p p ar
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rév ud elèdoM
[153] Vérin à double effet Avec les vérins à double effe
piston peuvent être alimenté
pression. C'est pourquoi le
deux sens.
nu'd tre s e s MISdiulF
sel etp moc ne dnerp
→ Pour les vérins à double
unilatérale, on obtient des fo
l ed eitreni'L • différentes lors de la rentrée
m ed elgna'L • la différence de taille entre la
surface annulaire du piston.
éd e s sa m al
ne mettorf eL •
ne mettorf eL
b moluoC te
tno s enretxe
orb ed teffe'l
nirév sel ruS •
ennoitroporp
f ed liforp nU •
tni setiuf seL •
stnioj
s elèdo m nU •
se mulov seL •
Figure 1-17 : Vérin hydraulique double effet
e sr u o c a l e d
Figure 1-18 : Moteur pneumatique à lamelle Figure 1-19 : Moteur hydraulique à deux sens de rotation
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Figure 1-20 : Pompe à engrenage Figure 1-21 : Pompe à palette Figure 1-22: Pompe à lobe
• D'autres sont dites « alternatives » car font appel au mouvement alterné d'un piston ou d'une membrane
(cylindrée et course fixent alors le débit pompé).
Figure 1-23 : Pompe à pistons axiaux Figure 1-24 : Pompe à pistons radiaux Figure 1-25 : Pompe à membrane
Figure 1-26 : Vérin simple effet et distributeur 3/2 monostable Figure 1-27 : Vérin double effet et distributeur 3/2 monostable
NF à commande manuelle par bouton NF à commande manuelle par bouton
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Dans chaque case se positionnent des flèches ou des traits qui indiquent les liaisons établies entre les orifices
et le sens d’écoulement du fluide.
Les canalisations aboutissent à la case représentant la position repos.
La lecture de la position travail s’obtient en déplaçant par glissement l’autre case du symbole face à la
représentation des tuyauteries.
• Exemples : A B A B
P T P T
Il existe un grand nombre de possibilités de cases centrales (type 4/3) suivant le fonctionnement désiré. Les
plus courantes sont les suivantes :
A B A B A B A B
T P T P T P T
P
Centre fermé Centre ouvert Centre tandem Centre en Y
[39] Symboles pour les modes d'actionnement L'image montre des exemples d'actionnement ou de
(1) retour en arrière manuel et mécanique.
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[40] Symboles pour les modes d'actionnement L'image montre des exemples d'actionnement et de
(2) retour en arrière pneumatique, électrique et mixte.
Commande hydraulique
Commande manuelle
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• Autour du groupe de pompage
• Autour de la distribution
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Table des matières
2. Les circuits d’hydraulique industrielle ......................................................................................................................................14
2.1. Description générale ...........................................................................................................................................................14
2.2. Schématisation de circuit hydraulique ............................................................................................................................14
2.3. Centrale hydraulique (Constitution) ...............................................................................................................................15
2.4. Les machines volumétriques : ...........................................................................................................................................16
2.4.1. Les pompes volumétriques et leurs grandeurs associées :................................................................................18
2.4.2. Les actionneurs hydrauliques et leurs grandeurs associées : ...........................................................................21
2.5. Les appareils de protection et de régulation :................................................................................................................32
2.5.1. Limiteur de pression..................................................................................................................................................32
2.5.2. Clapets anti-retours ...................................................................................................................................................33
2.5.3. Réducteur de pression :.............................................................................................................................................33
2.5.4. Limiteur et réducteur de débit : ..............................................................................................................................34
2.5.5. Distributeurs ...............................................................................................................................................................34
2.6. Les huiles hydrauliques, caractéristiques et choix .......................................................................................................35
2.6.1. Fonctions d’une huile hydraulique :.......................................................................................................................35
2.6.2. Caractéristiques d’une huile hydraulique .............................................................................................................35
2.6.3. Choix des huiles hydrauliques : ..............................................................................................................................36
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Chapitre 2. (05 semaines)
La transmission de puissance par les circuits hydrauliques est très utilisée dans l’industrie. Parmi les
avantages et les inconvénients de ce type de transmission, on cite :
Avantages
• Encombrement réduit
• Durée de vie élevée
• Facilité de réglage (ex : réglage de vitesse par action sur le débit)
• Possibilité de transmettre des puissances très élevées
Inconvénients
• Prix élevé
• Rendement faible
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Figure 2-1: Exemple d’un schéma d’une installation hydraulique
Rép Désignation Fonction
1 Réservoir Stocker le fluide
2 Pompe hydraulique Générer la puissance hydraulique
3 Moteur électrique Actionner la pompe
4 Distributeur 4/3 Distribuer la puissance hydraulique au vérin
5 Vérin double effet Transformer la puissance hydraulique en puissance mécanique
6 Accumulateur Stocker l’énergie hydraulique et la restituer en cas de besoin
7 Régulateur de débit Régler le débit et la vitesse du fluide
8 Vanne Distribuer ou interrompre le passage du fluide
9 Limiteur de pression Protéger l’installation contre les surpressions
10 Filtre Empêcher les impuretés de s’infiltrer dans les organes sensibles
11 Manomètre Indiquer la valeur de la pression
12 Débitmètre Indiquer la valeur de débit
13 Clapet anti-retour Autoriser le passage du fluide dans un seul sens
Un schéma hydraulique représente toujours l’équipement en position repos ou initiale, il nous permet de
comprendre l’installation dans le but surtout de détecter les défaillances et par la suite savoir ou on doit
intervenir
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Figure 2-2 : Groupe hydraulique de marque Festo Figure 2-3: Schéma symbolique du groupe hydraulique
• Moteur d’entraînement :
Permis l’entrainement en rotation de l’arbre de la pompe, il peut être électrique ou thermique
• Réservoir :
Le réservoir a pour rôle principale de stocker l’huile et d’assurer l’alimentation de la pompe. Il permet
aussi le refroidissement, la décantation (séparation des liquides et des solides) et la désémulsion de l’huile
(séparation de gaz).
• Filtre :
La plupart des pannes qui surviennent dans un système hydraulique proviennent du mauvais état de
l’huile. La présence des impuretés dans l’huile entraîne une usure excessive des composants du circuit. Le
filtre élimine ces impuretés. Un filtre peut être placé soit à l’aspiration de la pompe (protège la pompe mais
augmente la perte de charge) ou dans la canalisation de retour au réservoir (nécessité d’avoir un clapet by-
pass pour éviter les surpressions dans le circuit en cas de colmatage), ou bien au refoulement (pour assurer la
protection particulière d’un organe sensible)
• Limiteur de pression :
Il est appelé aussi soupape de sûreté, son rôle est de protéger la pompe et les composants de circuit contre
les surcharges. Il doit être toujours monté en dérivation avec le circuit. Il est fermé au repos et lorsqu’il y a
surcharge (la pression à la sortie de la pompe est supérieure à celle de réglage), il s’ouvre et laisse passer
l’huile au réservoir.
• Manomètre :
Il permet la visualisation de la valeur de pression à fin d’assurer le réglage.
Les pompes utilisées dans les circuits d’hydraulique industrielle sont de type volumétrique.
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• Grandeur caractérisant ces appareils
• La cylindrée :
C’est la quantité d'huile engendrer (refouler ou aspirer) pendant un cycle, elle s'exprime par unité de
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volume par cycle :[𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟] ou [𝑙⁄𝑡𝑟 ]
On constate deux types de cylindrée :
• Cylindrée géométrique ou théorique 𝐶𝑦𝑔é𝑜
Elle est calculée sur plan, à partir des dimensions et forment du composant, cette cylindrée ne tiens pas
compte des fuites interne
• Cylindrée réelle : 𝐶𝑦𝑟é𝑒𝑙
Qui tient compte des fuites interne, ces fuites dépendent de nombreux paramètres (la viscosité d'huile
utiliser, la pression d'utilisation, la vitesse d'utilisation et de l'âge du composant). La cylindrée réelle est donc
variable et dépend de ces paramètres
Ces cylindrées sont déterminées par le constructeur, et sont indiquées dans des catalogues en fonction
des différents paramètres
• Expression de rendement
• Expression du débit
L’expression générale du débit fournit par la pompe ou absorbée par le moteur est donnée par :
𝑄𝑣 = 𝑁. 𝐶𝑦𝑟é𝑒𝑙
𝑡
Où N : nombre de cycle par unité de temps [ 𝑟⁄𝑠].
• Expression de la puissance
La puissance mécanique s’exprime par :
Ƥ𝑚é𝑐 = 𝐹. 𝑣 = 𝐶. Ω
Pour les vérins 𝐹 est la force en[𝑁], et 𝑣 la vitesse de la tige en [𝑚⁄𝑠]
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La puissance hydraulique s’exprime par :
Ƥℎ𝑦𝑑 = 𝑄𝑣 . 𝛥𝑝
Où 𝛥𝑝 : la différence de pression entre l’entrée et la sortie de la machine [𝑃𝑎]
• Expression du couple
Le couple d’entraînement peut être exprimé à partir de l’expression de la puissance :
Ƥ𝑚é𝑐
𝐶=
Ω
Où : Ω vitesse angulaire [𝑟𝑑/𝑠]
Energie Energie
Pompe hydraulique
Mécanique Hydraulique
Les pompes volumétriques déplacent à chaque cycle une quantité constante de liquide on distingue deux
types :
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Pompe à palette :
Le rotor est muni de plusieurs lames qui coulissent radialement
et assurent le transport du fluide pompé.
Les palettes sont maintenues en contact avec les parois du stator
par un jeu de ressorts et à la force centrifuge.
Avantages :
• Débit régulier
• Marche réversible de la pompe
Inconvénients :
• Usure du corps par frottement des palettes
• Difficile pour le pompage des produits visqueux
Pompe à lobe
Deux rotors tournent sans se toucher assurent le transport du
fluide pompé
Avantage :
• Bonne tenue à l’abrasion
Inconvénient :
• Inefficace pour des fluides peu visqueux
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Pompe à pistons radiaux :
Les pistons sont disposés radialement au stator, leurs axes sont
perpendiculaires à l’arbre d’entraînement principal.
Les pompes à pistons radiaux sont des pompes volumétriques à
débit constant ou variable, travaillant couramment à des
pressions supérieures à plusieurs centaines de bars.
Avantages :
• Utilisable à haute pression (jusqu’à 650 bars environ)
• Pompe réversible
• Pompe réglable et modulable
• Pompe à faible niveau de bruit
• Rendement élevé
Inconvénient :
• Trop cher
Pompe à membrane :
Utilise des membranes pour déplacer le fluide. Elle est souvent
utilisée pour le pompage de liquides corrosifs ou visqueux. La
pompe à membrane fonctionne en comprimant et en relâchant une
membrane flexible pour créer une pression qui déplace le fluide.
Avantage :
• Réglage facile de la course du piston et de sa fréquence
Inconvénient :
• La pompe n’accepte que des viscosités faibles
• Puissance mécanique :
C’est la puissance d’entrée absorbée par la pompe :
Ƥ𝑚é𝑐 = 𝐶. 𝛺
Avec 𝐶: Le couple en [𝑁. 𝑚] ; 𝛺 :La vitesse de rotation en [𝑟𝑎𝑑⁄𝑠 ] ; Ƥ𝑚é𝑐 :en [𝑊𝑎𝑡𝑡]
• Puissance hydraulique :
C’est la puissance de sortie fournie par la pompe :
Ƥℎ𝑦 = 𝑄𝑣 . 𝛥𝑝
Avec :
Ƥℎ𝑦𝑑 : en [𝑊𝑎𝑡𝑡]
𝛥𝑝 = 𝑝2 − 𝑝1 : La différence de pression entre la sortie et l’entrée et de la pompe en [𝑃𝑎]
3
𝑄𝑣 : Le débit volumique en [𝑚 ⁄𝑠]
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𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙
2
𝑄𝑣 𝑓𝑢𝑖𝑡𝑒𝑠 1
𝑄𝑣 𝑔é𝑜
La pompe absorbe un débit 𝑄𝑣 𝑔é𝑜 qui correspond à sa taille géométrique, mais elle ne peut refouler qu’un
débit réel, 𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙 = 𝑁. 𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 , le débit excédentaire constitue les fuites, on peut écrire alors :
Avec 𝑁 en [tr/s]
• Rendement :
Le rendement global de la pompe est :
Ƥℎ𝑦 𝑄𝑣 . 𝛥𝑝
𝜏𝑔 = 𝜏𝑣 . 𝜏𝑚 = =
Ƥ𝑚é𝑐 𝐶. 𝛺
Où 𝜏𝑚 est le rendement mécanique de la pompe
En remplaçant dans l’expression précédente 𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙 = 𝑁. 𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 et 𝛺 = 2𝜋𝑁 , on trouve :
2𝜋. 𝐶
𝜏𝑚 =
𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 . 𝛥𝑝
• Exemple de calcul
Un exemple de calcul sur tous ces paramètres, sera présenté dans ce chapitre lors de l’étude des moteurs
hydrauliques.
• Fonction
Le vérin est l’élément moteur des systèmes hydrauliques, car nous pouvons dire que c’est la fin du
parcours du circuit hydraulique. Le vérin a pour rôle de transformer l’énergie hydraulique reçue en énergie
mécanique comme par exemple la manipulation de la pelle mécanique, les trains d’atterrissage des avions, les
monte-charges, les presses hydrauliques...et la liste est très longue.
• Modèle fonctionnel : vérin hydraulique
Energie Energie
Vérin hydraulique Mouvement de translation
Hydraulique Mécanique
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• Symboles des vérins les plus utilisés :
L’ensemble tige piston se déplace dans un seul sens de retour est obtenue soit par u
poids propre de la tige du pisto
poussant est légèrement plus grand que l’effort en différentes lors de la rentrée et d
la différence de taille entre la su
Avantages :
• Plus souple,
• Réglage plus facile de la vitesse,
• Amortissement de fin de course réglable.
Inconvénients :
• Plus coûteux.
Utilisation :
• Grand nombre d’applications industriels
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Vérins spéciaux
Vérin rotatif
L’énergie du fluide est transformée en mouvement
de rotation. L’angle de rotation peut varier de 90°
à 360°. Les amortissements sont possibles.
• L'effort de poussée et de rentrée à exercer qui est fonction de la pression disponible pour
déterminer le diamètre du vérin.
• Longueur de la course (longueurs normalisées : 25, 40, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320).
• Le mode de fixation : sur le corps (bride, patte, équerre, ...) ; sur la tige (rotule, vis-écrou, ... )
• Détermination de la force
Pour déterminer le vérin approprié pour une application donnée, il est important de considérer la force
de poussée ou de traction nécessaire pour déplacer la charge, qui dépend du poids et des caractéristiques de
la charge elle-même.
Nous devons calculer la force théorique à développer selon le rendement du vérin
𝐹𝑡ℎ = 𝐹⁄𝜏𝑣
𝐹𝑡ℎ⁄ 4 𝑆𝑡ℎ
𝑆𝑡ℎ = 𝑝 D’où 𝐷𝑡ℎ = √
𝜋
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• Les abaques permettent de déterminer sans calcul, le diamètre d'un vérin.
• La course
Il est également important de déterminer la course du vérin nécessaire pour déplacer la charge sur la
distance requise, en prenant en compte les contraintes de l'espace disponible.
𝑐 = 𝑣. 𝑡
𝑐 : la course du vérin
𝑡 : le temps de
• La vitesse
La vitesse de déplacement de la charge doit également être prise en compte pour choisir un vérin
approprié. Une vitesse trop élevée peut entraîner des problèmes de sécurité et une usure prématurée du vérin
et des composants hydrauliques, tandis qu'une vitesse trop lente peut être inefficace pour certaines
applications.
𝑸𝒗 𝝅∗(𝑫𝟐𝒑 −𝒅𝟐𝒕 )
Lors de la rentrée de la tige : 𝒗𝒆 = ⁄𝑺 où 𝑺𝒑 est la section annulaire 𝑺𝒂𝒏 =
𝒂𝒏 𝟒
𝑸𝒗 𝝅∗𝑫𝟐𝒑
Lors de la sortie de la tige : 𝒗𝒔 = ⁄𝑺 où 𝑺𝒑 est la section du piston 𝑺𝒑 =
𝒑 𝟒
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• La pression :
La pression de service du système hydraulique doit également être prise en compte pour choisir un vérin
approprié. Il est important de s'assurer que le vérin est capable de supporter la pression maximale du système
hydraulique pour éviter les fuites et les défaillances.
𝑭
𝒑=
𝑺𝒑
N.B : Nous devons aussi vérifier la longueur de la tige au flambage à l’aide des abaques spécifiques qui
tiendrons compte du type de fixation et de la course du verni
Exemple :
Un vérin hydraulique est monté sur une remorque d’un engin a les caractéristiques suivantes :
𝑫𝒑 =160mm, 𝒅𝒕 =90mm, doit développer une force F=2000 daN, à la vitesse de sortie 𝒗𝒔 =5cm/s
On demande de calculer :
• La pression nécessaire 𝒑 de la pompe
• Le débit de la pompe 𝑸𝒗 𝐹
• La puissance hydraulique nécessaire 𝑑𝑡
• La vitesse de rentrée de la tige.
Solution :
B
Détermination de la pression 𝒑 de la pompe :
𝑭
𝒑=
𝑺𝒑
𝒑 𝐷𝑝
𝝅∗ 𝑫𝟐𝒑
𝑺𝒑 = A
𝟒
Alors : 𝑺𝒑 𝑺𝒂𝒏
𝟒∗𝑭
𝒑=
𝝅 ∗ 𝑫𝟐𝒑
AN:
𝟒 ∗ 𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎
𝒑=
𝟑. 𝟏𝟒 ∗ (𝟎. 𝟏𝟔)𝟐 𝑺𝒂𝒏 = 𝑺𝒑 − 𝑺𝒕
𝒑 = 𝟏𝟎 𝒃𝒂𝒓
Détermination du débit 𝑸𝒗 de la pompe :
𝑸𝒗 = 𝒗𝒔 ∗ 𝑺𝒑
D’où :
𝝅 ∗ 𝑫𝟐𝒑
𝑸𝒗 = 𝒗𝒔 ∗
𝟒
AN :
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𝟑. 𝟏𝟒 ∗ (𝟎. 𝟏𝟔)𝟐
𝑸𝒗 = 𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟐 ∗
𝟒
𝑸𝒗 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟏 𝒎𝟑 /𝒔
Détermination de la puissance hydraulique nécessaire :
𝑷𝒉𝒚𝒅 = 𝒑 ∗ 𝑸𝒗 = 𝑭 ∗ 𝒗𝒔
AN :
𝝅 ∗ (𝑫𝟐𝒑 − 𝒅𝟐𝒕 )
𝑺𝒂𝒏 = 𝑺𝒑 − 𝑺𝒕 =
𝟒
D’où :
𝟒 ∗ 𝑸𝒗
𝒗𝒆 =
𝝅 ∗ (𝑫𝟐𝒑 − 𝒅𝟐𝒕 )
AN :
𝟒 ∗ 𝟏𝟎−𝟑
𝒗𝒆 =
𝟑. 𝟏𝟒 ∗ [(𝟎. 𝟏𝟔)𝟐 − (𝟎. 𝟎𝟗)𝟐 ]
𝒗𝒆 = 𝟔. 𝟑 𝒄𝒎/𝒔
• Définition :
Dans ce type d’actionneur, l’énergie hydraulique fournie par un fluide sous pression est transformée en
énergie mécanique. Il en résulte un mouvement de rotation sur l’arbre de sortie.
Les moteurs hydrauliques présentent deux caractéristiques : le couple moteur et la vitesse de rotation.
• Modèle fonctionnel : Moteur hydraulique
Energie Energie
Moteur hydraulique Mouvement de rotation
Hydraulique Mécanique
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• Remarque :
Ces moteurs entraînent des systèmes mécaniques. Si le couple résistant devient trop important, la
pression monte. Quand elle atteint la valeur de réglage du limiteur de pression, le débit retourne au
réservoir.
Leur avantage c’est qu’ils développent une grande puissance pour un encombrement réduit
• Symbolisation :
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Moteur à palettes :
L’huile sous pression provoque la rotation des palettes
implantées sur le rotor.
Avantage :
• Réalisation simple
Inconvénient :
• Puissance transmise relativement faible.
Moteur à engrenages :
Même conception que la pompe à engrenage, la pression du
fluide entraîne en rotation les roues dont l’une est motrice.
Avantages :
• Encombrement très réduit
• Économique
Inconvénient :
• Rendement limité
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• Caractéristiques associées aux moteurs hydrauliques :
Grandeurs Vitesse de rotation Pression Rendement
(tr/min) maxi
Type Mini Maxi En bars 𝝉𝒈
Moteurs à palettes 100 500 170 0.85
Moteurs à engrenages 400 2500 170 0.8
Moteurs à pistons Quelques 500 20 0.9 1course / tour
radiaux tours
5 800 200 0.85 Plusieurs courses /
tour
Moteurs à pistons 50 350 400 0.95 Plateau incliné
axiaux
50 3500 250 0.9 Barillet incliné
• Puissance hydraulique :
C’est la puissance d’entrée pour le moteur.
Ƥℎ𝑦 = 𝑄𝑣 . 𝛥𝑝
Avec :
Ƥℎ𝑦𝑑 : en [𝑊𝑎𝑡𝑡]
𝛥𝑝 = 𝑝1 − 𝑝2 : La différence de pression entre l’entrée et la sortie et du moteur en [𝑃𝑎]
3
𝑄𝑣 : Le débit volumique en [𝑚 ⁄𝑠]
𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙
1
𝑄𝑣 𝑓𝑢𝑖𝑡𝑒𝑠 2
𝑄𝑣 𝑔é𝑜
Le fluide entre dans le moteur avec un débit 𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙 , débité réellement par la pompe, mais le moteur ne
peut refouler que le débit 𝑄𝑣 𝑔é𝑜 = 𝑁. 𝐶𝑦 𝑔é𝑜 , le débit excédentaire constitue les fuites on peut écrire alors :
Avec 𝑁 en [tr/s]
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• Puissance mécanique :
C’est la puissance de sortie développée par le moteur :
Ƥ𝑚é𝑐 = 𝐶. 𝛺
Avec 𝐶: Le couple en [𝑁. 𝑚] ; 𝛺 :La vitesse de rotation en [𝑟𝑎𝑑⁄𝑠 ] ; Ƥ𝑚é𝑐 :en [𝑊𝑎𝑡𝑡]
• Rendement :
Le rendement global du moteur est :
Ƥ𝑚é𝑐 𝐶. 𝛺
𝜏𝑔 = 𝜏𝑣 . 𝜏𝑚 = =
Ƥℎ𝑦 𝑄𝑣 . 𝛥𝑝
Où 𝜏𝑚 est le rendement mécanique du moteur
En remplaçant dans l’expression précédente 𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙 = 𝑁. 𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 et 𝛺 = 2𝜋𝑁 , on trouve :
2𝜋. 𝐶
𝜏𝑚 =
𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 . 𝛥𝑝
• Exemple de calcul :
Une transmission hydraulique est utilisée pour entrainer un tambour de treuil à une vitesse 𝑵𝒎 , le
circuit hydraulique fonctionne à une pression maximale 𝒑𝒎𝒂𝒙 = 𝟑𝟏𝟓 𝒃𝒂𝒓, on considère que les pertes
mécaniques sont négligeables devant les pertes volumétriques.
On demande de :
• Choisir parmi les cylindrées réelles celle qui convient le mieux pour le moteur hydraulique
• Déterminer la pression de fonctionnement du circuit
• Choisir parmi les cylindrées réelles celle qui convient le mieux pour la pompe
• Déterminer les caractéristiques du moteur électrique (Couple et Puissance)
On donne : 𝑵𝒎 =65±5 tr/min, 𝑵𝒑 =750 tr/min, 𝜏𝑣,𝑝 =0,86, 𝜏𝑣,𝑚 =0,92, 𝑪𝒎,𝒉𝒚𝒅 =220daN.m
𝑝𝑚𝑎𝑥
ME
Charge
3
𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 (Moteur) [𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟] 200 300 400 450 500 550 600 700
3
𝐶𝑦 𝑟é𝑒𝑙 (𝑝𝑜𝑚𝑝𝑒) [𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟 ] 22 26 30 35 40 45 60 75
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• Solution :
1) Détermination de la cylindrée réelle du moteur hydraulique : (voir la figure)
• La puissance hydraulique absorbée :
Ƥ𝑚 = Ƥℎ𝑦𝑑 = p. 𝑄𝑣 𝑔é𝑜,𝑚
• La puissance mécanique fournit :
Ƥ𝑚 = 𝐶𝑚,ℎ𝑦𝑑 . 𝛺𝑚,ℎ𝑦𝑑 où 𝛺𝑚,ℎ𝑦𝑑 = 2. 𝜋. 𝑁𝑚,ℎ𝑦𝑑
On peut écrire alors : Ƥ𝑚 = 𝑝. 𝑄𝑣 𝑔é𝑜,𝑚 = 𝐶𝑚,ℎ𝑦𝑑 . 𝛺𝑚,ℎ𝑦𝑑
D’où :
𝐶𝑚,ℎ𝑦𝑑 . 2. 𝜋
𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚,ℎ𝑦𝑑 =
𝑝. 𝜏𝑣,𝑚
3 3
AN : 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚 = 476,7 𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟 , donc on choisit : 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚 = 500 𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟
2) Détermination de la pression de fonctionnement :
En tenant compte de la 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚 on recalcule la nouvelle pression de service :
𝐶𝑚,ℎ𝑦𝑑 . 2. 𝜋
𝑝= = 300𝑏𝑎𝑟
𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚 . 𝜏𝑣,𝑚
3) Détermination de la cylindrée réelle de la pompe hydraulique :
Le débit sortant de la pompe est celui qui entre dans le moteur pour cela on peut écrire :
𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 = 𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙,𝑚
𝑁𝑝 . 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 = 𝑁𝑚 . 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚
𝑝
𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙,𝑝
𝑄𝑣 𝑟é𝑒𝑙,𝑚
𝐶𝑚,é𝑙𝑒𝑐 1
1
ME 𝜏𝑣,𝑝 𝐶𝑚,ℎ𝑦𝑑
𝜏𝑣,𝑚
𝑄𝑣 𝑓𝑢𝑖𝑡𝑒𝑠 𝛺𝑚,é𝑙𝑒𝑐 2 𝛺𝑚,ℎ𝑦𝑑
𝑄𝑣 𝑓𝑢𝑖𝑡𝑒𝑠 2
𝑄𝑣 𝑔é𝑜,𝑝 𝑄𝑣 𝑔é𝑜,𝑚
𝑁𝑚 .𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚 3
D’où : 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 = = 43,33 𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟
𝑁𝑝
3 3
AN : 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 = 43,33 𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟 , donc on choisit : 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 = 40 𝑐𝑚 ⁄𝑡𝑟 ; C’est la valeur la plus proche.
On recalcule 𝑁𝑚 pour s’assurer qu’elle ne sort pas de l’intervalle 𝑁𝑚 =65±5 tr/min.
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𝑁𝑝 . 𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝
𝑁𝑚 =
𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑚
AN : 𝑁𝑚 = 60 tr/min ∈ [60 − 70]
4) Détermination des caractéristiques du moteur électrique (Couple et Puissance) :
• Le couple :
𝐶 𝑦 𝑟é𝑒𝑙,𝑝 . 𝑝
𝐶𝑚,é𝑙𝑒𝑐 = 𝐶𝑝,ℎ𝑦𝑑 =
2. 𝜋. 𝜏𝑣,𝑝
AN : 𝐶𝑚,é𝑙𝑒𝑐 = 222 𝑁. 𝑚
• La puissance :
Ƥ𝑚,é𝑙𝑒𝑐 = 𝐶𝑚,é𝑙𝑒𝑐 . 𝛺𝑚,é𝑙𝑒𝑐
AN : Ƥ𝑚,é𝑙𝑒𝑐 = 17,43 𝑘𝑊
Fonction :
II a pour fonction de limiter la pression dans un
circuit et de faire retourner au bac le débit
excédentaire. II est monté en dérivation sur la
conduite de pression.
Principe de fonctionnement :
Un clapet 2 empêche le débit qui sort de la pompe
de retourner vers le réservoir. Lorsque le débit est
bloqué dans une partie de l’installation, la pression
en sortie de pompe augmente.
Lorsque cette pression p, qui s’applique sur la
surface S du clapet 2, crée une force F supérieure à
la force du ressort 3, le clapet s’ouvre et le débit
retourne au réservoir.
Une vis 4 permet de tarer la force du ressort 3.
Remarque :
Le débit évacué par le limiteur de pression est une
perte d’énergie qui se transforme en chaleur et
provoque l’augmentation de la température du
fluide.
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2.5.2. Clapets anti-retours
Fonction :
Un tel dispositif permet de contrôler le sens de
circulation de l’huile hydraulique. Il permet le
passage dans un sens et bloque le flux si celui-ci
venait à s'inverser.
Principe de fonctionnement :
La circulation de l'huile de A vers B est autorisée
tandis que de B vers A est bloquée, pour le clapet
taré il faut une pression égale ou supérieure à la
valeur de tarage du clapet.
Principe de fonctionnement
Le fluide circule de B vers A. Le canal 3 permet à
la pression venant de A, d’agir sur la surface du
tiroir 1. Ceci engendre une force à laquelle
s’oppose la force du ressort 4. Lorsque la pression
en A crée une force supérieure à la force du ressort
4, le tiroir 1 se déplace vers la droite et ferme le
passage de B vers A. Ainsi le circuit A n’étant plus
alimenté, la pression est réduite et reste stable.
En cas de surpression en A, le tiroir 1 se déplace
encore plus vers la droite et met en
communication le circuit A avec le réservoir par
l’intermédiaire du canal 2 et du drain Y.
Remarques :
Le réducteur de pression se monte toujours en
série sur les circuits.
Les réducteurs ne sont pas tous munis d'un canal
interne, (comme le canal 2 sur le schéma de
principe ci-dessus) dans ce cas, ils sont incapables
d'éliminer les surpressions.
Si le fluide doit pouvoir circuler de A vers B, il
faut alors choisir un réducteur de pression équipé
d'un clapet anti-retour.
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2.5.4. Limiteur et réducteur de débit :
Fonction :
Limiter ou réduire la vitesse du débit dans un
circuit hydraulique afin de régler la vitesse des
actionneurs lorsque la charge est fixe.
Fonctionnement :
Des entailles en forme de V situées à la base du
tiroir 1, permettent un réglage progressif du
passage du débit entre les orifices A et B.
La rotation de la molette 2 fait monter ou
descendre le tiroir 1 (suivant le sens de rotation
de la mollette).
Ce modèle est équipé d’un clapet anti-retour.
Lorsque le débit circule de B vers A, le tiroir 1 se
soulève et laisse passer le débit sans le freiner.
Remarque :
Pour un réglage donné, le débit est constant que si
la charge est constante, si la charge est variable il
faudra employer un régulateur de débit.
2.5.5. Distributeurs
Fonction :
Aiguiller le débit vers l'une ou l'autre partie du
circuit, autoriser ou bloquer le passage du débit
Constitution :
Le distributeur est constitué de 3 parties : le corps,
le tiroir, les éléments de commande
Fonctionnement :
Les éléments de commande agissent sur le tiroir et
le déplacent vers la droite ou vers la gauche. En se
déplaçant, le tiroir met en communication les
orifices.
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2.6. Les huiles hydrauliques, caractéristiques et choix
Les huiles hydrauliques sont des fluides utilisés dans les systèmes hydrauliques pour transmettre de la
puissance à travers les tuyaux et les conduites.
Les huiles hydrauliques peuvent être fabriquées à partir de différentes bases, telles que les huiles minérales,
synthétiques ou végétales, selon les besoins spécifiques du système hydraulique et les conditions de
fonctionnement, Il est important de suivre les recommandations du fabricant, et de choisir une huile
hydraulique qui répond aux normes de qualité et de performance applicables, pour assurer un fonctionnement
efficace et fiable du système hydraulique.
• Lubrification
L’huile, à condition d’avoir une viscosité adaptée, forme une couche mince entre les pièces en mouvement
et assure ainsi l’autolubrification des mécanismes.
• Dissipation de la chaleur
L’huile en circulation absorbe la chaleur produite par les frottements dans les mécanismes et la dirige
vers le refroidisseur et le réservoir.
• La viscosité
La viscosité est une caractéristique d’un fluide qui définit sa résistance à l’écoulement : plus la viscosité
est élevée, plus l’écoulement est difficile (il devient « pâteux »). Il faut choisir une huile à viscosité adaptée à
la pompe et à l’ensemble de l’installation.
Si la viscosité était trop faible, la lubrification du mécanisme se fera mal. Si la viscosité est trop élevée, la
pompe peinera à faire circuler l’huile, ce qui se traduira par une dépense énergétique injustifiée et des
variations de débit préjudiciables.
• Indice de viscosité
La viscosité évolue avec la température. Mais toutes les huiles ne sont pas sensibles de la même manière :
l’indice de viscosité caractérise la manière dont la viscosité du fluide évolue avec la température.
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Figure 2-5 : Evolution de l’indice de viscosité en fonction de la température
La viscosité s’exprime en [m²/s]. Dans le système pratique, elle s’exprime en Stockes (St, [cm²/s]) ou
centistokes (cSt, [mm²/s]).
Remarque : Choisir une huile à l’indice de viscosité élevé est important pour les systèmes qui évoluent dans
un environnement présentant des écarts de température élevés (aviation par exemple).
• Point d'éclair
Le point d'éclair est la température à laquelle une huile émet des vapeurs inflammables. Les huiles
hydrauliques doivent avoir un point d'éclair suffisamment élevé pour minimiser les risques d'incendie.
• Point de solidification
Le point de solidification est la température à laquelle une huile se solidifie. Les huiles hydrauliques
doivent avoir un point de solidification suffisamment bas pour éviter les problèmes de gel dans les
environnements froids.
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Table des matières
3. Les circuits d’automatismes pneumatiques ................................................................................................................ 38
3.1. Description............................................................................................................................................................... 38
3.2. Constitution et schématisation d’une installation d’air comprimé :............................................................ 38
3.2.1. Éléments de production de l’air comprimé ............................................................................................. 38
3.2.2. Les vérins pneumatiques............................................................................................................................. 39
3.2.3. Conduites et raccordements ....................................................................................................................... 40
3.2.4. Les modules de conditionnement de l’air comprimé ............................................................................ 40
3.3. Les symboles pneumatiques ................................................................................................................................. 41
3.4. Exemples de circuits .............................................................................................................................................. 41
3.1. Description
Le pneumatique dans son domaine d’application est la plus économique des techniques
d’automatisme. Il utilise des pressions relativement faibles, entre 4 et 6 bars (10 maxi), fournissent
d’effort faibles ou moyen (3000 daN).
• La grande vitesse de l’air dans les canalisations qui peut atteindre les 50 m/s, permet des
mouvements rapides, mais des avances de précision approximatives.
• Le matériel est très simple, robuste et facile d’entretien.
• Le pneumatique résout la plupart des problèmes de transfert, manutention et blocage des pièces
Pour obtenir de l’énergie pneumatique, on utilise un compresseur. Les compresseurs sont actionnés
par un moteur électrique ou thermique. Dans les systèmes pneumatiques, la circulation d’air se fait
généralement en circuit ouvert. Les compresseurs pneumatiques sont souvent reliés à une cuve qui
garde l’air sous pression.
Energie Energie
Vérin pneumatique Mouvement de translation
Pneumatique Mécanique
• Constitution
a l e u q z e u q i d nI →
of s e l c ev a tr o p p ar
→M
pos
Figure 3-14 : Sortie du vérin en appuyant sur S2 Figure 3-15 : Entrée du vérin en appuyant sur S0
Lorsqu’on appui sur le bouton S2, le courant électrique (en rouge) circule dans le circuit de commande
provoquant l’excitation de la bobine Y2 du distributeur, permettant à l’air (en bleu (figure 3-14)) de circuler de
1 ver 2 sur le circuit de puissance. En relâchant le bouton poussoir S2 le système continu à fonctionner grâce au
maintien K2.
Pour faire rentrer la tige du vérin il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir S0, ce qui coupe le circuit
électrique et provoque la désexcitation de la bobine Y2, le ressort de rappel bascule le tiroir de distributeur et
libère l’air, le vérin rentre grâce à son ressort de rappel, voir la figure 3-15.
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• Commande électropneumatique d’un vérin double effet
La figure 3-16, représente le circuit de puissance pneumatique, il se compose d’un vérin
pneumatique double effet, et une source pneumatique, ainsi d’un système de conditionnement de l’air
comprimé, et en fin un distributeur 5/2 à commande électrique.
La figure 3-17, représente le circuit de commande électrique du système pneumatique, il est
composé de deux bobines Y1 et Y2, et de deux boutons poussoirs S1 pour la sortie et S2 pour la rentrée
du vérin.
Figure 3-18 : Sortie du vérin en appuyant sur S1 Figure 3-19 : Entrée du vérin en appuyant sur S2
Lorsqu’on actionne le bouton poussoir S1, le courant électrique (en rouge) circule dans le circuit de
commande provoquant l’excitation de la bobine Y1 du distributeur, permettant à l’air (en bleu (figure 3-18)) de
circuler de 1 ver 4 sur le circuit de puissance ce qui provoque la sortie du vérin.
Pour faire rentrer la tige du vérin il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir S2, le courant électrique (en
rouge) circule dans le circuit de commande provoquant l’excitation de la bobine Y2 du distributeur, permettant
à l’air (en bleu (figure 3-19)) de circuler de 1 ver 2 sur le circuit de puissance ce qui provoque la rentrée du vérin.
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Chapitre 4. (04 semaines)
• L'automobile : les usines automobiles utilisent des robots pour l'assemblage de pièces, la peinture et la
manipulation de matériaux lourds.
• L'agroalimentaire : les systèmes de tri et d'emballage automatisés sont largement utilisés pour trier,
emballer et étiqueter les aliments en fonction de leur forme, de leur taille et de leur couleur.
• La production d'énergie : les centrales électriques utilisent des systèmes automatisés pour surveiller et
contrôler les processus de production d'énergie, tels que la combustion de carburant et la régulation de
la tension.
• Les industries chimiques : les systèmes automatisés sont utilisés pour contrôler les processus de
production chimique, tels que le dosage de produits chimiques, la régulation de la température et la
pression.
• La logistique : les systèmes automatisés sont utilisés pour trier, emballer et expédier les produits dans
les entrepôts et les centres de distribution.
Ces exemples montrent l'importance des systèmes automatisés dans l'industrie moderne, où ils sont utilisés
pour améliorer l'efficacité, la qualité et la sécurité des processus de production.
4.2. Description d'un système automatisé :
Un système automatisé est un ensemble de composants mécaniques, électriques, électroniques et
informatiques interconnectés qui permettent d'exécuter des tâches sans intervention humaine. Ce système est
généralement composé de trois parties principales : la partie opérative, la partie commande et l'interface
homme/machine.
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Les capteurs peuvent être de différents types, tels que :
• Les capteurs de température : ils permettent de mesurer la température d'un milieu (air, liquide, solide).
• Les capteurs de pression : ils permettent de mesurer la pression d'un fluide ou d'un gaz.
• Les capteurs de débit : ils permettent de mesurer le débit d'un fluide dans une canalisation.
• Les capteurs de position : ils permettent de mesurer la position d'un objet ou d'une pièce mobile.
Figure 4-2: Capteur de température Figure 4-3: Capteur de pression Figure 4-4: Capteur de débit Figure 4-5: Capteurs de proximité
• Les actionneurs électriques : ils permettent de convertir une énergie électrique en une énergie mécanique
(moteurs électriques, solénoïdes, etc.).
• Les actionneurs hydrauliques : ils permettent de convertir une énergie hydraulique en une énergie
mécanique (vérins hydrauliques, moteurs hydrauliques, etc.).
• Les actionneurs pneumatiques : ils permettent de convertir une énergie pneumatique en une énergie
mécanique (vérins pneumatiques, moteurs pneumatiques, etc.).
Modèle de l'actionneur rotatif
n e ert ê t i o d n ir év e l r u o p e u n et er e l l i at a l e u q z e u q i d nI →
• frottement f [Nms/rad], rad étant l'angle en radians
. n o it a l l at s n i' l s n a d s er i a s s ec é n s ecr of s e l c ev a tr o p p ar
• moment d'inertie I [kgm 2]
• couple externe Mext [Nm]
• fuites internes k [m 3/(sPa)]
Figure 4-6 : Actionneur électrique Figure 4-7 : Actionneur hydraulique Figure 4-8 : Actionneur pneumatique
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4.2.2. Partie commande :
La partie commande est l'ensemble des composants électroniques et informatiques qui permettent de gérer
la partie opérative d’une manière automatique programmable. Parmi les systèmes de commande en industrie on
cite les automates programmables industriels (API). Plusieurs types de commandes peuvent êtres utiliser comme
la commande en boucle ouverte et la commande en boucle fermée
• Le mode de commande direct (ou boucle ouverte) consiste à commander le système sans boucle de retour.
• Le mode de commande avec compte-rendu d'exécution (ou boucle fermée) permet de mesurer les résultats
de l'action et de les comparer avec les valeurs souhaitées pour ajuster la commande en conséquence.
• Automate programmable industriel (API) : L'API est une machine électronique programmable. Elle
permit de gérer un système automatiser d’une manière programmable. Il est constitué d'une unité
centrale de traitement et des interfaces entrées/sorties (TOR et analogique), et un module d’alimentation
et des interfaces de communication spéciales. La figure ci-dessous représente un SIMATIC S7-1200.
• La conception modulaire de l'API permet de personnaliser le système automatisé en fonction des besoins
spécifiques de chaque application. Les modules TOR (Tout Ou Rien) permettent de gérer les
entrées/sorties binaires.
• Parmi les interfaces qui peuvent être liée à un automate programmable nous citant l’HMI. L'interface
homme/machine permet à l'opérateur de communiquer avec le système automatisé. Cette interface peut
être composée d'un écran tactile, d'un clavier, d'une souris, etc.
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4.3. Outils de représentation par GRAFCET :
• Les étapes : sont représentées par des rectangles et correspondent à des états logiques du processus.
Elles sont numérotées de manière à faciliter leur identification.
• Les transitions : sont représentées par des flèches et permettent le passage d'une étape à une autre. Elles
sont associées à des conditions logiques qui doivent être remplies pour qu'elles soient franchies.
• Les actions : sont représentées par des symboles particuliers et correspondent à des opérations à
effectuer pendant une étape donnée.
4.3.3. Exemples :
On s’intéresse au principe de fonctionnement d’une poinçonneuse. On souhaite lire le Grafcet de cette
poinçonneuse, ce qui va nous permettre de comprendre le fonctionnement de l’objet.
Appel de sous-programme.
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• Différentes structures de l'organigramme de programmation
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Références :
1. J. Faisandeur, ''Mécanismes hydrauliques et pneumatiques'', Dunod 2006.
3. ''Industrial hydraulic Systems, an introduction'', Englwood cliffs (new jersy), Prentice hall
1988.
6. REKIK, Sami. Circuit Hydraulique : conception et maintenance [en ligne]. Disponible sur:<
http://www. electromecanique. org/images/images/circuitHydraulic. pdf.
11. Patrick Beynet, Fonctions du produit – Technologie pneumatique – hydraulique pour les
systèmes automatisés de production. Lycée Rouvière Toulon.
12. J. Perrin, F. Binet, J.-J. Dumery, C. Merlaud, J.-P. Trichard, Automatique et Informatique
Industrielle – Bases théoriques, méthodologiques et techniques, Éditions Nathan Technique,
2004.
14. http://www.festo.com.