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NOM |
SOUPAPES GENERALITES 1.doc |
PJ |
INTRODUCTlON
Il y a pression dans un circuit
hydraulique, lorsqu'une résistance s'oppose à I'écoulement du fluide refoulé
par la pompe
En fonction de cette résistance,
l'élévation de pression peut atteindre des valeurs importantes
Un circuit hydraulique est conçu
pour fonctionner dans une certaine gamme de pressions
Pour protéger tous les organes
mécaniques qui composent ce circuit: (pompes, distributeurs, récepteurs etc..)
certaines soupapes sont montées à divers endroits
DIFFERENTS TYPES DE SOUPAPES
Soupape de
décharge
- Soupape de sécurité
- Soupape de séquence
- Soupape de contre pression
Soupape
réductrice de pression
Chaque type de soupape joue des
rôles différents dans le circuit mais leur principe de fonctionnement reste
sensiblement le même
Ces différentes soupapes se
classent dans deux catégories principales
a - Soupape à action directe
Dans ce cas le fluide agit
directement sur le clapet et provoque son ouverture lorsque la pression atteint
la valeur de tarage du ressort
b - Soupape à action indirecte
Ces soupapes sont équipées de deux
clapets
Le fluide agit préalablement sur
un clapet à action directe L'ouverture de ce clapet auxiliaire provoque
l'ouverture d'un clapet principal
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NOM |
SOUPAPES GENERALITES 2.doc |
PJ |
ROLE ET BUT D'UNE SOUPAPE
Sur le circuit hydraulique
représenté ci-dessus, en plus d'une pompe (1) d'un distributeur (2) et d'un
moteur hydraulique (3> on retrouve plusieurs soupapes.
Une
soupape de décharge (4)
Elle est
montée en dérivation sur le circuit d'alimentation entre la pompe et le
distributeur.
Son rôle
est de contrôler une pression maximum déterminée dans le circuit principal pour
plusieurs raisons Limiter la puissance hydraulique que peut fournir la pompe en
fonction de la puissance installée (moteur thermique ou électrique).
Protéger
les différents organes qui composent le circuit (pompe, distributeurs, vérins,
moteurs hydrauliques etc...)
- Deux soupapes de sécurité (5) et
(6)
Elles sont
situées entre le distributeur et le moteur, et montées en dérivation leur rôle
consiste à limiter la pression entre le moteur et le distributeur lorsque ce
dernier est en position neutre.
Lorsqu'elles
sont tarées à une valeur inférieure à celle de la soupape de décharge, elles
contrôlent la pression maxi d'alimentation.
Leur but
est de protéger les différents composants <moteur. distributeur ,flexible
tuyauterie etc. .
-Une
soupape de contre pression (7) montée en série sur le circuit retour général.
Son rôle est de créer une
légère pression dans le circuit général afin d'assurer le gavage du moteur
hydraulique ainsi que son irrigation.
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NOM |
SOUPAPES GENERALITES 3.doc |
PJ |
PLAGE D'UNE SOUPAPE
La PLAGE d'une soupape correspond
à la différence de pression relevée à l'entrée de celle-ci entre te début
d'ouverture (fig. 1) et la pleine ouverture (fig. 2)
De nombreux facteurs influent sur
la plage d'une soupape
- les caractéristiques des ressorts
- l'importance du débit qui la traverse
- la forme du clapet l'huile employée
(viscosité)
Plus un ressort est comprimé plus
il oppose de résistance à ce qui le comprime, les résistances qu'opposent les
ressorts différent avec leurs caractéristiques (longueur totale, nombre de spires,
diamètre du fil etc. . . .
Sur le diagramme ci-contre sont
représentées les courbes de deux ressorts de caractéristiques différentes.
Si nous comprimions les deux
ressorts de 5 mm, le ressort (1) opposerait une force de 86 daN, alors que le
ressort (2) opposerait une force de 58 daN. Dans une soupape le clapet est
maintenu plaqué sur son siège par un ressort ce qui explique que les plages des
soupapes varient avec les ressorts qu'elles possèdent.
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NOM |
SOUPAPES GENERALITES 4.doc |
PJ |
TARAGE
D'UNE SOUPAPE
La pression maximum admise dans un
circuit hydraulique sera toujours fonction des valeurs de tarage des soupapes.
Sur le croquis ci-dessus, la
soupape est tarée à une faible valeur, c'est à dire que le ressort qui
maintient le clapet n'est pas très comprimé il offre de ce fait peu de
résistance.
Pour provoquer l'ouverture de
cette soupape, il ne faudra qu'une faible pression dans le circuit (c'est ce
qu'indique le manomètre).
Par l'intermédiaire de la vis, le
ressort est un peu plus comprimé, il oppose donc un effort plus grand à
l'ouverture du clapet.
Pour atteindre cette phase, la
pression dans le circuit principal devra être plus importante.
- Plus le ressort sera comprimé, plus le maxi
de la pression sera élevé dans le circuit principal.
- Le tarage s'effectue toujours lorsque la
soupape atteint sa pleine ouverture.
- Les valeurs de tarage sont toujours données
par le constructeur et ne doivent en aucun cas être dépassées.
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NOM |
SOUPAPES A ACTION DIRECTE PRINCIPE DE
FONCTIONNEMENT.doc |
PJ |
- Ces
soupapes sont plus particulièrement utilisées lorsque le volume d'huile à
évacuer n'est pas trop important.
Elles sont
généralement employées comme soupapes de sécurité
- Elles sont montées en dérivation sur le
circuit de puissance avec leurs crachements au réservoir
- Leurs constructions relativement simple
facilitent leur entretien.
Rôle:
- Elles limitent la pression à des valeurs
prédéterminées.
- Ces valeurs peuvent être variables, Si les
soupapes sont réglables.
Principe de fonctionnement
Les deux figures ci-dessus
représentent une soupape à action directe très simplifiée . Elle est montée en
dérivation sur un circuit principal. Le crachement est au réservoir.
C'est une soupape réglable, son
réglage s'effectue par la vis.
Sur la fig. 1 la soupape est
représentée fermée, le clapet est maintenu plaqué sur son siège, par l'action
du ressort de compression.
L'étanchéité est assurée par le
contact du clapet sur son siège.
Le manomètre indique une faible
pression dans le circuit principal.
Sur la fig. 2 le clapet est
complètement ouvert et tout le débit s'échappe vers le réservoir.
La pression indiquée par le manomètre a augmenté.
Fonctionnement
Rappelons que L'application d'une
pression sur une section crée une force (p x S = F)
- La pression est celle du circuit
de puissance (p1)
- La section est celle du clapet
qui est en contact avec la pression (S)
- La force (F1) est celle qui doit
être nécessaire pour provoquer l'ouverture du clapet
Une force F2 avec laquelle le ressort tend à maintenir
le clapet fermé est en opposition à la force d'ouverture Fl.
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NOM |
SOUPAPES A ACTION DIRECTE FONCTIONNEMENT.doc |
PJ |
Fonctionnement
1ère phase peu de pression dans le circuit principal
(fig. 1)
- La force d'ouverture Fl est inférieure à la
force F2 du ressort
- Le clapet est maintenu fermé
- Tout le débit de la pompe est dirigé vers
l'utilisation.
2ème phase la pression augmente
- La force d'ouverture Fl augmente
proportionnellement avec l'élévation de pression.
- Cette force Fl atteint la valeur de la
force F2 du ressort et la dépasse légèrement
- Le clapet se décolle très faiblement de son
siège et ne laisse passer qu'une petite partie du débit vers le réservoir.
- La plus grande quantité du débit est
dirigée vers l'utilisation
La
pression provoquant l'ouverture du clapet sera toujours légèrement supérieure à
la valeur de tarage du ressort.
3ème phase : la
pression continue à augmenter
Plus un ressort est comprimé, plus
il offre de résistance à ce qui le comprime.
La force avec laquelle la pression
agit sur la section du clapet augmente proportionnellement avec l'écrasement du
ressort.
La soupape atteint sa pleine
ouverture, lorsque tout le débit à évacuer la traverse. (fig. 2) C'est
également avec cette pleine ouverture que la pression atteint son maximum
4ème phase : la
pression diminue
Lorsque la pression baisse dans le
circuit, la force d'ouverture diminue.
Le ressort se décomprime entra
nant le clapet vers son siège.
Lorsque la pression devient
inférieure à la valeur de tarage du ressort le clapet se referme.
La pression de fermeture est
légèrement inférieure à la pression d'ouverture.
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NOM |
SOUPAPES A ACTION DIRECTE A AILETTES.doc |
PJ |
ETUDE DES DIFFERENTS TYPES
Ce type de soupape à tendance à
vibrer, malgré le guidage de la tige à ailettes qui diminue les vibrations
latérales.
SOUPAPE A CLAPET A AILETTES (amortie>
Comme la soupape précédente, elle
possède un clapet conique à ailettes plaqué sur un siège. Ce qui la différencie
c'est que la tige guide coulisse dans un fourreau et que le ressort est
remplacé par des rondelles élastiques.
Un petit perçage (E) permet
d'évacuer l'huile emprisonnée dans la chambre (A) lorsque le clapet s'ouvre.
Cet étranglement (E) crée une légère 
p qui peut jouer un rôle d'amortissement du clapet
lorsque celui-ci recule.
LECTURE
Compléter le dessin du corps
Ecriture
Déterminer la pression du limiteur
Compléter l’étude de montage