Fonctionnement réducteur de pression à action pilotée

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1 - Rôle

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Le rôle du réducteur de pression est de protéger une partie du circuit hydraulique en réduisant la pression.

Quelques exemples :

Protéger le frein d’un moteur hydraulique.
Apporter une pression réduite aux commandes des joysticks hydrauliques.
Réduire la pression d’un circuit de pilotage.

2 - Composition

Il existe deux types de réduction de pression :

Action directe (fiche N°9).
Action pilotée.

Le réducteur de pression à action pilotée est composé de deux étages :

Un étage de puissance (clapet 6).
Un étage pilote (clapet 8).

Nous retrouvons deux ressorts :

Un ressort de faible raideur non réglable (rep 7).
Un ressort de forte raideur (rep 9) réglable par la vis (rep 10).

A noter : les réducteurs de pression sont drainés externe pour décomprimer la boite à ressort de la tête pilote. En effet, on constate une pression de chaque côté de la valve (M1 & M2) ce qui empêche de décomprimer les fuites du clapet (rep 8) en interne.

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3 - Fonctionnement (phase sortie vérin)

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Le symbole détaillé figure B est représentatif de la mécanique figure A.

Le symbole figure D est un symbole simplifié qui ne fait pas apparaitre la tête pilote ni le gicleur (rep 11).

La Figure C est le développé des surfaces du clapet (rep 6).

La pompe cylindrée fixe (rep 1) entrainée par le moteur thermique (rep 2) fournit un débit de 30l/min.

La dureté du ressort de tarage du limiteur de pression (rep 3) est réglée à 200 bars.

La dureté du ressort de tarage (rep 9) de la tête pilote du réducteur de pression est réglée par la vis (rep 10) à 100 bars lus sur le manomètre M2. (95 bars (ressort rep 9) + 5 bars (ressort rep 7).

Le réducteur de pression est une valve normalement ouverte au repos, mise en série sur le circuit et pilotée sur la sortie.

L’huile issue de la pompe déplace le piston du vérin (rep 5).

La pression nécessaire pour déplacer le vérin est de 50 bars constatés sur les manomètres (M1 & M2), pression qui est créée par la résistance mécanique de la charge.

La pression de 50 bars s’établit sous le clapet (rep 6 surface C), par l’intermédiaire du gicleur (rep 11) une contre-pression de même valeur s’établit sur le clapet (rep 6 surface D) en complément du ressort de 5 bars (rep 7). Le clapet (rep 6) est maintenu totalement ouvert et tout le débit de la pompe (rep 1) est orienté vers le vérin (rep 5).

Si nous négligeons les pertes de charges, nous lisons 50 bars en M1 et M2.

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4 - Fonctionnement (phase vérin en butée)

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Le vérin (rep 5) est en butée mécanique et la pompe (rep 1) est entrainée par le moteur (rep 2) au régime travail.

L’huile instantanément se cumule dans le vérin (rep 5) et la pression monte dans le circuit.

La pression s’établit sous le clapet (rep 6 surface C), par l’intermédiaire du gicleur (rep 11) une contre-pression s’établit sur le clapet (rep 6 surface D) en complément du ressort de 5 bars (rep 7). Cette contre-pression est limitée par le réglage du ressort (rep 9) du clapet pilote (rep 8) soit 95 bars.

A cet instant, la pression nécessaire pour soulever le clapet (rep6) est de 100 bars (95bars + 5bars ), le débit soulève le clapet (rep 6) de la réduction de pression et ferme le passage à l’huile de A vers B. La pression lue en M2 est réduite à 100 bars.

On constatera une légère fuite au niveau du clapet (rep 8) évacuée par l’orifice de drainage. Elle correspond à la consommation du gicleur (rep 11) servant à maintenir la réduction de pression fermée.

Le débit fournit par la pompe (rep 1) sera ramené au réservoir par le limiteur de pression (rep 3) à 200 bars.

La valeur lue sur le manomètre M1 est de 200 bars réduit à 100 bars lus sur le manomètre M2 lorsque le vérin est en butée.

A noter : Si une fuite apparaît sur le piston du vérin (rep 5), la pression en M2 aura tendance à baisser, le clapet (rep 6) se déplacera légèrement et laissera passer le débit nécessaire pour compenser cette fuite sans dépasser les 100 bars.

5 - Réglage du réducteur de pression

Il est impératif d’installer un manomètre après la réduction de pression.

Détarer le réducteur de pression.
Mettre la pompe en marche, moteur régime travail (maxi).
Serrer le limiteur de pression en contrôlant le réglage (200 bars) sur le manomètre installé en sortie de pompe (M1).
Tarer le réducteur de pression. A 50 bars le vérin se déplace,à cet instant il faut arrêter le réglage et attendre que le vérin soit en butée.
Finir le réglage du réducteur de pression à 100 bars lus sur le manomètre M2.