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  4. N°041 Fuite vérin levage

Fiche N° 41

La fuite d’un vérin de levage

1 - Que se passe-t-il ?

Fuite vérin hydraulique de levage

La figure A représente un vérin de levage avec une charge suspendue. Le vérin est muni de 2 valves d’équilibrage disposées de chaque côté du vérin. (Rep 2 et 3). Les valves d’équilibrage permettent de maîtriser la descente des charges menantes. Elles sont de conception étanches. Elles sont généralement associées à un distributeur centre ouvert (Rep 1) ce qui leur assure une fermeture correcte. Le centre ouvert du distributeur permet d’ajouter la fonction antichoc. Si un choc apparaît, les valves s’ouvrent pour évacuer l’huile et ainsi protéger le vérin et la mécanique associée. Lorsque le choc est passé, elles se referment et maintiennent la charge suspendue.

La figure B représente le même vérin de levage avec la même charge. Les vérins (Rep 4) ont une surface de piston de 10 cm² et une surface annulaire de 5 cm². Le rapport de section est de 2. (10/5 = 2)

Les 2 vérins fuient partiellement au niveau du piston, les valves d’équilibrage sont étanches.

2 - Figure A :

Le vérin a une charge suspendue d’1 tonne. La pression créée par la charge est de 200 bars constatés en M1 lorsque le vérin soulève la charge. En M2 nous n’avons pas de pression.

L’huile située dans la petite chambre du vérin remonte dans la grande chambre. Il y a 2 fois plus de volume côté fond que côté tige. Le vérin descend jusqu’en bas.

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3 - Figure B :

Le vérin a une charge suspendue d’1 tonne. La pression créée par la charge est de 100 bars constatés en M1 lorsque le vérin soulève la charge. En M2 nous n’avons pas de pression.

L’huile située dans la grande chambre du vérin ne peut pas remonter dans la petite chambre car il n’y a pas de place. L’huile est peu compressible, le vérin descend légèrement puis s’arrête. À cet instant, nous avons la même pression sur le manomètre M1 et M2. Il n’y a plus de différence de pression, donc plus d’écoulement d’huile.

4 - Calcul pression sur M1 et M2

Pression créée par la charge en M1 lorsque le vérin se soulève :

P = F/S

P : Pression en bar

F : Force en daN ou Kg

S : Surface en cm²

P = 1000 / 10

P = 100 bars

Pression sur M1 et M2 lorsque le vérin figure B se stabilise si clapets pilotés ou si la valve d'équilibrage ne s'ouvre pas.

P*S1 = P*S2 + F

P : Pression en bar

S1 : Surface du piston

S2 : Surface de la tige

F : Force en daN ou Kg

P*10 = P*5+1000

10P- 5P = 1000                                         P = 1000/5

5P =1000                                                   P = 200 bars

 

Conclusion : dans le cas Fig. A, on ne peut pas déterminer si la fuite provient du vérin ou de la valve d’équilibrage. En effet une fuite sur la valve produit le même effet, le vérin descend jusqu’au sol. Il faut tester le vérin pour trouver la fuite.

En revanche dans le cas Fig. B, sans aucun test supplémentaire on peut incriminer une fuite au niveau du vérin puisque le vérin dérive puis se stabilise dans le cas de clapets pilotés. Une fuite de clapet a pour incidence la descente complète de la charge.   

Dans le cas de valves d'équilibrage, le constat est incertain. En effet en fonction de la charge et des dimensions du vérin, la contre pression peut parfois ouvrir la valve d'équilibrage.

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