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  4. N°096 Les balances de pression

Les balances de pression hydraulique

1 - Introduction

On constate que le débit qui traverse un étranglement change en fonction de la différence de pression à ses bornes.

Q =K * S * √∆p

Q = Débit en l/min

K = Coefficient de forme de l'orifice (prendre 1 si inconnu)

S =Section de l'orifice en mm²

 

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2 - Balance de pression en parallèle des distributeurs

 
Balance de pression hydraulique en parallèle

  Sur la Fig. A :

Rep 1 : Moteur thermique.

Rep 2 : Pompe cylindrée fixe.

Rep 3 : Limiteur de pression principale.

Rep 4 : Balance de pression en parallèle.

Rep 5 : Distributeur proportionnel.

Rep 6 : Distributeur proportionnel.

Rep 7 : Sélecteur de circuit.

Rep 8 : Moteur hydraulique.

Rep 9 : Moteur hydraulique.

 

 

La pompe entraînée par le moteur thermique débite 100 l/min. Le limiteur de pression protégeant la pompe est réglé à 200 bars.

Le débit de la pompe est orienté vers les distributeurs proportionnels.

Les distributeurs reçoivent une consigne de 10%. Le débit traversant les distributeurs entraine les moteurs hydrauliques et se comprime à 100 bars pour le moteur Rep 8 et 50 bars pour le moteur Rep 9.

Le clapet sélecteur de circuit oriente la pression du moteur le plus chargé (100 bars) sur le ressort de la balance de pression Rep 4. La balance de pression vaut à cet instant 100 bars de pression hydraulique + 10 bars de ressort. Le débit excédentaire 65 l/min retourne au réservoir par la balance de pression.

On constate que la différence de pression (Δp)  aux bornes des distributeurs est différente.

 

10 bars sont constatés aux bornes du distributeurs Rep 5 et 60 bars aux bornes du distributeur Rep 6. Ceci explique la différence de débit traversant les distributeurs.

 

La balance de pression permet de maintenir une Δp  constante aux bornes du distributeur qui a le mouvement le plus chargé. La vitesse du moteur le plus chargé reste constante au détriment de l’autre récepteur. Ce montage est à réserver aux systèmes qui ne fonctionnent pas avec des mouvements simultanés.

  

  

 

 

3 - Distributeur pré-compensé

Les balances de pression sont installées en série avant les distributeurs. Elles se comportent comme des réductions de pression dont la valeur change en fonction des charges des récepteurs.  La balance de pression en parallèle est conservée pour éviter le laminage du débit excédentaire dans le limiteur de pression.

Balance de pression hydraulique en série pre-compensee
 

4 - Distributeur post-compensé

 
Balance de pression hydraulique en série post-compensee

Sur la Fig. C :

Rep 1 : Moteur thermique.

Rep 2 : Pompe cylindrée fixe.

Rep 3 : Limiteur de pression principale.

Rep 4 : Balance de pression en parallèle.

Rep 5 : Distributeur proportionnel.

Rep 6 : Distributeur proportionnel.

Rep 7 : Sélecteur de circuit.

Rep 8 : Moteur hydraulique.

Rep 9 : Moteur hydraulique.

Rep 10 : Balance de pression en série.

Rep 11 : Balance de pression en série.
 

La pompe entraînée par le moteur thermique débite 100 l/min. Le limiteur de pression protégeant la pompe est réglé à 200 bars.

Le débit de la pompe est orienté vers les distributeurs proportionnels.

Les distributeurs reçoivent une consigne de 40%. Le débit traversant les distributeurs et les balances de pression entrainent les moteurs hydrauliques en se comprimant à 100 bars pour le moteur Rep 8 et 50 bars pour le moteur Rep 9.

Le clapet sélecteur de circuit oriente la pression du moteur le plus chargé (100 bars) sur le ressort de la balance de pression Rep 4. La balance de pression vaut à cet instant 100 bars de pression hydraulique + 10 bars de ressort. Le débit excédentaire 20 l/min retourne au réservoir par la balance de pression.

Au même instant, la pression de la charge de chaque moteur hydraulique est ramenée en pilotage sur les balances de pression installées en série après chaque distributeur.

Les balances de pression se comportent comme des valves de séquence dont la valeur de réglage change en fonction de la charge du récepteur. Charge + 5 bars de ressort.

On constate que la différence de pression (Δp)  aux bornes des distributeurs est identique.(5 bars) Le débit traversant les distributeurs est le même et les moteurs tournent à la même vitesse.

Ce montage est préconisé aux systèmes qui fonctionnent avec des mouvements simultanés.

La différence notable avec les distributeurs pré-compensés est que la vitesse des récepteurs restera maîtrisée même si la pompe n’arrive pas à saturer en huile les distributeurs. (Fig. D)

 

 

 

 
Balance de pression hydraulique en série post-compensee 2
 
 

Formation hydraulique : Le partage de débit à l'aide des balances de pression

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