Vases communicants en hydraulique : principe, pression, débit et fonctionnement

Le principe des vases communicants est une base essentielle en hydraulique pour comprendre le lien entre pression, débit et mouvement des vérins.

Il permet d’expliquer pourquoi un fluide s’écoule uniquement lorsqu’il existe une différence de pression, et comment les charges influencent directement le comportement du circuit.

Dans cette fiche, vous allez comprendre simplement le fonctionnement des vases communicants et leur application dans un circuit hydraulique réel.

Aller plus loin en hydraulique

Principe des vases communicants avec charge identique

Le schéma ci-dessus, représente 2 cylindres identiques (rep 1 & 2) d’une surface de 10 cm² reliés ensemble par une canalisation sur laquelle est positionnée une vanne (rep 3). Les manomètres M1 & M2 sont installés de chaque côté de la vanne. Une charge identique d’1 tonne est posée sur chaque piston. Les conduites sont remplies d’huile.

Nous négligeons le frottement des joints des pistons, la vanne est fermée.

La pression qui est créée par les charges est identique en M1 & M2.

P=F/S

P : Pression en bar

F : Force en daN ou Kg

S : Section en cm²

P = 1000 kg * 10 cm² = 100 bars constatés en M1 & M2

Principe des vases communicants avec charge différente

Nous négligeons le frottement des joints des pistons.

Lorsque la vanne s’ouvre, on constate que le piston (rep 1) descend et le piston (rep 2) monte. Pendant le mouvement, la pression en M1 est inchangée (150 bars), la pression en M2 est inchangée (100 bars).

Le déplacement du piston (rep 2) s’effectue grâce au débit du piston (rep 1).

La vitesse de déplacement des pistons est réglable en fonction de l’ouverture de la vanne.

La pression s’établit en fonction des efforts à vaincre (charges).

Lorsque le piston (rep 2) arrive en butée mécanique, le piston (rep 1) comprime toujours l’huile. La pression instantanément s’établie à 150 bars dans tout le circuit (M1& M2). Il n’y a plus de mouvement, la différence de pression (∆P) aux bornes de la vanne est nulle.

En faisant l’analogie avec un circuit hydraulique, le piston (rep 1) représente la pompe et le piston (rep 2) représente le vérin.

Lorsque le vérin arrive en butée, la pression monte dans tout le circuit jusqu’à la valeur du limiteur de pression de la pompe.

Conclusion :

Dans un circuit hydraulique, ce n’est pas la pression qui déplace les vérins mais le débit. La pression s’établie en fonction des charges des récepteurs.Pour avoir un écoulement d’huile aux bornes d’un organe de distribution (vannes, distributeurs, clapets…), il faut une différence de pression aux bornes de celui-ci.