(Dernière mise à jour le : 15 septembre 2022)

Vérin hydraulique est un outil souvent utilisé. Parfois, vous devez connaître la force de poussée et de traction du vérin hydraulique et la vitesse de fonctionnement. Maintenant, TorcStark détaillera comment calculer la force de poussée-traction et la vitesse de déplacement d'un vérin hydraulique lorsque l'alésage du cylindre, le diamètre de la tige, la pression d'alimentation hydraulique et le débit sont connus.

Les principaux paramètres des vérins hydrauliques sont : le diamètre du vérin, le diamètre de la tige, la course, la pression hydraulique, le débit, la poussée, la traction et la vitesse de déplacement.

Les trois premiers sont ses paramètres structurels, qui ont été déterminés en usine et sont des valeurs fixes.

Ces derniers paramètres sont liés à leurs conditions de travail, c'est-à-dire que la pression et le débit d'alimentation déterminent la poussée, la traction et la vitesse de déplacement.

Une pression et un débit différents ont des poussées, des forces de traction et des vitesses de déplacement correspondantes différentes. Bien entendu, la pression du système hydraulique a une valeur nominale et ne peut pas être infiniment élevée. La relation entre eux est déterminée par deux formules simples mais importantes.

Formule de calcul push and pull : F=PS
F : force de poussée, force de traction, unité N, kN
P : pression hydraulique, unité Pa, MPa
S : la section transversale du corps du vérin et du corps de la tige, unité s2

Cette formule a en fait évolué à partir d'une autre formule : P=F/S .

C'est la formule de définition de la pression. Lorsque la pression appliquée F et la zone de force S sont connues, la pression P peut être obtenue. Cette formule est universelle.

Par exemple, pourquoi nos pieds s'affaissent-ils facilement lorsque nous marchons sur le sol, et une planche de bois est placée sur le sol, et elle ne s'affaissera pas lorsque nous marcherons dessus à nouveau. C'est la raison des différentes pressions.

S'il s'agit d'un système hydraulique, P est le même partout, c'est-à-dire F1/S1=F2/S2, qui est la fameuse loi de Pascal, qui est une base théorique importante pour le travail du système hydraulique.

Il convient de souligner que la relation correspondante des unités de quantité ci-dessus, F, P et S correspond à N, Pa, s2, vous devez faire attention au calcul.

Vitesse de la tige et du vérin v=Q/S, unité V, m/s

Q : débit m3/s

S : surface de la section transversale de la tige et du cylindre m2

Remarque : Le corps de la tige et le corps du cylindre sont différents. Le corps du cylindre fait référence à l'enveloppe extérieure du cylindre hydraulique et à la partie intérieure du cylindre hydraulique du corps de tige. Le mouvement des deux est relatif, il se peut que la tige soit fixe et que le cylindre soit en mouvement, ou que le cylindre soit fixe et que la tige soit en mouvement. Selon les différents besoins, choisissez différentes manières.

Grâce à cette formule, nous pouvons savoir que sous la condition du même écoulement, la surface de la section transversale augmente, la vitesse de déplacement diminue, et vice versa. Lors de la conception, nous pouvons choisir de modifier le débit ou la section transversale pour modifier la vitesse de déplacement afin d'atteindre notre objectif.

Les deux formules ci-dessus sont des formules importantes pour résoudre le problème du mouvement du vérin hydraulique et de la tige. Ils sont relativement simples et très utiles. Ce sont des formules importantes pour la conception et la fabrication de composants hydrauliques, non seulement pour les vérins hydrauliques mais aussi pour la conception et le calcul des vannes de commande hydrauliques. Aujourd'hui, seul le vérin hydraulique sera expliqué.

Les exemples sont les suivants :
Comme le montre la figure ci-dessous, le diamètre du cylindre d'un vérin hydraulique est D = 160 mm, le diamètre de la tige est d = 85 mm et la pression hydraulique
P=40.47MPa, débit 0.2m3/min.

Quelles sont la force de traction et la force de poussée ? Quelle est la vitesse d'extension et la vitesse de rétraction ?

Le processus de réponse est le suivant

Calculs push et pull

Fpousser= PS1=PΠr12=PΠD12/4

=40.47*106*3.14*1602*10-6/4

=813kN

Ftirer= PS2=PΠr22=PΠD22/4

=40.47*106*3.14*(1602-852)*10-6/4

=584kN

Calcul de la vitesse d'extension et de rétraction

Vpousser=Q/S1=Q/PΠr12=4Q/ΠD12

=4*0.2/3.14*1602*10-6

=0.17m/s

Vtirer=Q/S2=0.2*4/3.14*(1602-852)*10-6

=0.21m/s

D'après les calculs ci-dessus, pour un vérin hydraulique à structure fixe, la poussée est supérieure à la traction et la relation entre les deux est une relation de rapport constant, qui dépend du rapport de diamètre; mais la vitesse de rétraction est supérieure à la vitesse d'extension, qui est également une relation de rapport constant.

Selon la théorie ci-dessus, différentes formes de prises ou différentes formes de connexion peuvent être réalisées pour répondre à différentes occasions d'application.