(Dernière mise à jour le : 26 décembre 2022)

Classification et formule de calcul de base du vérin hydraulique

Classification

Selon la forme de mouvement, les vérins hydrauliques peuvent être divisés en vérins hydrauliques alternatifs linéaires et en vérins hydrauliques oscillants. Selon le sens d'alimentation en huile, il peut être divisé en vérins à simple effet et vérins à double effet. Selon la structure, il peut être divisé en cylindre à piston, cylindre à piston, cylindre télescopique, cylindre oscillant, cylindre à piston à crémaillère et cylindre de surpression. Selon la forme de la tige de piston, celle-ci peut être divisée en un cylindre à tige de piston simple et un cylindre à tige de piston double.

Continuation:

Formules de base pour des vérins hydrauliques à simple tige et des vérins hydrauliques à double tige idéaux

Cylindre hydraulique à pistons

Les vérins hydrauliques à piston peuvent être divisés en deux formes structurelles : le type à double tige et le type à simple tige, et il existe deux façons de les installer : la fixation du cylindre et la fixation de la tige de piston.

Vérin hydraulique à piston à double tige

Les deux extrémités du piston du vérin hydraulique à double tige de piston ont des tiges de piston, qui peuvent être divisées en deux formes d'installation : cylindre fixe et tige de piston fixe, comme indiqué sur la figure.

Étant donné que les diamètres des deux tiges de piston du vérin hydraulique à double tige de piston sont égaux, lorsque le débit d'entrée et la pression d'huile sont constants, sa vitesse de mouvement alternatif et sa poussée sont égales. Alors la vitesse de déplacement V et la poussée F du cylindre sont respectivement :

Ce vérin hydraulique est souvent utilisé à des occasions qui nécessitent la même vitesse de mouvement alternatif.

Vérin hydraulique à tige de piston unique

Le piston du vérin hydraulique à tige de piston unique n'a qu'une tige de piston à une extrémité, et le mouvement bidirectionnel du piston peut obtenir différentes vitesses et forces de sortie. Le schéma de principe et la méthode de connexion du circuit d'huile sont illustrés dans la figure ci-dessous.

Calcul de la vitesse et de la poussée lorsque la cavité sans tige pénètre dans l'huile :

Calcul de la vitesse et de la poussée lorsque l'huile pénètre dans la cavité de la tige :

Comparaison des deux méthodes d'admission d'huile ci-dessus :

Connexion différentielle : Lorsque les deux cavités du cylindre piston monotige sont alimentées en huile sous pression en même temps (ci-dessous). Etant donné que la surface active effective de la chambre sans tige est supérieure à celle de la chambre à tige, la force d'action vers la droite du piston est supérieure à la force d'action vers la gauche. Par conséquent, le piston se déplace vers la droite et la tige de piston s'étend vers l'extérieur. En même temps, l'huile dans la cavité de la tige est expulsée pour la faire s'écouler dans la cavité sans tige, accélérant ainsi la vitesse d'extension de la tige de piston. Cette méthode de connexion du vérin hydraulique à tige de piston unique est appelée connexion différentielle.

Calcul de la vitesse et de la poussée en liaison différentielle :

Lorsqu'il est connecté de manière différentielle, la surface effective du vérin hydraulique est la section transversale de la tige de piston, et la vitesse de déplacement pendant le fonctionnement est supérieure à celle de la chambre sans tige lorsque l'huile est alimentée, tandis que la force de sortie est plus petite. La connexion différentielle est un moyen efficace d'obtenir un mouvement rapide sans augmenter la capacité et la puissance de la pompe hydraulique.

Cylindre hydraulique à piston

Lorsque la course du vérin hydraulique à piston est longue, le traitement est difficile, ce qui augmente le coût de fabrication. Le vérin hydraulique utilisé dans certaines occasions ne nécessite pas de commande bidirectionnelle, et le vérin hydraulique à piston est un vérin hydraulique à faible coût qui répond à cette exigence.

Le cylindre de piston est composé d'un corps de cylindre, d'un piston, d'un manchon de guidage, d'une bague d'étanchéité et d'un presse-étoupe. Le piston ne touche pas la paroi intérieure du corps de cylindre, de sorte que le trou intérieur du corps de cylindre n'a pas besoin d'être fini, et la fabricabilité est bonne et le coût est faible. Le vérin hydraulique du piston est à simple effet et sa course de retour doit être complétée par d'autres forces externes telles que le poids propre ou des ressorts. Si un mouvement bidirectionnel doit être obtenu, deux vérins hydrauliques à piston peuvent être utilisés par paires. Afin de réduire le poids du piston, on le transforme parfois en un piston creux. La figure suivante.

Cylindre hydraulique pivotant

Le vérin hydraulique oscillant peut réaliser un mouvement oscillant alternatif avec un angle inférieur à 360°. Parce qu'il peut produire directement un couple, il est également appelé moteur hydraulique oscillant. Il existe principalement deux formes structurelles : monopale et bipale. Le vérin hydraulique oscillant à lame unique est principalement composé d'un bloc stator 1, d'un corps de vérin 2, d'un arbre oscillant 3, d'une lame 4, de plaques de support gauche et droite, de plaques de recouvrement gauche et droite et d'autres pièces principales. Le bloc stator est fixé sur le corps du cylindre, et la palette et l'arbre oscillant sont reliés ensemble de manière fixe. Lorsque les deux orifices d'huile sont successivement alimentés en huile sous pression, la palette entraîne l'arbre oscillant pour osciller d'avant en arrière.

Lorsque l'on considère l'efficacité mécanique, le couple de sortie de l'arbre oscillant du vérin à palette unique est le suivant :

Continuation:

L'angle de pivotement du vérin hydraulique de pivotement à une lame ne dépasse généralement pas 280 º, et l'angle de pivotement du vérin hydraulique de pivotement à double lame ne dépasse généralement pas 150 º. Lorsque la pression d'entrée et le débit sont constants, le couple de sortie de l'arbre oscillant du vérin hydraulique oscillant à double palette est le double de celui du vérin oscillant à palette unique avec les mêmes paramètres, et la vitesse angulaire d'oscillation est la moitié de celle du monopale. Le vérin oscillant a une structure compacte et un couple de sortie important, mais il est difficile à sceller. Il n'est généralement utilisé que pour l'oscillation alternative, l'indexation ou le mouvement intermittent dans les systèmes à moyenne et basse pression.

Vérin hydraulique télescopique

Les caractéristiques du vérin hydraulique télescopique sont les suivantes : la course de la tige de piston est longue et la taille de la structure après contraction est petite, ce qui convient aux camions à benne basculante, aux bras télescopiques des grues, etc.

Vérin hydraulique télescopique simple effet :

Vérin hydraulique télescopique à double effet

Il y a des orifices d'entrée et de sortie A et B aux deux extrémités du cylindre. Lorsque l'huile entre dans l'orifice A et renvoie l'huile dans l'orifice B, poussez d'abord le piston primaire pour le déplacer vers la droite. Lorsque le piston primaire se déplace jusqu'au bout, le piston secondaire continue de se déplacer vers la droite sous l'action de l'huile sous pression.

Continuation:

Crémaillère Piston Cylindre

Le vérin à piston à crémaillère est composé d'un vérin à piston à double effet avec une tige de crémaillère et un mécanisme à pignon et crémaillère. Le mouvement alternatif du piston devient la rotation alternative de l'arbre du pignon à travers le mécanisme à crémaillère et engrenage.