Le système hydraulique

Centrale hydraulique

Il s'agit d'un ensemble de composants hydrauliques mettant sous pression un fluide dans le but d’effectuer un travail mécanique. La différence de pression entre deux zones permet l’actionnement d’une section de l’équipement et donc de créer un mouvement. Très utilisé dans le monde industriel, ce procédé est idéal pour actionner des éléments nécessitant une force considérable. Nous pouvons retrouver des systèmes hydrauliques d’équipement, de direction, de freinage ou encore de transmission. Les fluides utilisés sont des fluides non compressibles, comme par exemple l’huile. Mais de quoi est composé le système hydraulique et quel est son fonctionnement ? Bien qu’il existe différents systèmes hydrauliques, nous retrouverons dans ces systèmes quatre parties : le groupe générateur, le contrôle, les actionneurs et la partie distribution.

Le groupe générateur

Composé d’une pompe, d’un réservoir et d’un moteur d’entraînement, permet la circulation du fluide dans le système hydraulique. Un débit est créé en mettant le liquide sous pression, le fluide est ensuite redirigé vers le réservoir. Il existe plusieurs types de pompes : la pompe à engrange (très utilisée dans les applications mobiles et industrielles), la pompe à main, agricole, double ou simple. Le réservoir doit avoir un volume d’huile suffisant afin de pallier aux variations de niveaux (le niveau doit être suffisamment haut pour que la pompe n’aspire pas d’air). Le moteur récupère l’énergie hydraulique en provenance de la pompe et la transforme en énergie mécanique (à l’aide des actionneurs). Une valve de sécurité est également présente dans ce groupe générateur afin d’éviter les possibles accidents.

Le contrôle

Le contrôle a la fonction de gérer la pression et le débit du système, en y ajoutant plus ou moins de pression. Il sera composé d’un limiteur de pression qui sera indispensable et évitera de potentiels accidents graves en cas de surpression (dans cette situation, il retournera le fluide en trop vers le réservoir). Il faudra aussi un régulateur de pression moteurs, un diviseur et un régulateur de débit.

Les actionneurs

Ils permettent de transformer en énergie mécanique l’énergie hydraulique transmise par le fluide. Ils permettent aux équipements lourds de se déplacer. Cette conversion s’effectue grâce à des mouvements rotatifs et des mouvements de translation linéaire. L’actionneur linéaire hydraulique est aussi appelé vérin hydraulique. Ce sont donc les vérins qui réceptionnent l’énergie hydraulique afin de la convertir en force mécanique. Ils prennent une forme cylindrique et sont séparés par des pistons. Les deux chambres sont équipées d’un ou plusieurs trous d’entrée et de sortie du liquide hydraulique, et isolées l’une de l’autre. Ainsi, en déclenchant une entrée sous pression dans une autre chambre, le piston se déclenche, ce qui génère un mouvement mécanique.

La partie distribution

Cette partie permet le passage du liquide dans le circuit tout en contrôlant la direction du fluide dans le système. Le liquide passe par le distributeur hydraulique à l’aide d’un levier. Il modifie le fonctionnement du circuit afin de mettre en mouvement des vérins et faire tourner des pompes. Plusieurs débits existent pour les distributeurs. Notons que l’huile stockée dans le réservoir est mise en mouvement par une pompe. La puissance hydraulique est calculée à partir de la relation entre pression et débit, qui sont fournis par les pompes. Le rendement du circuit est le rapport entre la puissance d’entrée et de sortie. Pour simplifier, la force du système hydraulique est basée sur une différence de pression entre deux zones. Pour bien choisir son groupe hydraulique, il est important de définir quel sera le débit souhaité, et de ce fait, quelle puissance nominale sera nécessaire, en prenant en compte les efforts que devra fournir le groupe hydraulique.