Qu’est-ce qu’un système hydraulique ?
Un système hydraulique est une installation générant une force mécanique à partir de la compression de fluides par une énergie électrique ou thermique. Les composants hydrauliques sont principalement un groupe générateur hydraulique, comprenant une cuve, une motopompe et un filtre, auxquels s’ajoutent distributeurs et régulateurs. Les fluides utilisés sont le plus souvent de l’huile, parfois de l’eau (additionnée de glycol) car toutes deux incompressibles. Les domaines d’applications du travail mécanique sont nombreux, et l’on trouve des systèmes hydrauliques notamment dans les engins et outillages des travaux publics, de l’agriculture ou de la manutention. Les équipements hydrauliques très courants actionnent notamment les systèmes de freinage et de transmission.
Le fonctionnement des systèmes hydrauliques industriels
Un piston dans un cylindre animé par la pression qu’il subit produit un travail mécanique. C’est-à-dire que son déplacement exerce une force dans la direction qu’il suit. Cela signifie que le système hydraulique est basé sur les différences de pressions entre les divers secteurs d’un espace étanche. L’intérêt des systèmes hydrauliques industriels tient principalement dans un très bon rapport poids/puissance, très supérieur à celui des systèmes électriques. Il tient aussi au fait que les fuites à l’intérieur du système sont facilement repérables.
Les composants hydrauliques industriels
Le réservoir hydraulique
Il sert à stoker, décanter et désaérer le fluide (huile ou plus rarement eau-glycol). Sa capacité est calculée en fonction du débit de la pompe et de la nature du fluide. Son fond est en pente de manière à faciliter la décantation et la vidange. Les points d’aspiration et de retour, toujours immergés sous la surface du fluide, doivent être les plus éloignés possible l’un de l’autre ou séparés par une cloison partielle. Un système de purge permet d’évacuer toute présence d’air dans le bac.
La pompe hydraulique
Elle est actionnée par un moteur électrique ou thermique. Elle assure la circulation sous pression du fluide vers et dans le vérin. Le principe de la pompe hydraulique est de transformer l’énergie mécanique (couple et vitesse de rotation) qu’elle reçoit du moteur, en énergie hydraulique (pression et débit) qu’elle transmet au système.
Le distributeur
Parce que la pompe fonctionne toujours dans le même sens (de la cuve vers le vérin), c’est le circuit qui doit s’adapter pour permettre chacune des deux fonctions du fluide dans le cylindre du vérin. Il s’agit d’une part de la fonction de remplissage pour faire avancer le piston et exercer la force ; d’autre part de faire reculer le piston en fin d’action. La partie distribution sous forme de tiroir mobile et équipée de deux commandes indépendantes propose deux options de circuit (direct ou croisé) permettant d’intervertir à la demande arrivée et refoulement du fluide.
Le limiteur de pression
La pompe continue de propulse le fluide alors que la tige du vérin a atteint le bout de sa course dans le cylindre. Afin que la pression ne s’accumule pas dans le vérin, au risque de le déformer, elle doit être évacuée. Le fluide étant incompressible, lorsque le vérin est plein l’excès de liquide (et donc de pression) est détourné sur un conduit de retour équipé d’un système à clapet sensible. La force de la pression en surplus s’exerce sur une bille montée sur ressort obstruant ou libérant l’ouverture de retour au réservoir. C’est le limiteur de pression.
Le réducteur de débit et le filtre
Le réducteur de débit permet de gérer la vitesse de fonctionnement du vérin. L’installation d’un ou plusieurs filtres sur le circuit est obligatoire pour en protéger l’intégrité. Tous les éléments du système hydraulique sont très sensibles à la présence de corps étrangers, même de très fines particules.
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