Les vérins hydrauliques sont devenus le cœur des machines à usage intensif. Des bulldozers aux grues, ces vérins jouent un rôle essentiel. Cependant, il est essentiel de connaître la pression exacte qu'un vérin hydraulique peut offrir. C'est pourquoi nous avons rédigé un article sur la manière de calculer la pression d'un vérin hydraulique.
Les cylindres hydrauliques peuvent avoir différentes pressions nominales. Par exemple, les petits cylindres utilisent moins de liquide hydraulique. Ils exercent donc une pression moindre sur le piston et vice versa. Les machines à usage intensif sont équipées de vérins offrant une pression élevée. Dans cet article, je vous expliquerai comment calculer la pression des vérins hydrauliques.
Qu'est-ce que la pression d'un vérin hydraulique ?
Les vérins utilisent un fluide hydraulique pour leur travail. Ce fluide exerce une pression à l'intérieur des cylindres qui pousse le piston. Cette pression exercée par le fluide à l'intérieur du cylindre est appelée pression du cylindre hydraulique. L'ensemble du système hydraulique repose sur cette pression.
Les systèmes hydrauliques se composent principalement de cylindres, de pistons et de fluide. Le fluide pénètre dans les cylindres et la tige du piston se trouve à l'intérieur du cylindre. Le fluide exerce une pression sur la surface du piston, ce qui provoque le déplacement du piston contre la pression du fluide.
La tige du piston s'étend vers l'extérieur et accomplit la tâche spécifique. Il peut s'agir de soulever, de tirer ou de presser. L'ensemble du travail repose donc sur la pression du fluide hydraulique. Mais quelle est la pression exercée par le fluide à l'intérieur du cylindre hydraulique ? Connaître cette pression est crucial dans de nombreux cas. Laissez-moi vous expliquer pourquoi.
Une fois que vous connaissez la pression, vous pouvez utiliser la bonne bouteille. Par exemple, utilisez une pression avec un vérin élevé si vous devez effectuer des travaux lourds. Par ailleurs, l'utilisation d'un vérin à faible pression pour soulever des charges lourdes peut s'avérer désastreuse. Le vérin ne fournira pas assez de puissance pour soulever l'objet. Dans la section suivante, j'aborderai la méthode de calcul.
Comment calculer la pression d'un vérin hydraulique ?
Le système hydraulique fonctionne selon la loi de Pascal. Cette loi stipule que la pression appliquée à un fluide confiné se transmet uniformément dans toutes les directions. Dans un cylindre, la pression appliquée au fluide se propage uniformément sur toute la surface du piston. Selon la loi de Pascal :
Force = Pression (P) × Surface (A)
Nous pouvons également réarranger cette formule comme suit :
P = F/A
Cela signifie que la pression sera égale à la force par unité de surface du piston. Il nous faut maintenant trouver deux paramètres. Le premier est la force que le cylindre hydraulique exerce (fluide) sur le piston. Le second est la surface du piston, qui reçoit la force des cylindres.
1- Force
Il est essentiel de connaître la force exercée par le cylindre sur le piston. Pourquoi ? Parce que c'est un facteur majeur qui nous aide à déterminer la pression exacte. Vous devez estimer la force que vous voulez que le vérin hydraulique exerce. Elle peut varier en fonction de la tâche à accomplir. Supposons que les machines doivent soulever des matériaux lourds ; la force sera plus élevée et vice versa. Prenons un exemple. Vous devez soulever un objet pesant 600 livres. Nous aurons besoin d'une force de 600 livres pour mener à bien cette tâche de levage.
2- Zone
Vous aurez également besoin de la surface du piston pour déterminer la pression du vérin hydraulique. Comme je l'ai dit précédemment, le fluide hydraulique exerce une pression sur la surface du piston. Le piston subit une pression égale sur toute sa surface. N'oubliez pas que la surface d'un piston peut avoir différentes formes. Si la surface est circulaire, voici la formule pour trouver la surface :
Surface = π × (Diamètre ÷ 2)²
En utilisant cette formule, vous pourrez trouver la surface du piston. En général, les cylindres comportent une étiquette sur laquelle est inscrite la surface du piston. Mais s'il n'y a pas d'information, vous pouvez la trouver à l'aide de cette formule. Pour l'instant, supposons que le diamètre du piston soit de 4 pouces.
Surface = 3,14 × (4 ÷ 2)² = 12,57 pouces carrés
Calcul de la pression des vérins hydrauliques
Comme vous le savez, les vérins hydrauliques fonctionnent selon le principe de la loi de Pascal. Selon cette loi,
Force = Pression (P) × Surface (A)
En réarrangeant, on obtient la formule suivante
Pression (P) = Force ÷ Surface (A)
Maintenant, mettez la valeur de la force et de l'aire que nous avons déjà trouvée dans la section précédente.
Pression (P) = 600 ÷ 12,57 = 47,73 PSI
Ce cylindre exercerait une pression de 47 PSI sur la surface du piston. J'ai utilisé des valeurs supposées dans cet article, mais vous pouvez les trouver en utilisant les valeurs correctes. N'oubliez pas que les valeurs de la force et de la surface varieront. Pourquoi ? Parce qu'elles dépendent de l'application spécifique et des caractéristiques du vérin hydraulique.
Questions fréquemment posées
Comment calculer la pression d'un vérin hydraulique ?
Le calcul de la pression du vérin hydraulique est simple. Il fonctionne selon la loi de Pascal. Voici la formule pour calculer la pression :
P = F/A
P représente la pression, F la force et A la surface. Vous pouvez utiliser ces valeurs pour déterminer la pression exacte du vérin hydraulique.
Qu'est-ce que la loi de Pascal et comment s'applique-t-elle aux vérins hydrauliques ?
La loi de Pascal stipule que la pression exercée sur un fluide confiné se répartit ou se transmet de manière égale dans toutes les directions. Les vérins hydrauliques fonctionnent selon ce principe. Par exemple, lorsqu'un fluide exerce une force sur la surface d'un piston, la pression est répartie uniformément. Toutes les surfaces subissent la même pression. En conséquence, la tige du piston se déplace et exécute la tâche spécifique.
Quels sont les facteurs qui influencent la pression d'un vérin hydraulique ?
La surface et la force du piston sont deux facteurs importants. Cependant, le type de fluide hydraulique utilisé dans les vérins a également un impact sur la pression du vérin.
Que se passe-t-il si un cylindre à basse pression est utilisé pour des charges lourdes ?
Les vérins à faible pression ne conviennent pas pour les charges lourdes. Si vous les utilisez, l'ensemble du système hydraulique peut tomber en panne. Je recommande l'utilisation d'un vérin à haute pression si vous travaillez avec des charges lourdes.
Conclusion
Il est essentiel de noter que différents cylindres hydrauliques sont disponibles sur le marché. Certains sont petits et exercent une pression moindre sur le piston. À l'inverse, des vérins plus puissants sont également utilisés pour les machines lourdes. Ils peuvent exercer une pression extrême et soulever ou tirer facilement de lourdes charges. Le choix d'un vérin avec la bonne pression est primordial.
Dans cet article, j'explique le calcul de la pression des vérins hydrauliques. Le but de cet article est de vous aider à comprendre facilement des calculs complexes. En résumé, vous avez besoin de la surface du piston et de la force pour trouver la pression. La science des vérins hydrauliques repose sur la loi de Pascal. Une fois que vous l'aurez lue, il ne vous restera plus aucune confusion.