Le livre générale pour l'informatique industriel
GÉNIE INDUSTRIEL ET MAINTENANCE
lundi 24 décembre 2012
LIVRE TOUT EN UN
LE livre TOUT-EN-UN pour les étudiants des classes préparatoire MPSI - PTSI-PCSI :
Lien de télechargement:
Electrotechnique
L'Electrotechnique Et Réseau électrique:
Le livre pour les Notions de base de electrotechnique et réseau électrique :
Voilà : Lien du livre
Cours Electronique de puissance
c'est un cours en format PDF De electronique de puissance pour tous les niveaux :
voilà : Lien de telechargement
samedi 8 décembre 2012
LES EFFETS DES COURANT
LES EFFETS DES COURANT
La résistance du corps humain dépend essentiellement de la résistance de
contact et est très variables selon que la peau est sèche ou humide. Cette résistance
peut être réduite à quelques centaines d'Ohms si la peau est bien mouillée à près
d'un million d'ohm si la peau est parfaitement sèche et suffisamment épaisse comme
celles des mains calleuses d'un travailleur du bâtiment. Elle est donc très variable !
En courant alternatif la résistance diminue en fonction de la fréquence mais cette
perte de résistance n'est pas encore perceptible pour la fréquence du courant de
distribution qui est de 50 Hz en Europe.
Enfin le danger dépend aussi des organes touchés. Un courant qui traverse le thorax
pourra provoquer des fibrillations, un arrêt cardiaque ou un arrêt respiratoire. La
respiration artificielle ou le massage cardiaque peuvent alors sauver une victime qui
ne respire plus.
==> On peut considérer qu'en pratique il n'y a pas de
danger en dessous de 24 volts.Dans le cadre d'une formation de technicien en
informatique, il faut savoir que 24V est la plus grande différence de potentiel
que l'on trouve dans un PC. (entre le +12 V et le -12 V) Aucun danger
d'électrocution donc si on travaille dans un PC à condition bien sûr de ne pas
ouvrir le bloc d'alimentation qui lui est alimenté en 230V.
On se méfiera de la tension du secteur
(230 V ou même près de 400 V entre phases) On sera surtout prudent avec les très
hautes tensions que l'on rencontre dans les anciens moniteurs CRT et qui vont
jusqu'à 25.000 V
La résistance du corps humain dépend essentiellement de la résistance de
contact et est très variables selon que la peau est sèche ou humide. Cette résistance
peut être réduite à quelques centaines d'Ohms si la peau est bien mouillée à près
d'un million d'ohm si la peau est parfaitement sèche et suffisamment épaisse comme
celles des mains calleuses d'un travailleur du bâtiment. Elle est donc très variable !
En courant alternatif la résistance diminue en fonction de la fréquence mais cette
perte de résistance n'est pas encore perceptible pour la fréquence du courant de
distribution qui est de 50 Hz en Europe.
Enfin le danger dépend aussi des organes touchés. Un courant qui traverse le thorax
pourra provoquer des fibrillations, un arrêt cardiaque ou un arrêt respiratoire. La
respiration artificielle ou le massage cardiaque peuvent alors sauver une victime qui
ne respire plus.
==> On peut considérer qu'en pratique il n'y a pas de
danger en dessous de 24 volts.Dans le cadre d'une formation de technicien en
informatique, il faut savoir que 24V est la plus grande différence de potentiel
que l'on trouve dans un PC. (entre le +12 V et le -12 V) Aucun danger
d'électrocution donc si on travaille dans un PC à condition bien sûr de ne pas
ouvrir le bloc d'alimentation qui lui est alimenté en 230V.
On se méfiera de la tension du secteur
(230 V ou même près de 400 V entre phases) On sera surtout prudent avec les très
hautes tensions que l'on rencontre dans les anciens moniteurs CRT et qui vont
jusqu'à 25.000 V
ACCIDENTS ELECTRIQUES
ACCIDENTS ELECTRIQUES
Introduction
L'électrisation, encore appelée électro-traumatisme, est un accident lié au passage d'un courant
électrique à travers l'organisme. Les effets sont de deux types :
- excito-moteurs (stimulation d'un neurone, d'un muscle,...),
- thermiques (brûlures électriques).
Le terme d'électrocution est réservé aux décès survenus à la suite du passage du courant
électrique dans l'organisme.
Circonstances de survenue
On dénombre plus d'une centaine d'électrocution par an en France mais il est plus difficile
d'estimer les électrisations :
- 50% sont d'origine domestique : bricolage, installations défectueuses, absence de mise à la terre
des appareils électroménagers, prises non protégées, utilisation dangereuse d'appareils
électriques dans une salle de bain.
- les autres accidents, contact avec un conducteur aérien ou terrestre (pêcheur à la ligne, chute sur
rail électrifié...) ou encore foudroiement, sont plus rares mais toujours très graves.
Situation de détresse
Description
Effets immédiats
Neurologiques
La perte de connaissance, non obligatoire, peut être la conséquence de l'inhibition (mise au
repos) du système nerveux central ou celle de l'hypoxie (manque d'oxygène) liée à une atteinte
des autres fonctions vitales (ventilatoire, circulatoire); elle expose aux dangers classiques du
malade inconscient : obstruction des voies aériennes par chute de la langue, inhalation du
contenu gastrique... D'autres complications transitoires peuvent se voir : convulsions, hémiplégie
(paralysie d'un coté du corps).
Ventilatoires
La tétanisation musculaire peut entraîner une inefficacité ventilatoire qui cessera après le
dégagement. La persistance des troubles malgré la suppression de la cause fait craindre un arrêt
circulatoire associé ou non à une sidération neurologique.
Circulatoires
Plus de 90% des électrisés n'ont reçu qu'une simple secousse et n'alertent pas les secours; on
pourrait noter chez eux une accélération de la fréquence cardiaque liée au stress. A des seuils
d'intensité plus dangereux, tout peut se voir : trouble du rythme et de la conduction cardiaque très
variable pouvant donner un pouls irrégulier, un pouls filant voire un état de mort apparent par
fibrillation ventriculaire ou arrêt des contractions cardiaques.
Brûlures
On distingue les brûlures électriques liées au passage de l'électricité, des brûlures par un arc
électrique qui sont dues à la chaleur dégagée par l'éclair du court-circuit. Dans ce dernier cas, il
n'y a pas d'électrisation (pas de passage de courant dans l'organisme).
Les brûlures électriques se voient aux points d'entrée et de sortie du courant : sèches, noirâtres,
de petites dimensions, elles sont le plus souvent indolores ce qui signe leur profondeur (3°
degré). Des destructions cellulaires invisibles existent en fait sur tout le trajet parcouru par le
courant (réseau vasculo-nerveux, muscles,...) d'où la notion de gravité potentielle des électrisés,
quel que soit leur état initial, car ces lésions s'aggravent dans les heures ou les jours qui suivent.
Les brûlures par arc électriques sont le plus souvent superficielles, touchant le visage et les mains
qui sont quelquefois noircis par la fumée accompagnant l'éclair. L'électrisation est rare mais
toujours possible, il faut aussi penser aux risques liés à l'inhalation des gaz : intoxication voire
brûlure des voies aériennes.
Lésions associées
Du fait des chutes liées à la contraction musculaire brutale qui a repoussé l'électrisé, il faut
penser à rechercher des lésions associées. En fonction des circonstances - hauteur de la chute -
lieu où il est tombé - il faut rechercher un traumatisme du crâne, du rachis, des fractures des
membres, des plaies,....
Accidents secondaires
Cardiaques
Des troubles du rythme peuvent persister après l'accident voire apparaître à distance de celui-ci.
De rares cas d'infarctus du myocarde ont été décrits.
Neurologique
Des déficits neurologiques, des syndromes épileptiques, des troubles sensoriels, visuels, et
auditifs et des manifestations psychiatriques peuvent aussi compliquer l'évolution de ces
victimes.
Traumatiques
Les brûlures et les lésions associées peuvent laisser des séquelles fonctionnelles graves avec
rétractions tendineuses, cicatrisations vicieuses...
Accident dû à la foudre : foudroiement
Ce type d'accident est le plus souvent fatal, lorsque la victime est atteinte directement par
sidération nerveuse et/ou cardiaque voire par carbonisation; on peut alors parler de " fulguration
".
Mais des atteintes moins graves (non spécifiques) ont été décrites lorsque la foudre est tombée à
distance : la zone dangereuse se situe dans un rayon de 30 mètres autour du point d'impact.
Pour mieux comprendre
La tension du courant
Encore appelée " voltage ", c'est la différence de potentiel mesurée en volts (V) entre les deux
pôles d'un circuit. En dehors des courants de " très basse tension " (TBT) limités à 24 V
alternatifs ou 40 V continus qui ne sont pas dangereux, tous les autres exposent à des accidents
électriques:
- le courant domestique, " basse tension " (B.T.) qui est délivré en 220 V monophasé ou 380 V
triphasé,
- les courants industriels et des moyens de transport, de classe " haute tension " (H.T.), qui
atteignent couramment 25 000 V (monophasé industriel),
- les câbles de transport à distance du courant qui supportent de " très hautes tensions " (T.H.T.) :
25 000 à 400 000 V. A ces niveaux d'énergie, les accidents peuvent même intervenir à distance
du conducteur car les matières isolantes habituelles sont inefficaces,
- quant à la foudre, décharge électrique statique accumulée dans les nuages, elle produit pendant
un millième de seconde un
éclair dont la tension est de l'ordre d'un milliard de volts.
La résistance du corps
Mesurée en Ohms, elle représente la capacité d'un corps à s'opposer au passage d'un courant. La
résistance est variable d'un organisme à l'autre et dépend également du trajet parcouru. La
résistance de la peau varie selon que la peau est sèche ou humide. Le passage du courant est
facilité par la grandeur de surface et la pression de contact; de même, la nature des vêtements ou
de l'objet intermédiaire entre le corps et le conducteur ou entre le corps et la terre peut jouer un
rôle aggravant ou au contraire offrir une certaine protection selon leur propre résistance au
courant.
Le passage du courant nécessite que le corps soit en contact entre deux conducteurs (cas rares)
ou entre un conducteur et la terre. La résistance totale peut varier ainsi d'une centaine à plus de
150 000 ohms.
A noter que l'eau et l'humidité en général constituent un facteur aggravant. En effet, l'eau à l'état
de corps pur (H20) est u n bon isolant, mais dès qu'elle perd sa pureté chimique, elle devient un
excellent conducteur.
L'intensité
C'est le débit des charges électriques, mesurée en ampères (A). Elle est le responsable de la
gravité des effets excito-moteurs. L'intensité qui circule dans un corps (I) varie en fonction de la
tension appliquée (U) et de la résistance de celui-ci selon le rapport I=U/R (loi d'Ohm) : pour une
tension donnée, moins la résistance est grande, plus l'intensité du courant et ses effets seront
importants.
A partir d'une intensité de 9 mA (milliampères), des contractions musculaires peuvent apparaître;
elles sont capables de " coller " la victime au conducteur (par tétanisation des mains) ou au
contraire de le rejeter loin de celui-ci, faisant cesser la passage de courant mais exposant la
victime à des traumatismes secondaires (chute d'échelle,...). Cet effet excito-moteur peut aussi
être la cause de détresse ventilatoire - tant que le courant passe- par contraction des muscles
respiratoires.
Pour des intensités supérieures ou égales à 80 - 100 mA, un courant alternatif de 50 Hz
(fréquence du courant domestique en France) passant dans la région du coeur peut provoquer une
fibrillation ventriculaire, c'est à dire une contraction anarchique de chacune des fibres
musculaires cardiaques qui battent à leur propre rythme; cet accident est responsable d'une
inefficacité de la pompe cardiaque (arrêt circulatoire) et donc d'un état de mort apparente.
Au-delà d'une intensité de 2 à 3 A, il existe un danger d'inhibition des centres nerveux qui peut
persister après arrêt du passage du courant et serait, entre autres, d'une perte de connaissance
immédiate et de troubles ventilatoires (en arrêt le plus souvent) d'origine centrale par sidération
des centres bulbaires.
LA GRAVITE IMMEDIATE EST FONCTION DE L'INTENSITE
Forme et fréquence
En dehors des piles portatives qui sont sans danger, on ne trouve du courant continu en France
que pour l'alimentation du réseau téléphonique et pour l'utilisation industrielle ou ferroviaire
(troisième rail conducteur sous 750 V, caténaires sous 1500 V).
Pour le courant alternatif, les seuils dangereux sont atteints avec des intensités moindres (environ
4 fois plus faibles) que pour le courant continu. La fréquence de 50 Hz, couramment rencontré en
Europe, est réputée pour être des plus dangereuses pour ses effets excito-moteurs. Au-delà de
1000 Hz, c'est l'effet thermique qui prédomine.
Durée de l'électrisation
La durée de passage du courant dans l'organisme influe sur le temps de détresse ventilatoire mais
aussi sur le risque cardiaque et la production de chaleur, donc sur la gravité des brûlures.
Quantité de chaleur dégagée
Elle explique la survenue de brûlures liées à l'effet thermique de l'électricité, c'est à dire à
l'énergie dissipée le long du trajet du courant. Mesurée en Joules (J), cette production de chaleur
est proportionnelle à la tension, l'intensité et le temps du passage du courant (W= U.I t).
Les brûlures électriques s'étendent en profondeur sur tout le trajet du courant qui accompagne le
plus souvent les axes vasculo-nerveux (de moindre résistance)
En pratique, plus la tension est élevée, plus le risque de brûlure est grand.
Trajet intra corporel
Il est essentiel car la gravité de l'atteinte dépend des organes traversés par le courant, c'est à dire
des organes situés sur son trajet.
Conduite à tenir
Dégagement : faire cesser l'électrisation
Si la victime est encore en contact avec un conducteur basse tension, il faut couper le courant
avant de toucher à la victime (disjoncteur, coupe-circuit, prise,.....). Exceptionnellement, on
pourra dégager le fil à l'aide d'un matériel isolant adapté (règle en plastique pour le courant
domestique, perche et tabouret isolants pour la moyenne tension).
Pour la haute tension et très haute tension, on doit prévenir les responsables d'exploitation
(SNCF, EDF...) pour qu'ils assurent la coupure du courant.
Le bilan des fonctions vitales, l'examen des pupilles, la recherche rapide de traces de brûlures et
de traumatismes associés éventuels vont définir les mesures d'urgence à prendre.
Alerter ++++
L'état de mort apparente chez un électrisé doit bénéficier d'une tentative de réanimation
prolongée car l'atteinte cardiaque se fait le plus souvent sur un coeur sain à l'origine, ceci surtout
si le délai entre l'arrêt circulatoire et le massage cardiaque externe est réduit. Si le coeur est en
fibrillation, seule une deuxième secousse électrique- à l'aide d'un appareil médical adapté : un
défibrillateur- pourra rétablir une activité cardiaque normale.
Les brûlures seront emballées, les fractures immobilisées et on surveillera l'évolution en
attendant le médecin, en pensant à couvrir la victime, à l'installer dans une position d'attente
adéquate et à la rassurer si elle est consciente.
Une attention toute particulière doit être portée aux risques de suraccident : sol mouillé, câbles et
tuyaux conducteurs, remise sous tension accidentelle ... Le voltage doit, en particulier ne pas être
sous-estimée.
dimanche 18 novembre 2012
notion de base du GRAFCET
Définition
Le Grafcet (GRAphe Fonctionnel de Commande des Etapes et Transitions) a été proposépar ADEPA (agence pour le développement de la Productique Appliquée à l’industrie)
en 1977 et normalisé en 1982 par la NF C03-190
Le Grafcet est un langage fonctionnel graphique destiné à décrire les différents
comportements d’un automatisme séquentiel. Il aide à la réalisation, il apporte une aide
appréciable lors de l’exploitation de la machine pour les dépannages et les modifications.
Le Grafcet représente l’évolution d’un cycle comprenant des étapes et des transitions.
2. Les différents Grafcet
Il y a deux types de représentation :
La représentation fonctionnelle ou de niveau 1 donne une interprétation de la
solution retenue pour un problème posé, en précisant la coordination des tâches
opératives. Elle permet une compréhension globale du système.
La représentation technologique ou de niveau 2 donne une interprétation en tenant
compte des choix technologique relatifs à la partie de commande de l’automatisme ; le
type et la désignation des appareillages (S1, KM, Ka…).
La représentation
Problème
Fraiseuse
Fonctionnement
• On appuie sur le bouton marche de la fraiseuse
• la fraise descend
• Une fois la position basse atteinte le fraisage s’effectue
• On appuie sur le bouton arrêt
• Le fraisage s’arrête et la fraise remonte
• Une fois le fin de course haut atteint la fraiseuse est en position initiale
Quelle sera la représentation simple pour illustrer et comprendre le
fonctionnement ?
Règles du Grafcet
Situation initiale.• Un grafcet commence par une étape initiale qui représente la situation initiale avant
évolution du cycle.
Franchissement d'une transition
• Une transition est soit validée ou non validée ; elle est valide lorsque toutes les étapes
immédiatement précédentes sont actives.
Lorsque la transition est valide et que la réceptivité associée est vraie elle est alors
obligatoirement franchie.
Évolution des étapes actives
• Le franchissement d’une transition entraîne l’activation des étapes immédiatement
suivante et la désactivation des étapes immédiatement précédentes.
Transitions simultanées
• Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies.
Activation et désactivation simultanées
• Si au cours du fonctionnement, une même étape doit être désactivée et activée
simultanément, elle reste active.
La durée de franchissement d'une transition ne peut jamais être rigoureusement nulle, même si
elle peut être rendue aussi petite que l'on veut. Il en est de même pour la durée d'activation d'une
étape.
Structure de base
Nous pouvons avoir dans un cycle machine complet avec des séquences simultanées, ou deschoix de séquence.
Divergence et convergence en ET
Divergence en ET : représentation par 2 trait identique et parallèle ; lorsque la transition A est
franchie les étapes 21 et 23 sont actives.
Convergence en ET : La transition D sera active lorsque les étapes 22 et 24 seront actives, si la
réceptivité associé à la transition D est vraie alors elle est franchie et l’étape 25 devient active et
désactive les étapes 22 et 24.
Le nombre de branche peut être supérieur à 2, après une divergence en ET on trouve une
convergence en ET.
Divergence et convergence en OU (aiguillage)
Divergence en OU : l’évolution du système se dirige vers une des branches en fonction des
réceptivités A1, B1 et de leurs transitions associées.
Convergence en OU : Après une divergence en OU on trouve une convergence en OU vers une
étape commune dans l’exemple l’étape 35.
Le nombre de branche peut être supérieur à 2, A1 et B1 ne peuveut pas être vrais simultanément.
Saut d’étape :
Le saut d’étape permet de sauter une ou plusieurs étapes en fonction de la progression d’un
cycle.
Sur le grafcet ci-dessus après l’étape initiale 0 un choix entre 2 transitions A et B s’effectue ;
La transition A associé à sa réceptivité nous permet de continuer le cycle sur
l’étape 1,
La transition B associé à sa réceptivité nous permet de passer à l’étape 3, les
étapes 1 et 2 sont ignorées lors du cycle.
reprise d’étape :
La reprise d’étape permet de ne pas continuer le cycle mais de reprendre une séquence
précédente lorsque les actions à réaliser sont répétitives.
Sur le grafcet ci-dessus après l’étape 2 un choix entre 2 transitions A et B s’effectue ;
La transition A associé à sa réceptivité nous permet de reprendre le cycle sur
l’étape 1,
La transition B associé à sa réceptivité nous permet de passer à l’étape 3.
samedi 17 novembre 2012
Hydraulique
Circuit hydraulique
A/L’hydraulique :
Tout d’abord, il importe de bien
définir ce qu’est l’hydraulique. La génération de forces et de mouvements par
des liquides sous pression est une définition très juste de l’hydraulique
moderne. Donc, le liquide est ici le fluide de transmission de l’énergie
(comparativement à l’air comprimé en pneumatique). Le liquide et une huile
synthétique spéciale dont la température de service doit être comprise entre 30
et 70°C.On retrouve l’hydraulique dans une
panoplie fort impressionnante de domaines d’application. Par ailleurs, on
distingue deux types d’application, soit:· l’hydraulique
stationnaire;
· l’hydraulique
mobile.
L’hydraulique
stationnaire se retrouve principalement dans les installations qui sont
fixes. D’ailleurs, en voici quelques exemples:· les dispositifs
de levage;
· les
machines-outils modernes;
· les lignes de
transfert;
· les différents
modèles de presse industrielle;
· les ascenseurs;
· etc.
L’hydraulique
mobile, pour sa part, équipe différents véhicules qui peuvent se déplacer
aisément. On la retrouve dans les applications suivantes:· les véhicules
que l’on retrouve sur les chantiers de construction;
· les véhicules à
bennes basculantes;
· les engins
agricoles;
· etc.
Il est vrai que l’utilisation de
l’hydraulique en industrie présente de multiples avantages, notamment:· la mise en
oeuvre d’efforts importants;
· l’utilisation
de petits composants (versus l’effort déployé);
· un
positionnement précis;
· la possibilité
de démarrer un cycle en pleine charge;
· le fluide est
pratiquement incompressible (0,5 % à 1000 PSI);
· une bonne
dissipation thermique.
Par contre, l’hydraulique ne possède
pas que des avantages. Voici donc ce qu’on lui reproche:· source
d’encrassement (par les fuites d’huile);
· risque
d’incendies et d’accidents plus élevé;
· mise en oeuvre
de pressions élevées qui sont dangereuses;
· faible
rendement;
· sensibilité aux
changements de température (modification de la viscosité).
B/Lois et propriétés physiques de l’hydraulique :
En hydraulique, on distingue deux
types d’effort ayant trait au fluide, soit:· l’hydrostatique;
· l’hydrodynamique.
L’hydrostatique
est définie comme étant l’effort résultant du produit de la pression par la
surface.L’hydrodynamique
est plutôt l’effort qui résulte du produit de la masse par l’accélération, ce
qui implique que le fluide doit être en mouvement.
1/La pression hydrostatique :
La pression hydrostatique est la
pression que l’on retrouve à l’intérieur d’un liquide. Celle-ci est générée par
le poids de la masse du liquide ayant une hauteur donnée (Equation 0-1).Ps = h * r * g
où:· Ps =
pression hydrostatique (en Pascal)
· h = hauteur du
liquide (en mètre)
· r = masse volumique du liquide (kg/m3)
· g =
accélération gravitationnelle (m/s2)Exemple : Réservoir
soulevé
h=5m ;
r=1000Kg/m3 ; g=9.81m/s2
;
P=r.g.h=3000000Pa
=30bar
/La loi de Pascal :
Au XVII siècle, Blaise Pascal a énoncé
une loi qui est à la base de la pneumatique moderne:Lorsqu’une pression est exercée en un point
quelconque d’un fluide au repos, cette pression se transmet intégralement dans
toutes les directions et avec la même intensité.
Afin de déterminer cette pression, il
est nécessaire d’appliquer l’équation suivante:Pression = Force / Surface
Le débit volumique :
Le débit volumique se définit comme
étant la quantité de liquide qui traverse un tube par unité de temps. Par
exemple, si le débit volumique d’un robinet est de 1 litre / min, cela signifie
qu’il faudra 1 minute pour remplir un récipient de 1 litre.En hydraulique, le débit est
représenté à l’aide de cette équation:Q = V / tEquation
0-5où:· Q = débit
volumique (en m3/s)
· V = volume (en
m3)
· t = temps (en seconde)
Par ailleurs, il est possible
d’obtenir l’équation de continuité en modifiant légèrement l’équation du débit
volumique:Q = A * v
Les pertes de charge :
a.Types d’écoulement :On distingue l’écoulement laminaire et
l’écoulement turbulant.L’écoulement est laminaire si le liquide se
déplace dans le tube d’une façon régulière et parallèle à l’axe du tube. Les
filets au centre de la veine se déplacent plus vite que les filets extérieurs.
Lorsque la vitesse d’écoulement augmente, le mouvement des filets liquides
cesse d’être régulier à partir d’une certaine vitesse appelée vitesse critique.
Les conditions d’écoulement deviennent instables, les filets du milieu sont
déviés vers les couches extérieures. Ils entrent en collision et forment des
tourbillons. L’écoulement devient turbulant et le flux principal subit
des pertes d’énergie.
Le nombre de Reynolds Re (sans unité) permet de déteminer le type d’écoulement dans un tube à intérieur poli : Re= v . d / nv : vitese d’écoulement du liquide.
d : diamètre interne du tube.
n : viscosité cinématique.
Si Re < 2300 :Ecoulement laminaire. Si Re > 2300 : Ecoulement
turbulant.
Exemple :V1=1m/s
V3=5m/s
V4=100m/s
n=40mm2/s
d1=10mm
d3=5mm
d4=1mm
Re1=1000.10/40=250Re3=5000.5/40=625Re4=100000.1/40=2500L’écoulement est donc turbulant dans le tronçon A4 pour redevenir laminaire.
Le frottement entre les filets du liquide en mouvement et l’adhérence du fluide aux parois forment une résistance que l’on peut nommer pertes de charges.Les pertes de charge sont définies comme étant des résistances qui s’opposent à l’écoulement libre du fluide. On distingue trois sources de pertes de charge:· les pertes de charge dans les conduites;
· les pertes de
charge dues aux changements de direction;
· les pertes de
charge dues aux distributeurs.
q
Pertes de charge
dans les conduites :
représentent la résistance formée par les frictions interne et externe du
liquide en mouvement. Puisque la vitesse d’écoulement est un important facteur
qui influence la résistance, il est donc recommandé de ne pas dépasser les
valeurs de référence.
Pertes de charges par mètre de longueur de tuyauterie :
Le nombre de Reynolds Re (sans unité) permet de déteminer le type d’écoulement dans un tube à intérieur poli : Re= v . d / nv : vitese d’écoulement du liquide.
d : diamètre interne du tube.
n : viscosité cinématique.
Exemple :V1=1m/s
V3=5m/s
V4=100m/s
n=40mm2/s
d3=5mm
d4=1mm
Re1=1000.10/40=250Re3=5000.5/40=625Re4=100000.1/40=2500L’écoulement est donc turbulant dans le tronçon A4 pour redevenir laminaire.
Le frottement entre les filets du liquide en mouvement et l’adhérence du fluide aux parois forment une résistance que l’on peut nommer pertes de charges.Les pertes de charge sont définies comme étant des résistances qui s’opposent à l’écoulement libre du fluide. On distingue trois sources de pertes de charge:· les pertes de charge dans les conduites;
Pour liquides hydrauliques avec r=850SI
K à 15°C (n=100SI);
W à 60°C (n=20SI)
|
|||||||||||
V(m/s)
|
0.5
|
1
|
2
|
4
|
6
|
||||||
d(mm)
|
K
|
W
|
K
|
W
|
K
|
W
|
K
|
W
|
K
|
W
|
|
6
|
Re
|
30
|
150
|
60
|
300
|
120
|
600
|
240
|
1200
|
360
|
1800
|
l
|
2.5
|
0.5
|
2.25
|
0.25
|
0.625
|
0.125
|
0.312
|
0.0625
|
0.21
|
0.04
|
|
Dp(bar/m)
|
0.44
|
0.09
|
0.88
|
0.177
|
1.77
|
0.35
|
3.54
|
0.7
|
5.3
|
1.02
|
|
10
|
Re
|
50
|
250
|
100
|
500
|
200
|
1000
|
400
|
2000
|
600
|
300
|
l
|
1.5
|
0.3
|
0.75
|
0.15
|
0.375
|
0.075
|
0.187
|
0.037
|
0.125
|
0.043
|
|
Dp(bar/m)
|
0.16
|
0.03
|
0.32
|
0.064
|
0.64
|
0.13
|
1.27
|
0.25
|
1.9
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0.65
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Le rendement :
La puissance hydraulique est donnée par la
formule : P=p.Q ; p étant la pression (Pa) et Q le débit volumique.
Dans tout système hydraulique, la
puissance que l’on fournit en entrée ne se retrouve pas intégralement à la
sortie et ce, à cause des différentes pertes de charges dans le système. Donc,
le rendement se définit comme le rapport entre la puissance d’entrée et la
puissance de sortie.
Rendement = Puissance de sortie /
Puissance d’entrée
/Les
huiles hydrauliques :(voir annexe)
Selon les normes DIN 51524 51525, les fluides
hydrauliques sont classés en trois catégories en fonction de leurs propriétés et
de leur composition :
q
Huile hydraulique HL.
q
Huile hydraulique HLP.
q
Huile hydraulique HV.
H= huile
hydraulique, la ou les lettres qui suivent désignent les additifs.
Désignation
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Propriétés spécifiques
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Domaines d’utilisation
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HL
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Protection anticorrosive et amélioration de la
résistance au vieillissement.
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Installation dans lesquelles les sollicitations
thermiques sont importantes ou dans lesquelles il y a un risque de corrosion
par pénétration d’eau.
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HLP
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Amélioration de la résistance à l’usure.
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Comme pour l’huile HL, ainsi que dans les
installation dont le type de construction ou les conditions de fonctionnement
provoquent un frottement mixte important.
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HV
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Amélioration de l’interdépendance
viscosité/température.
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Comme pour l’huile HLP, surtout dans les milieux
industriels caractérisés par de brusques changements de température et par
des températures ambiantes basses.
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Les pompes hydrauliques
La pompe d’une installation
hydraulique sert à transformer l’énergie mécanique en énergie hydraulique
(l’énergie de pression).
La pompe hydraulique refoule dans le
réseau le fluide qu’elle a aspiré. Puisque le parcours du fluide est parsemé de
diverses sources qui résistent à son écoulement, une pression s’établit alors à
l’intérieur des conduites. La valeur de la pression est donc fonction de la
résistance totale du réseau et non pas seulement du débit de refoulement de la
pompe.
L’énergie mécanique que la pompe
utilise provient de l’élément
d’entraînement présent dans l’installation hydraulique. Les principaux éléments
d’entraînement sont:
· le moteur
électrique;
· le moteur
thermique.
Aussi, un accouplement est nécessaire entre l’élément d’entraînement et la
pompe hydraulique. Cet élément remplit plusieurs rôles, notamment:
· Il transmet le
couple du moteur à la pompe.
· Il protège la
pompe des vibrations du moteur.
· Il protège le
moteur des pointes de pression de la pompe.
· Il corrige les
défauts d’alignement entre l’arbre du moteur et celui de la pompe.
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Finalement, un réservoir est relié à la pompe hydraulique. Il remplit aussi
plusieurs fonctions:
· la réception et
le stockage du fluide de l’installation hydraulique;
· l’évacuation de
la chaleur;
·
séparation de l’air, de l’eau et des particules
solides.
La grandeur d’un réservoir est
fonction:
· du débit de la
pompe;
· de la chaleur
effective durant le fonctionnement normal;
· du temps de
cycle.
Les principales caractéristiques des
pompes :
Lorsqu’il s’agit de pompes
hydrauliques, on dénote les caractéristiques suivantes:
· la cylindrée;
· la pression de
refoulement;
·
la vitesse de rotation;
· le rendement.
Les types de pompes :
Il existe une impressionnante panoplie
de pompes différentes selon leurs fonctionnements et leurs caractéristiques. En
se référant à leurs cylindrées (le débit de la pompe), on dénote ainsi trois groupes
de pompes:
· les
pompes à cylindrée constante;
· les
pompes à cylindrée variable;
· les
pompes régulatrices.
Il est à noter que ces trois familles
de pompes utilisent le principe du refoulement. La poussée du fluide vers les
éléments de puissance se concrétise de différentes façons:
· avec
des pistons;
· avec
des palettes;
· avec
des axes filetés;
· avec
des engrenages.
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