Hydraulique de base: Effet d’orifice et types de restrictions

C’est le deuxième article dans la série, a propos de l’ hydraulique de base. Aujourd’hui en va parlé de l’effet d’orifice bien connu dans la résistance hydraulique d’un fluide !

EFFET D’ORIFICE

Lorsqu’on parle d‘ hydraulique de base, c’est une pratique commune d’utiliser le terme “pression de la pompe” ; Cependant, la pompe ne produit pas de la pression.

Hydraulique de base et l'effet d'orifice sur la pression !

La pompe produit le débit. La pression est produite quand le débit est freiné.

Sur c’est deux figure, le débit de la pompe traversant le conduit est de 3.79 lpm (1 glm).

Sur la 1ère figure, il n’y a aucune restriction à traverser le tuyau. Par conséquent, la valeur de la pression indiquée est zéro pour les deux manomètres.

L’orifice offre la restriction

Restriction pour une augmentation de pression a débit constant.

Un orifice offre une restriction au débit de la pompe, Lorsque le débit d’huile traverse un orifice, la pression est produite en amont de l’orifice.

Sur la dernière figure, il y a un orifice dans le tuyau entre les deux manomètres. Le manomètre en amont de l’orifice prouve qu’une pression de 207kPa (30 psi) est nécessaire pour envoyer un débit de 3.79 lpm (1glm) à travers l’orifice. Il n’y a aucune restriction de débit après l’orifice.

Le manomètre en aval de l’orifice indique 0 PSI comme valeur de pression.

Débit d’huile de retour (vers le réservoir) bloqué

Circuit fermé et pression qui augmente !

Quand l’un ou l’autre extrémité du tuyau est bouchée, le débit d’huile de retour vers le réservoir est bloqué.

La pompe à cylindré positif continue de pomper à 1 gpm et remplit le tuyau. Lorsque le tuyau est rempli, la résistance à tout débit supplémentaire dans le tuyau produit la pression. La réaction de la pression est identique à la loi de Pascal « la pression exercée sur un liquide confiné est transmise intégralement dans toutes les directions et agit avec la même force sur toutes les sections de surface ». Les lectures (valeurs indiquées) des deux manomètres sont identiques.

La pression augmentera jusqu’à ce que le débit d’huile pompé soit détourné du tuyau vers un autre circuit ou vers le réservoir. Cela se fait généralement à l’aide d’une soupape de décharge afin de protéger le circuit hydraulique.

Restrictions en série

Type de circuit en hydraulique de base

Il y a deux types de circuit en hydraulique de base : le circuit en série et le circuit en parallèle.

Sur la dernière figure, une pression de 620kPa (90 psi) est exigée pour envoyer 1 gpm à travers l’un ou l’autre circuit.

Les orifices ou soupapes de sécurité en série dans un circuit hydraulique offre une résistance qui est semblable aux résistances en série dans un circuit électrique parce que le débit d’huile doit traverser chaque résistance. La résistance totale est égale à la somme de chaque résistance individuelle.

Restrictions en parallèle en hydraulique de base

Circuit en parallèle dans un circuit hydraulique !

Dans un système avec des circuits en parallèles, l’huile pompée suit le chemin le moins résistant. Sur la dernière figure, la pompe fournit de l’huile à trois circuits parallèles. Le circuit trois (3) a la priorité la plus basse et le circuit un (1) a la priorité la plus élevée.

Lorsque le débit d’huile pompée remplit le passage à gauche des trois valves, la pression d’huile pompée grimpe jusqu’au 207kPa (30psi). La pression d’huile de pompe ouvre la valve du circuit un (1) et le débit d’huile passe dans le circuit (1). Quand le circuit (1) est rempli, la pression d’huile de pompe commence à augmenter. La pression d’huile pompée monte jusqu’à atteindre 414 kPa (60 psi) et ouvre la valve du circuit (2). La pression d’huile pompée ne peut pas continuez à augmenter jusqu’à ce que le circuit (2) soit rempli. La pression d’huile de pompe doit dépasser 620kPa (90psi) pour ouvrir la valve du circuit (3).

Featured image source: Daniel Go, Hydraulic Pressure Pump..

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