PEI :

DÉPARTEMENT DES SCIENCES APPLIQUÉES
Amélioration de fiabilité d’un système hydraulique
PROJET D’ÉTUDES EN INGÉNIERIE DANS LE CADRE DES
PROGRAMMES DE BACCALAURÉAT EN GÉNIE
ÉLECTROMÉCANIQUE
ET GÉNIE MÉCANIQUE
Présenté par :
M. Reda Dahmani
M. Javier Altamirano
Superviseur :
M. Guyh Dituba Ngoma, ing., Ph.D., professeur, UQAT
Représentant industriel:
M. Nicolas Bison, ing. jr., AbitibiBowater
Avril 2010
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Remerciements
Tout d’abord, nous tenons à remercier Dieu et le support de nos parents et
conjointes sans qui tout ceci ne serait pas possible. Un projet intermédiaire d’études en
ingénierie d’une telle envergure n’aurait pas pu être mené à terme sans l’aide précieuse
de notre superviseur Monsieur Guyh Dituba, ing. , Ph.D., professeur à l’UQAT. Nous
tenons particulièrement à le remercier pour le support, ainsi que les commentaires et
suggestions dont nous avons bénéficié du début à la fin de ce projet.
Nous tenons également à remercier Monsieur Éric Pellerin, ing., professeur au
Cegep, et
David Paquin technicien pour Hydraulique Nord Ouest pour le support
technique et l’aide qu’il nous ont offerte ces derniers mois.
Enfin, un grand merci à Monsieur Nicolas Bisson, ing.jr. , notre représentant
industriel, pour sa collaboration, sa patience, ses conseils et sa disponibilité tout au long
du projet, sans oublier tous les employés d’AbitibiBowater pour leur coopération et leur
accueil lors de nos visites.
Reda Dahmani
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Résumé
AbitibiBowater est une entreprise œuvrant dans les secteurs du papier journal et
des papiers d’impression à usage commercial. Résultant de la fusion d’AbitibiConsolidated et de Bowater, cette union créa une entreprise forte, capable de répondre
aux nouveaux besoins des clients, capable de générer une concurrence plus efficace sur
un marché de plus en plus global et capable de s’adapter à la demande pour le papier
journal en Amérique du Nord.
Depuis plusieurs années déjà, AbitibiBowater, s’efforce d’améliorer la fiabilité du
récupérateur de copeaux. Dans cette optique, le projet en ingénierie intermédiaire
présenté dans ce rapport : « Augmentation de fiabilité d’un système hydraulique», à été
soumis à une équipe de deux étudiants de l’UQAT. Il débute en janvier 2010 et s’achève
en avril de la même année. Ce projet a pour but d’améliorer la fiabilité du récupérateur de
copeaux en réduisant les coups de bélier et d’éviter les importantes fuites d’huile.
Pour atteindre ces objectifs, l’équipe doit, dans un premier temps, analyser les
éléments mécaniques et hydrauliques qui composent le système, ensuite, identifier ses
composantes et comprendre leur fonctionnement afin de trouver les causes de bris et les
faiblesses de fiabilité du récupérateur de copeaux. La formulation du problème se fait
après ces démarches. Une fois ces étapes complétées, on proposera des solutions
appropriées parmi lesquelles la meilleure, satisfaisante au mandat et approuvée par le
client, sera retenue celle qui sera jugée satisfaisante et approuvée par le client, sera
retenue.
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Abstract
AbitibiBowater is the eighth largest publicly traded pulp and paper manufacturer
in the world. It produces a wide range of newsprint, commercial printing papers, market
pulp and wood products. Resulting from the fusion of Abitibi-Consolidated and Bowater,
this union created a strong company, able to answer customers’ new needs, and generate
a better effective competition on a market.
For several years already, AbitibiBowater, tries hard to improve the reliability of
the chip pile reclaimer system. In this optics, this intermediary project in engineering
titled «Increase of reliability of a hydraulic system », was subjected to a team of two
students of the University du Québec en Abitibi-Témiscamingue UQAT. It has started in
January, 2010 and will end in April of the same year. This project aims at improving the
reliability of the salvage dealer of shavings by reducing water hammer and to avoid the
important oil leaks.
To reach these objectives, the team has to, at first, analyze the mechanical and
hydraulic elements which compose the system, identify its constituents and understand
their functioning in order to find the causes of the breakings and the weaknesses of
reliability of the chip pile reclaimer system. Once we complete these stages, we shall
propose suited solutions among which the best that satisfy the mandate and is approved
by the customer will be retained..
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Table des matières
Liste des tableaux ............................................................................................................... V
Liste des figures ................................................................................................................. V
CHAPITRE 1 : Analyse des besoins du client.................................................................... 1
1.1 Présentation de l’entreprise ....................................................................................... 2
1.2 Fabrication du papier ................................................................................................. 3
1.3 Contexte et problématique ........................................................................................ 4
1.3.1 Objectifs.............................................................................................................. 4
1.3.2 Contraintes .......................................................................................................... 4
1.4 Mandat ....................................................................................................................... 5
1.5 Situation désirée ........................................................................................................ 5
CHAPITRE 2 : Cadre théorique et étude du système hydraulique ..................................... 6
2.1 Récupérateur de copeaux .......................................................................................... 7
2.1.1 Pompes hydrauliques .......................................................................................... 9
2.1.2 Vérins................................................................................................................ 12
2.1.3 Valves : ............................................................................................................. 15
2.1.4 Tuyauterie ......................................................................................................... 19
2.2 Type d’écoulement .................................................................................................. 20
2.3 Chute de pression .................................................................................................... 21
2.3.1 Horizontales ...................................................................................................... 23
2.3.2 Verticales .......................................................................................................... 24
2.3.3 Singulières ........................................................................................................ 24
2.3.4 Totales .............................................................................................................. 25
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2.4 Coup de bélier ......................................................................................................... 25
2.5 Simulation du circuit hydraulique ........................................................................... 27
CHAPITRE 3 : Recherche des solutions .......................................................................... 29
3.1 Solution 1 - Accumulateurs hydrauliques ............................................................... 30
3.2 Solution 2 – Distributeur hydraulique proportionnel .............................................. 34
3.2.1 Le solénoïde ...................................................................................................... 34
3.2.2 Avantages et inconvénients d’un distributeur hydraulique .............................. 36
3.3 Solution 3 – Vérin avec amortisseur de fin de course ............................................. 37
3.3.1 Fonctionnement ................................................................................................ 37
3.4 Solution 4 – Distributeur proportionnel avec accumulateur hydraulique ............... 39
3.5 Matrice de décision ................................................................................................. 40
Chapitre 4 : Développement de la solution retenue .......................................................... 43
4.1 Description générale de la solution finale ............................................................... 44
4.2 Amplificateur de commande des distributeurs proportionnels .............................. 45
4.2.1 Décalage du point zéro : ................................................................................... 46
4.2.2 Module de rampe .............................................................................................. 46
4.2.3 Module filtre ..................................................................................................... 47
4.2.4 Superposition de vibration ................................................................................ 48
4.3 Schéma bloc d’un distributeur proportionnel .......................................................... 48
4.4 Automation studio ................................................................................................... 49
4.5 Choix du distributeur proportionnel ........................................................................ 50
4.5.1 Caractéristiques ................................................................................................ 52
4.5.2 Installation ........................................................................................................ 53
4.6 Amplificateur électronique...................................................................................... 54
Coûts budgétaires .............................................................................................................. 57
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Santé et sécurité ................................................................................................................ 58
Recommandations ............................................................................................................. 59
Conclusion ........................................................................................................................ 60
Référence .......................................................................................................................... 61
ANNEXE –A Plan du circuit du système hydraulique ..................................................... 62
ANNEXE-B Plan de l’échelle de récupération ................................................................. 64
ANNEXE-C Données des composantes du récupérateur de copeaux .............................. 66
ANNEXE-D Plans des tuyauteries du distributeur hydraulique ....................................... 68
ANNEXE-F Vickers-Amplificateur de puissance .......................................................... 110
ANNEXE-G Interfaces de connexion ............................................................................. 118
ANNEXE-H Soumission budgétaire .............................................................................. 120
ANNEXE-I Communications avec le fournisseur .......................................................... 122
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Liste des tableaux
Tableau 3.1 Avantages et inconvénients d’un accumulateur hydraulique ........................ 33
Tableau 3.2 Avantages et inconvénients d’un distributeur proportionnel ........................ 36
Tableau 3.3 Avantages et inconvénients du vérin avec amortisseur de fin de course ...... 38
Tableau 3.4 Avantages et inconvénients d’un distributeur proportionnel avec
accumulateur hydraulique ................................................................................................. 39
Tableau 3.5- Critères d’évaluation des solutions .............................................................. 40
Tableau 3.6 – Matrice de décision pour le choix de la solution finale ............................. 41
Tableau 4.1- Caractères du distributeur ............................................................................ 53
Tableau 4.2 Amplificateurs attribués aux types de séries de valves ................................ 55
Tableau 4.3 Coûts des équipements .................................................................................. 57
Liste des figures
Figure 1.1- Schéma des étapes de fabrication de papier ..................................................... 3
Figure 2.1 Échelle de récupération ..................................................................................... 7
Figure 2.2 Récupérateur de copeaux ................................................................................... 8
Figure 2.3 Pompe à palettes .............................................................................................. 10
Figure 2.4 : Fonction d’un vérin ....................................................................................... 12
Figure 2.5 : Vérin en coupe............................................................................................... 13
Figure 2.6 - Forces appliquées à l’échelle du récupérateur de copeaux ........................... 14
Figure2.7 Valve de distribution des vérins ....................................................................... 16
Figure 2.8 Bloc valve de distribution des vérins.............................................................. 17
Figure 2.9 Position active de sortie du piston ................................................................... 18
Figure 2.10 Tuyauterie ..................................................................................................... 19
Figure 2.11 Conduites d’huile........................................................................................... 21
Figure 2.12 - Diagramme de Moody................................................................................. 23
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Figure 2.13 Schéma du circuit hydraulique ...................................................................... 27
Figure 2.14 Courbes de pression du circuit hydraulique .................................................. 28
Figure 3.1 Accumulateur à vessie standard ...................................................................... 30
Figure 3.2 Principe de fonctionnement d’un accumulateur .............................................. 31
Figure 3.3 courbes caractéristiques d’un solénoïde à action proportionnelle ................... 35
Figure 3.4 Composantes d’un piston amorti en fin course. .............................................. 37
Figure 3.5 Représentation du circuit hydraulique d’un piston amorti en fin de course 37
Figure 3.6 Accumulateur hydraulique et distributeur proportionnel ................................ 39
Figure 4.1 – Distributeur proportionnel à action piloté. ................................................... 44
Figure 4.2 Courbe d’une bobine avec un décalage de 20% ............................................. 46
Figure 4.3 – Courbe de tension des potentiomètres .......................................................... 47
Figure 4.4- Courbe d’un module filtre .............................................................................. 47
Figure 4.5- Courbe d’un courant superposé de 0 à 20% ................................................... 48
Figure 4.6 - Schéma simplifié du fonctionnement du système hydraulique ..................... 48
Figure 4.7 Courbes de pression en fonction tu temps ....................................................... 49
Figure 4.8 Distributeur proportionnel de série KDG5V avec son schéma hydraulique ... 50
Figure 4.9 Débit hydraulique en fonction du pourcentage du signal de commande........ 51
Figure 4.10 – Symbole détaillé du distributeur................................................................. 52
Figure 4.11- Amplificateur EEA-PA-M-523-A-32 .......................................................... 56
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CHAPITRE 1 : Analyse des besoins du
client
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1.1 Présentation de l’entreprise
AbitibiBowater fut créé par l’union des deux principaux fabricants mondiaux de papier
journal soit Abitibi-Consolidated et Bowater.
Cette fusion a donné naissance à un géant de l'industrie qui fabrique des millions de
tonnes de papier journal, effectue l'impression de papier commercial et produit la pulpe.
La fusion créa une entreprise plus forte, capable de répondre aux nouveaux besoins des
clients, de générer une concurrence plus efficace sur un marché devenu global, de s'adapter à
une plus faible demande pour le papier journal en Amérique du Nord et d'accroître la valeur
pour les actionnaires. La société produit globalement une gamme étendue de papier journal et
de papiers spéciaux, de pâte commerciale et de produits en bois.
AbitibiBowater est le plus grand producteur de papier journal au monde par la capacité
et l'une des plus grandes sociétés productrice de pâte et de papier divers dans le monde.
Actuellement, la société possède ou exploite 28 usines de pâtes et papiers ainsi que 31 usines de
produits du bois situées au Canada, aux États-Unis, le Royaume-Uni et la Corée du Sud.
AbitibiBowater reste aussi l’un les plus importants recycleurs de journaux et magazines au
monde. Elle possède ou gère environ 55 millions d'acres de forêt en Amérique du Nord.
Étant l'un des plus importants recycleurs au monde de vieux journaux et magazines,
AbitibiBowater vise à renforcer la durabilité de son approvisionnement en fibres. Elle
encourage l'expansion continue de la collecte et l'utilisation de fibres recyclées, à travers son
programme « AbitibiBowater Paper Retriever » et autres programmes de l'entreprise de
recyclage.
Le programme « AbitibiBowater Paper Retriever » est reconnu comme une initiative de
recyclage modèle et a récolté un partenariat très fructueux avec la communauté. Ce programme
fournit des grands bacs de recyclage en plein air, effectue la collecte et paye au poids mensuel
les collectes des organisations participantes.
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1.2 Fabrication du papier
AbitibiBowater utilise plusieurs étapes afin de produire le papier. Il s’agit de la
manutention des copeaux, de la mise en pâte, du blanchissement, de la formation de la feuille
ainsi que de la finition. Voici la figure 1 qui représente les différentes étapes de fabrication.
AbitibiBowater
Fabrication du papier
Manutension
des copeaux
Mise en pâte
Blanchiment
Formation de
la feuille
Finition
Figure 1.1- Schéma des étapes de fabrication de papier
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1.3 Contexte et problématique
Lors de la demande de copeaux pour la fabrication de papier, le centre des commandes
ordonne la mise en mouvement du récupérateur de copeaux afin de répondre à la demande
formulée par la production. Le récupérateur de copeaux, alors mis en route, effectue le travail
en poussant et ramenant l’échelle de récupération à l’aide des vérins commandés par les
distributeurs hydrauliques. Cette opération à lieu plusieurs fois par heures et ce système a été
conçu pour atteindre un taux de chargement de 35 tonnes par heure. Bien que le système
réponde à la demande, il existe le problème du coup de bélier dans les conduites lors des
changements de direction des vérins contrôlés par les distributeurs. Le récupérateur de copeaux
devient alors peu fiable et cause des importantes fuites d’huile.
1.3.1 Objectifs
Les objectifs visés par le client sont :
•
Éliminer le coup de bélier
•
Améliorer la fiabilité des composantes hydraulique du récupérateur de copeaux
•
Réduire les pertes d’huile
1.3.2 Contraintes
Les contraintes imposées pour la réalisation de ce projet sont :
•
Conserver le même récupérateur de copeaux
•
Atteindre et respecter le rendement de production actuel.
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1.4 Mandat
Le mandat consiste à étudier et à présenter des solutions capables d’éliminer les coups
de bélier du système hydraulique du récupérateur de copeaux, afin d’augmenter sa fiabilité et
d’éviter les importantes fuites d’huile.
Pour arriver à trouver la cause des coups de bélier, il faut analyser les éléments
mécaniques et hydrauliques qui composent le système, identifier ses composantes et analyser
les propriétés de fonctionnement de chacun d’eux afin de bien cerner les causes de bris
potentielles ou les faiblesses de fiabilité du récupérateur de copeaux. Ces différents éléments
sont les suivants :
•
Les vérins
•
Les pompes
•
La valve de distribution
1.5 Situation désirée
Le but premier de ce projet est d’éliminer les causes qui produisent les coups de bélier
afin d’améliorer la fiabilité du récupérateur de copeaux, tout en gardant la stabilité du système.
Cette situation désirée devra également permettre de garder la même quantité de copeaux et la
même capacité de travail tout en éliminant les fuites d’huile. Ainsi, le système hydraulique sera
étudié et une solution appropriée sera proposée afin d’améliorer la fiabilité du récupérateur de
copeaux.
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CHAPITRE 2 : Cadre théorique et étude
du système hydraulique
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2.1 Récupérateur de copeaux
Dans ce projet, le mécanisme étudié est le récupérateur de copeaux. Il est composé
d’éléments hydrauliques et mécaniques. Tout cet ensemble doit s’harmoniser en fiabilité pour
garantir son efficacité et sa bonne performance
Sa fonction consiste à faire avancer les copeaux vers un convoyeur de distribution. Le
déroulement de ce processus se fait à l’aide de pistons hydrauliques. Les pistons font effectuer
des mouvements allers-retours à l’échelle de récupération, ce qui permet d’amener les copeaux
au convoyeur (figure 2.1). L’entrée ou la sortie des vérins est commandée par un employé de
l’entreprise au niveau de la centrale des commandes.
Figure 2.1 Échelle de récupération
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La figure 2.2 présente les principaux éléments du système hydraulique. Il s’agit :
•
1 valve de distribution pour commander les mouvements des pistons;
•
2 détecteurs mécaniques de fin de course.
•
3 pompes hydrauliques qui poussent l’huile et l’obligent à circuler le long des
canalisations;
•
4 vérins qui permettent d’effectuer les mouvements d’aller-retour à l’échelle de
récupération;
•
Réservoir d’huile de 750 l.
Figure 2.2 Récupérateur de copeaux
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2.1.1 Pompes hydrauliques
Le système étudié possède trois pompes hydrauliques, dont deux des trois entrent en
fonction pour le récupérateur de copeaux. La troisième pompe sert à la rotation de la vis de
distribution et au refroidisseur
du réservoir.
En raison de son inutilisation dans le
fonctionnement du récupérateur de copeaux, elle ne sera pas étudiée dans ce projet.
En théorie, les pompes hydrauliques sont des machines hydrostatiques qui ont pour
mission d’alimenter en débit et pression déterminés différentes composantes.
Les pompes sont actionnées par des moteurs qui leur transmettent une vitesse à partir de
laquelle elles peuvent remplir leur fonction. Les pompes mettent ainsi le liquide en mouvement,
à une pression déterminée.
La pompe se comporte comme un élément transformateur en transformant l’énergie
électrique du moteur électrique en une énergie hydraulique (mécanique). Cette transformation
se réalise en ayant certaines pertes à la suite de frottements, transmissions, couplages et
résistance mécaniques. De plus, il y a d’autres pertes volumétriques dues aux fuites que les
pompes manifestent dans leur zone de refoulement vers l’aspiration.
Le système se compose d’une pompe à palette et d’une double pompe à palette de type
« Vickers ». Elles sont à cylindrée fixe, et le débit est contrôlé en permanence en fonction du
travail à effectuer. La pression et la vitesse maximale selon le fabricant sont de 3000 Psi et
1800 tr/min et sont actionnés par des moteurs 50 HP. [2].
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Figure 2.3 Pompe à palettes
Une pompe à palettes est principalement constituée d’une enveloppe de forme
cylindrique à l’intérieur de laquelle pivote un rotor excentré, sur lequel les palettes, disposées
de façon radiale, sont montées sur des joues.
La vitesse de rotation du rotor permet aux palettes d’être projetées contre les parois
internes du corps de la pompe par la force centrifuge, formant alors des chambres entre les
palettes. Le volume augmente pendant la rotation, créant une dépression qui aspire le liquide
extérieur afin de remplir les chambres. Une fois le point maximal d’excentricité dépassé, la
chambre se rétrécit et le liquide est expulsé sous forte pression dans le circuit. [2][4].
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2.1.1.1 Cylindrée de la pompe
La cylindrée représente le volume balayé ou engendré par une pompe volumétrique, par
tour de rotation ou par cycle. Elle détermine sa grosseur, son débit et ses capacités de pression.
La cylindrée de la pompe (Dp) est exprimée par l’équation suivante :
𝐷𝐷𝑃𝑃 =
𝑄𝑄𝑃𝑃
𝑊𝑊𝑖𝑖
(2.1)
Où 𝑄𝑄𝑃𝑃 ∶ 𝐷𝐷é𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 2.84 10−3 𝑚𝑚3 /𝑠𝑠
𝑊𝑊𝑖𝑖 ∶ 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 = 1800 𝑡𝑡𝑡𝑡/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
Après calculs, on trouve :
𝐷𝐷𝑃𝑃 = 94.6 𝑐𝑐𝑐𝑐³/𝑡𝑡𝑡𝑡
2.1.1.2 Rendement de la pompe
Le calcul du rendement total est indispensable afin de déterminer les puissances
absorbées et fournies par la pompe. Ce rendement global permettra d’obtenir la pression requise
pour le circuit hydraulique.
L’équation 2.2 est utilisée pour lier les différents types de rendements de la pompe.
Avec 𝜂𝜂𝑡𝑡𝑡𝑡 ∶ 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡
𝜂𝜂𝑡𝑡𝑡𝑡 = 𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚 . 𝜂𝜂𝑣𝑣𝑣𝑣 (2.2)
𝜂𝜂𝑣𝑣𝑣𝑣 ∶ 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣é𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡
𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚 ∶ 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑚𝑚é𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐
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Le rendement volumétrique est le rapport entre le débit théorique calculé avec la
cylindrée et le débit effectivement obtenu. Le rendement volumétrique est toujours inférieur à 1
en raison des fuites.
𝜂𝜂𝑣𝑣𝑣𝑣 =
𝐷𝐷𝑃𝑃 . 𝑊𝑊𝑖𝑖
( 2.3)
𝑄𝑄
On trouve avec les valeurs données un rendement volumétrique 𝜂𝜂𝑣𝑣𝑣𝑣 = 94.2 %
2.1.2 Vérins
Les vérins hydrauliques sont des appareils qui transforment l’énergie emmagasinée dans
le fluide en énergie mécanique (Figure 2.4).
Énergie hydraulique
TRANSFORMATION
Énergie mécanique
Vérin
Figure 2.4 : Fonction d’un vérin
Un vérin hydraulique est un tube cylindrique dans lequel une pièce mobile sépare le
volume du cylindre en deux chambres isolées l'une de l'autre. Un ou plusieurs orifices
permettent d'introduire ou d'évacuer un fluide dans l'une ou l'autre des chambres et ainsi
déplacer le piston. Une tige rigide est attachée au piston et permet de transmettre effort et
déplacement. L'étanchéité entre les chambres du vérin où entrent corps et tige est réalisée par
des joints (Figure 2.5).
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Figure 2.5 : Vérin en coupe

1/Tête
5/Chemise d'adaptation
9/Tige de piston

2/Corps
6/Chemise d'amortissement
10/Vis de purge d'air

3/Piston
7/Écrou de piston
11/Capuchon de sécurité

4/Fond
8/Tirant
12/Écrou de Tirant

13/Jeu de joint
Les vérins utilisés dans le récupérateur de copeaux sont des vérins à double effet et à
simple tige. Ils sont utilisés sous des pressions hydrauliques pouvant atteindre les 10 MPa. Les
dimensions des vérins hydrauliques du système sont de 152.4 mm de diamètre pour le tube
cylindrique et de 76.2 mm pour la tige. Leur course ou allongement atteint les 762 mm. Ils
comportent deux orifices d'alimentation et la pression est appliquée alternativement de chaque
côté du piston ce qui entraîne son déplacement dans un sens comme dans l'autre.
Dans le vérin, la sortie et l’entrée de la tige sont assurées par la pression du fluide. En raison
de la présence de la tige sur une des faces du corps du piston, l’aire effective de la base du
piston (côté fond du vérin) est plus grande que l’aire effective de la tête du piston (côté tête du
vérin). C’est pourquoi, à pressions et à débits égaux la tige du vérin pénètre dans le cylindre à
une vitesse supérieure à celle à laquelle elle en sort; la force qu’elle exerce est plus faible. Il
faut tenir compte de cette caractéristique dans l’étude du système.
De plus, il est essentiel de tenir compte aussi du mode de fixation du vérin et du type du
travail effectué. La visserie de fixation et les supports doivent être solides et surs pour résister
aux charges et aux efforts de cisaillement qui leur seront appliqués. [2]
2.1.2.1 Calcul de charges des vérins
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Figure 2.6 - Forces appliquées à l’échelle du récupérateur de copeaux
Où F : Force requise pour déplacer la charge (KN)
𝐹𝐹𝑓𝑓 : Force du frottement (KN)
W: Force du poids de la charge (KN)
On a ∑ 𝐹𝐹𝑦𝑦 = 0
𝑊𝑊 = 𝑁𝑁
(2.4)
Et ∑ 𝐹𝐹𝑥𝑥 = 𝑚𝑚. 𝑎𝑎𝑥𝑥 (2.5) avec 𝑉𝑉 = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶
Donc ∑ 𝐹𝐹𝑥𝑥 = 0
𝐹𝐹𝑓𝑓 = 𝐹𝐹
𝑎𝑎𝑥𝑥 = 0 (2.5)
𝑊𝑊 = 𝑚𝑚. 𝑔𝑔 = 𝑤𝑤. 𝑙𝑙. ℎ. 𝐷𝐷. 𝑔𝑔
Où 𝑤𝑤(é𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝), 𝑙𝑙(𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙), et ℎ(ℎ𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎) représentent les dimensions (m) de la chambre
de récupération, 𝐷𝐷 la densité des copeaux (kg/m³) et g la force gravitationnelle.
𝑊𝑊 = 4.88 𝑚𝑚 ∗ 10.6 𝑚𝑚 ∗ 15.2 𝑚𝑚 ∗ 444.6 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚³ ∗ 9.81𝑚𝑚/𝑠𝑠²
𝑊𝑊 = 𝑁𝑁 = 3439.3 𝐾𝐾𝐾𝐾
Sachant que 𝐹𝐹𝑓𝑓 = 𝜇𝜇𝑘𝑘 . 𝑁𝑁 et que 𝜇𝜇𝑘𝑘 = 0.12 (Acier entre acier, avec graisse)
𝐹𝐹 = 𝐹𝐹𝑓𝑓 = 411.52 𝐾𝐾𝐾𝐾
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La charge à déplacé est appliquée directement aux huit vérins. Elle doit être divisée par 8 afin
de trouver la pression hydraulique nécessaire à chacun des vérins pour déplacer la charge.
Pression à l’entrée :
Pression à la sortie :
𝑭𝑭𝒏𝒏 = 𝟓𝟓𝟓𝟓. 𝟒𝟒𝟒𝟒 𝑲𝑲𝑲𝑲
𝐹𝐹
𝑃𝑃 = 𝐴𝐴𝑛𝑛 (2.6)
𝑝𝑝
𝐹𝐹
𝑃𝑃 = 𝐴𝐴𝑛𝑛
𝑡𝑡
(2.7)
Le diamètre du piston 𝐷𝐷𝑝𝑝 = 0.1524 𝑚𝑚 et le diamètre de la tige Dt = 0.0762 𝑚𝑚
Ap =
Aire du piston :
Aire de la tige :
At =
π
4
(
π
4
2
* D p = 0.01826 m²
)
* D p − Dt =0.01368 m²
2
2
Donc la pression à l’entrée du vérin :
𝑷𝑷𝒆𝒆 =
𝑭𝑭𝒏𝒏
= 𝟐𝟐. 𝟖𝟖𝟖𝟖 𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴
𝑨𝑨𝒑𝒑
𝑷𝑷𝒔𝒔 =
𝑭𝑭𝒏𝒏
= 𝟑𝟑. 𝟕𝟕𝟕𝟕 𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴
𝑨𝑨𝒕𝒕
Et la pression de sortie est :
Les pressions trouvées concordent avec les valeurs du système actuel et la simulation sur
Automation Studio.
2.1.3 Valves :
Les valves de vérins sont pilotées par des distributeurs, ces derniers ont pour objectif de
distribuer le fluide hydraulique dans une direction pour permettre les sorties ou les rentrées de
tiges des vérins.
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Les distributeurs se distinguent par leur nombre d’orifices, leur nombre de positions, la
nature des commandes puis la gestion du flux de puissance à savoir s’il est progressif ou pas.
Figure2.7 Valve de distribution des vérins
Dans le système, il existe une commutation hydraulique entre deux distributeurs afin de
réaliser la commande des vérins.
Le premier est un distributeur 4/3 « Vickers » à 4 orifices :
•
4 voies bloquées
•
3 positions
•
Contrôle électrique centré par ressort
•
Gestion du flux de puissance est de ‘’tout ou rien’’
Le deuxième est un distributeur 4/3 “Vickers” appelé distributeur tandem à 4 orifices :
•
1 voie bloquée et 3 voies ouvertes,
•
3 positions,
•
Contrôle hydraulique centré par ressort
•
Gestion du flux de puissance «tout ou rien»
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Valve 1
Valve 2
Figure 2.8 Bloc valve de distribution des vérins
Les distributeurs ont comme fonction essentielle de distribuer le flux d’énergie vers les
récepteurs pour les faire démarrer, les arrêter ou les inverser. Ces types de distributeur (4/3)
sont utilisés pour la commande des vérins hydrauliques à double effet. La première valve agit
comme interlocuteur de la direction de distribution auprès de la deuxième qui à son tour régit
l’action des vérins. Une fois contrôlée, trois positions possibles sont disponibles :
Position de repos :
•
Le flux hydraulique passe par le tiroir central de la première valve et centre les tiroirs
de la deuxième valve de distribution, bloquant ainsi le passage du flux. Le tiroir central
de cette dernière indique la position repos, car c’est une position "centre fermé". L'huile
ne peut circuler dans le distributeur et est retournée au réservoir par la valve de
décharge suite à la production d’une surpression due à ce blocage hydraulique. (figure
2.8)
Position de travail de sortie:
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•
La commande de la bobine A est alimentée. Le flux hydraulique passe par la position
gauche du tiroir de la première valve, ce qui permet au flux de déplacer le tiroir de la
deuxième valve de distribution vers la gauche permettant ainsi le passage du flux vers
le côté cylindrique du piston. (Figure 2.9)
Figure 2.9 Position active de sortie du piston
Position de travail d’entrée :
•
Cette position est l’inverse de la position de travail de sortie. La commande de la
bobine b est alimentée. Le flux hydraulique passe par la position droite des tiroirs de la
première valve, ce qui permet au flux hydraulique de déplacer le tiroir de la deuxième
valve de distribution vers la droite permettant ainsi le passage du flux vers le côté tige
du piston.
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2.1.4 Tuyauterie
La tuyauterie a comme fonction de conduire le flux hydraulique vers les distributeurs.
Le système de tuyauterie est en acier ANSI Schedule 80 d’un diamètre de 25.4mm et d’une
longueur totale de 8.5m vers le premier système et de 12.45m jusqu’au deuxième système. À
l’intérieur des tuyaux le flux hydraulique circule à un débit de 160 l/min.
L’autre partie de la tuyauterie est en caoutchouc et permet la liaison entre la tuyauterie
en acier et les distributeurs. Cette dernière est possible grâce à des tuyaux de 25.4mm de
diamètre et d’une longueur de 0.53m pour celui qui est rattaché au premier système de
récupérateur d’écorce, puis de 1.52m pour celui qui va au deuxième récupérateur. De plus, la
deuxième liaison est celle entre les boîtes de distribution et les pistons. Elle est constituée de
quatre tuyaux de marque « Matchmate Plus » d’un diamètre de 25.4mm et de longueur variant
entre 0.75 et 1m.
Figure 2.10 Tuyauterie
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2.2 Type d’écoulement
Le nombre de Reynold permet de savoir le type d’écoulement qui circule dans les
conduites. Lorsque le nombre de Reynolds est supérieur à 2500 l’écoulement est turbulent et
lorsque ce nombre est inférieur à 2000, il est laminaire. Il combine trois caractéristiques
importantes de l’écoulement et du fluide : la vitesse, la densité et la viscosité. Le fluide utilisé
est de type Tellus 32 et sa viscosité est υ = 35.2 mm²/s.
Le nombre de Reynold est défini par l’équation suivante :
𝑅𝑅𝑅𝑅 = 1000.
Où :
𝑉𝑉. 𝑑𝑑
(2.8)
𝜐𝜐
V : vitesse d’écoulement du fluide (m/s)
d : diamètre de la conduite = 24.38 mm
υ : viscosité du fluide = 35.2 mm²/s
On trouve la vitesse par la relation suivante :
𝑉𝑉 =
𝑄𝑄
4. 𝑄𝑄
=
(2.9)
𝐴𝐴 𝜋𝜋. 𝑑𝑑2
Sachant que 𝑄𝑄 = 𝑑𝑑é𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 = 160 𝑙𝑙/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 → 0.16 𝑚𝑚³/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
Ce qui donne une vitesse de :
Après calculs numériques, on trouve :
𝑉𝑉 = 5.713 𝑚𝑚/𝑠𝑠
𝑅𝑅𝑅𝑅 = 3956
Ceci conclut que le fluide dans les conduites est dans le régime turbulent.
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2.3 Chute de pression
Figure 2.11 Conduites d’huile
Les tuyaux reliant les pompes aux distributeurs sont unis par des coudes de 90°. Par
conséquent, le trajet rectiligne est modifié et les pertes de charge dans le système hydraulique
sont linéaires et singulières.
Le calcul de la perte de charge linéaire est donné par l’équation Bernoulli :
𝑃𝑃2 𝑉𝑉2 ²
𝑃𝑃1 𝑉𝑉1 ²
+
+ 𝑍𝑍1 = +
+ 𝑍𝑍2 + ℎ𝑓𝑓 (2.10)
γ
2𝑔𝑔
γ
2𝑔𝑔
Où :
: Pression (en Pa ou N/m²)
: Masse volumique (en kg/m³)
: vitesse du fluide (en m/s)
: Accélération de la pesanteur (en N/kg ou m/s²)
: Altitude (en m)
𝛾𝛾 = 𝜌𝜌𝜌𝜌
ℎ𝑓𝑓 = 𝑓𝑓
𝐿𝐿 𝑉𝑉 ²
𝐷𝐷 2𝑔𝑔
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La vitesse du fluide 𝑉𝑉 = 𝑉𝑉1 = 𝑉𝑉2 = 5.713 𝑚𝑚/𝑠𝑠
𝐿𝐿 𝜌𝜌
L’équation devient 𝛥𝛥𝑝𝑝 = 𝑝𝑝1 − 𝑝𝑝2 = γ(𝑍𝑍1 − 𝑍𝑍2 ) + 𝑓𝑓 𝐷𝐷 2 𝑉𝑉²
Le coefficient de friction est déterminé à partir de l’équation de Haaland :
𝜀𝜀 1.1
6.9
𝐷𝐷
1
��𝑓𝑓 = −1.8 � 𝑅𝑅𝑅𝑅 + � 3.7 � � (2.11)
Où :
Re : Nombre de Reynold = 3956
ε: Rugosité de la conduite = 0.07 mm
D : Diamètre de la conduite = 24.38 mm
Après calculs numériques, on trouve : 𝑓𝑓 = 0.0432.
Le coefficient de friction 𝑓𝑓 est vérifié à partir du diagramme de Moody (figure 2.12).
𝜀𝜀
Sachant que le nombre de Reynold 𝑅𝑅𝑅𝑅 = 3956 et que 𝐷𝐷 = 0.00287, l’intersection des deux
donne le coefficient de friction 𝑓𝑓 = 0.043. Cette valeur concorde avec la valeur trouvée à partir
de l’équation 2.6
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Figure 2.12 - Diagramme de Moody
2.3.1 Horizontales
Pour le calcul dans les conduites horizontales( 𝑍𝑍1 = 𝑍𝑍2 ) l’équation de Bernoulli devient :
𝑓𝑓 : Coefficient de friction = 0.043
𝛥𝛥𝑝𝑝 = 𝑝𝑝1 − 𝑝𝑝2 = 𝑓𝑓
𝐿𝐿 𝜌𝜌 ²
𝑉𝑉
𝐷𝐷 2
L : longueur des conduites = 4.1 m
𝜌𝜌 : Masse volumique du fluide = 869 Kg/m³
D : diamètre hydraulique du tube = 0.02438 m
V : Vitesse d’écoulement du fluide = 5.713 m/s
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𝜟𝜟𝒑𝒑𝒉𝒉 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏. 𝟓𝟓𝟓𝟓 𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
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2.3.2 Verticales
Pour les parties verticales de tuyauterie ( 𝑍𝑍1 ≠ 𝑍𝑍2 )
𝛥𝛥𝑝𝑝𝑝𝑝 = γ(𝑍𝑍1 − 𝑍𝑍2 ) + 𝑓𝑓
Où γ = 𝜌𝜌. 𝑔𝑔 = (869)(9.81) = 8525 N/m³
𝐿𝐿𝑖𝑖 𝜌𝜌 ²
𝑉𝑉
𝐷𝐷 2
Il y a trois conduites verticales (figure 2.10), dans les trois parties
𝑍𝑍𝐴𝐴 − 𝑍𝑍1 = 1.1 𝑚𝑚 ,
𝑍𝑍2 − 𝑍𝑍3 = −1.04 𝑚𝑚,
𝑍𝑍4 − 𝑍𝑍5 = −2.29 𝑚𝑚 respectivement.
Après calculs et l’addition des trois parties, on obtient :
2.3.3 Singulières
𝜟𝜟𝒑𝒑𝒗𝒗 = 𝟗𝟗𝟗𝟗. 𝟒𝟒𝟒𝟒 𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
Les pertes des charges singulières sont exprimées par la relation suivante :
𝜌𝜌𝑉𝑉 2
𝛥𝛥𝑝𝑝𝑠𝑠 = 𝐾𝐾.
2
Où 𝛥𝛥𝑝𝑝𝑠𝑠 : perte de charge singulière (Pa)
(2.12)
K : Module de perte de charge, nombre sans dimension = 1.5 (code standard 90º)
V : Vitesse d’écoulement du fluide = 5.713 (m/s)
𝜌𝜌 : Masse volumique du fluide = 869 (Kg/m³)
Les pertes de charge s'additionnent en fonction du nombre de ces coudes.
Après calculs, on trouve :
𝜟𝜟𝒑𝒑𝒔𝒔 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏. 𝟗𝟗 𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
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2.3.4 Totales
En additionnant les valeurs numériques trouvées des différents 𝛥𝛥𝛥𝛥 (𝛥𝛥𝑝𝑝𝑠𝑠 , 𝛥𝛥𝑝𝑝𝑣𝑣 , 𝛥𝛥𝑝𝑝ℎ ), le résultat
trouvé des pertes de charge totales est :
2.4 Coup de bélier
𝜟𝜟𝜟𝜟 = 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑. 𝟗𝟗 𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
Le coup de bélier est un phénomène de choc qui engendre un pic de haute pression au
moment de la variation brusque de la vitesse d'un liquide, par suite d’une fermeture ou
ouverture rapide d’une vanne, ou de l'arrêt soudain d’une pompe.
Ce pic de pression, appelé coup de bélier, peut causer des dommages considérables à la
conduite et contribue à la détérioration d’appareils traversés par le fluide. La méthode la plus
simple et la plus souvent utilisée pour éviter le coup de bélier est de fermer la valve lentement.
En supposant qu’on ferme soudainement une valve, la vitesse du fluide qui vient heurter
contre le distributeur est annihilée et son énergie cinétique se transforme en travail de
déformation des tubes et du fluide. Dans ce cas, les tubes se déforment tandis que le liquide se
comprime du fait de l’élévation de pression 𝛥𝛥𝑝𝑝 𝑏𝑏 . La région transitoire à l’intérieur de laquelle
la pression change de 𝛥𝛥𝑝𝑝 𝑏𝑏 , est appelée onde de choc. [6]
La vitesse de propagation de l’onde de choc dans les conduites est exprimée par la relation
suivante :
1� = � 𝜌𝜌 + 2. 𝑅𝑅. 𝜌𝜌
𝑎𝑎
𝐾𝐾
𝜁𝜁. 𝐸𝐸
Où 𝑎𝑎 : La vitesse de l’onde de choc (m/s)
(2.13)
𝜌𝜌 : La masse spécifique du liquide = 88.6 kg s²/𝑚𝑚4
K : Module d’élasticité du fluide = 1000 MPa
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R : Le rayon de la conduite = 0.01219 m
ζ : L’épaisseur des parions de la conduite = 0.004572 m
E : Le module de Young de la conduite= 210 MPa
La vitesse de l’onde de choc déterminé dans la conduite est
𝒂𝒂 = 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔 𝒎𝒎/𝒔𝒔
La surpression est exprimée par la formule de M. Joukovski :
𝛥𝛥𝑝𝑝 𝑏𝑏 = 𝜌𝜌. 𝑣𝑣. 𝑎𝑎 (2. )
Où 𝛥𝛥𝑝𝑝 𝑏𝑏 : La surpression en amont de la valve (MPa)
𝑣𝑣 : La vitesse de l’écoulement dans les conduites = 5.713 m/s
𝑎𝑎 : La vitesse de l’onde de choc = 654 m/s
ρ : La masse spécifique du liquide = 88.6 kg s²/𝑚𝑚4
La surpression correspondant à la fermeture instantanée de la valve est égale à
𝜟𝜟𝒑𝒑𝒃𝒃 = 𝟑𝟑. 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴
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2.5 Simulation du circuit hydraulique
À l’aide du logiciel « Automation Studio », une simulation du comportement du circuit
hydraulique fût réalisée afin de coMParer nos valeurs calculées. La figure 2.13 représente le
schéma du circuit hydraulique réalisé à l’aide du logiciel Automation Studio.
Figure 2.13 Schéma du circuit hydraulique
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Dans la figure 2.14, la partie A indique la pression du système lors de la sortie des
vérins (5.25 MPa), B la pression lors de la rentrée (6.14 MPa) et C indique la pression atteinte
par le système lors du coup de bélier (11.92 MPa). Si on considère que, selon notre simulation,
la valeur moyenne obtenue par le coup de bélier est de 11.30 MPa et que les valeurs des
pressions du système lors des sorties et des rentrées des vérins demeurent respectivement aux
valeurs de 5.25 MPa et 6.14 MPa, la variation de pression due au coup de bélier est de 6.05
MPa en sortie et de 5.16 MPa en rentrée.
Ces valeurs confirment le calcul de surpression calculé de 6.9 MPa en ayant un pourcentage
d’erreur de 5.8%.
Figure 2.14 Courbes de pression du circuit hydraulique
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CHAPITRE 3 : Recherche des solutions
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3.1 Solution 1 - Accumulateurs hydrauliques
Les accumulateurs sont des composantes qui permettent d’emmagasiner l’énergie du
fluide et de la restituer sur demande. Les accumulateurs trouvent une place de choix au sein
des installations hydrauliques modernes. Ils sont utilisés autant dans des circuits à débits fixes
que dans des circuits à débits variables.
Trois grandes classes regroupent les divers types d’accumulateurs : les accumulateurs à
poids, les accumulateurs à ressorts et les accumulateurs à gaz. Afin de réduire les coups de
bélier, nous nous intéresserons surtout aux accumulateurs à vessie.
Un accumulateur à vessie (figure 3.1) est composé d'une partie fluide et d'une partie
pour le gaz avec une vessie comme élément séparateur. La partie fluide est en relation avec le
circuit hydraulique pour qu’au moment de la montée en pression, le gaz soit comprimé. Lors de
la diminution de pression, le gaz comprimé se détend et repousse le fluide dans le circuit.
Figure 3.1 Accumulateur à vessie standard
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Les accumulateurs à vessie d'exécution standard se composent d’un réservoir de
pression, d'une vessie élastique comportant une valve de gaz et d'une bouche hydraulique avec
clapet anti-retour intégré. Le réservoir à pression, exempt de soudure, est réalisé en acier à
haute résistance. Pour l’accumulateur à haut débit, la bouche hydraulique possède une section
plus grande pour des débits de restitution plus élevés. [8]
Les accumulateurs à vessie peuvent être montés verticalement, horizontalement ou inclinés.
Pour un montage incliné ou vertical, la bouche hydraulique doit être toujours disposée vers le
bas. Dans le cas de montage à l'horizontale ou incliné, le volume utile et le débit maximum
admissible du fluide hydraulique sont réduits.
Le fonctionnement des accumulateurs à gaz est régi par la loi des gaz de Boyle-Mariotte.
Ainsi, les différents états du gaz sont liés par la relation suivante (figure 3.2) :
𝑝𝑝1 𝑉𝑉1 𝛾𝛾 = 𝑝𝑝2 𝑉𝑉2 𝛾𝛾 = 𝑝𝑝3 𝑉𝑉3 𝛾𝛾
(3.1)
Ici, γ est le rapport des chaleurs massiques du gaz à piston constantes et à température
constante. Dans des conditions isothermes c'est-à-dire avec expansion et compression du gaz à
température constante, 𝛾𝛾 = 1. Dans des conditions adiabatiques où l’expansion et la
compression du gaz sans gain ou perte de chaleur sont effectives, 𝛾𝛾 = 1.4 . Par contre, dans la
pratique les conditions sont souvent polytropiques, donc 𝛾𝛾 = 1.25.
Figure 3.2 Principe de fonctionnement d’un accumulateur
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Dans la plupart des cas, la période de recharge de l’accumulateur est longue (plus d’une
minute); la compression du gaz se fait pratiquement dans des conditions isothermes. Par
contre, la période de décharge est souvent très brève (quelques secondes); l’expansion du gaz a
alors lieu dans des conditions purement adiabatiques. Dans tous les autres cas, on suppose que
les conditions sont polytropiques. [1]
On peut exprimer l’équation 2.1 d’une façon plus pratique lorsqu’on remarque que le
volume de fluide 𝑉𝑉𝑥𝑥 , accumulé dans l’accumulateur ou restitué par celui-ci, est égal à 𝑉𝑉3 − 𝑉𝑉2
(Fig. 3.2). Après quelques transformations algébriques, on trouve ainsi :
Où
𝑝𝑝
𝑉𝑉𝑥𝑥 ( 𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 )1/𝛾𝛾
𝑎𝑎
𝑉𝑉𝑎𝑎 =
𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 1/𝛾𝛾 (3.2)
1 − 𝑉𝑉𝑥𝑥 (𝑝𝑝
)
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑉𝑉𝑎𝑎 = 𝑉𝑉1 =volume initial du gaz (donc volume minimal de l’accumulateur)
𝑝𝑝𝑎𝑎 = 𝑝𝑝1 = Pression initiale du gaz, dite pression de gonflage (fixée à 90% de la
pression de travail minimale, pour éviter la vidange complète de
l’accumulateur)
𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =𝑝𝑝2 = pression de travail maximale
𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =𝑝𝑝1 = pression de travail minimale
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Les accumulateurs hydrauliques sont conçus pour résoudre le problème de coup de
bélier en jouant le rôle d’amortisseur. Ils compensent aussi les fuites volumétriques et les
variations de volume du fluide causées par les effets thermiques.
Ils peuvent également
équilibrer les forces en récupérant l’énergie qui aurait été perdue par freinage dans les
systèmes où les charges relatives à l’inertie des corps en mouvement sont importantes. Par
contre, ils demandent un espace d’installation important et régie sous différentes normes de
sécurité. Leur durée de vie est limitée en raison des quantités importantes d’amortissement de
chocs. De plus, un entretien rigoureux et régulier est nécessaire afin de préserver sa durée de
vie et ses caractéristiques de performances. Le tableau 3.2 présente les avantages et
inconvénients d’un accumulateur hydraulique.
Tableau 3.1 Avantages et inconvénients d’un accumulateur hydraulique
Avantages
Inconvénients

Amortissement des coups de bélier

Espace d’installation

Compensation de volume

Durée de vie limitée

Compensation des pertes d'huile

Entretien régulier

Équilibrage de forces

Augmentation du nombre de composants

Absorption des chocs

Coût élevé
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3.2 Solution 2 – Distributeur hydraulique proportionnel
Les distributeurs agissent comme des robinets directionnels, permettant de diriger le
fluide hydraulique provenant des organes de génération aux différentes composantes du circuit.
Les appareils à effet proportionnel, résultant de l’innovation la plus récente dans le
domaine de l’hydraulique, ont des performances qui les placent entre la distribution classique
tout ou rien et les servovalves. Ils garantissent des cycles de mouvement plus simples, plus
rapides et plus précis et améliorent les comportements transitoires grâce à leur contrôle, en
éliminant les pics de pression.
La technique proportionnelle s’est développée avec l’apparition de composants simples
de conception. Les valves s’imposent constamment dans de nouvelles applications dans toutes
les branches industrielles. Elles sont devenues le lien indispensable entre les techniques
d’entraînement hydrauliques et celles de la commande électrique, grâce à leur capacité de
transposer les signaux électriques d’entrée en grandeurs hydrauliques de débit et pression de
manière continue.
Enfin, le développement des solénoïdes, des cartes électroniques simples et fiables ont
contribué à l’utilisation de cette technique.
3.2.1 Le solénoïde
L’élément principal dans le fonctionnement de la valve à action proportionnelle réside
en son solénoïde. Le solénoïde est en capsule dans une gaine de polyester, enfilé sur un tube
contenant le noyau plongeur ou l’induit magnétique. Ce tube est usiné en un matériau à deux
composantes. Il est constitué d’un matériau magnétique, et d’un matériau amagnétique. Cette
façon de procéder permet de concentrer au maximum les lignes de force du flux dans l’espace
compris entre l’induit mobile (armature mobile du circuit magnétique) et la butée fixe (pièce
polaire ou armature fixe du circuit magnétique).
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En faisant parcourir la bobine par un courant continu, elle devient le siège d’un champ
d’induction magnétique qui engendre un déplacement de l’armature mobile du tiroir du
distributeur.
L’intensité de la force d’application du poussoir reste proportionnelle à l’intensité du
courant absorbé par le solénoïde. La principale caractéristique qui différencie une bobine à
courant tout ou rien et une bobine à action proportionnelle réside dans la construction de
l’armature mobile, le noyau magnétique et le tube qui leur sert de réceptacle.
La caractéristique de la force du solénoïde à action proportionnelle est parfaitement
constante dans la plage d’utilisation de la course utile du tiroir. Toutefois, il ne faut pas oublier
que la raison d’être d’une valve à action proportionnelle réside dans sa capacité de délivrer une
grandeur de sortie variable proportionnelle à une grandeur d’entrée (consigne) qui par principe
sera modulable. Pour faire face à cette exigence, il faut que pour les différentes valeurs de la
grandeur d’entrée, la grandeur de sortie, la
force disponible sur le poussoir soit ellemême proportionnelle. [7]
Ceci
induit
qu’en
réalité,
la
caractéristique d’un solénoïde à action
proportionnelle présentera en fait plusieurs
courbes comme suit (figure 3.3) :
Figure 3.3 courbes caractéristiques
d’un solénoïde à action proportionnelle
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3.2.2 Avantages et inconvénients d’un distributeur hydraulique
La technique des distributeurs à commande proportionnelle associe à la puissance de
l’hydraulique, la précision et la souplesse de l’électronique. Un distributeur proportionnel n’est
en fait qu’un élément d’un dispositif comprenant un manipulateur, un ou deux solénoïdes
proportionnels et une carte électronique de traitement du signal. Il a pour fonction de faire
varier la pression dans les canaux de pilotage proportionnellement au signal électrique d’entrée.
Le tableau 3.2 montre les différents avantages et inconvénients d’un distributeur hydraulique.
Tableau 3.2 Avantages et inconvénients d’un distributeur proportionnel
Avantages


Inconvénients
Diminution des pics de pression et des

Perte de charge.
coups de bélier.

Augmentation de la température.
Meilleure précision dans le contrôle des

Modification de la viscosité du fluide.
mouvements.

Filtration plus fine du fluide.

Diminution du nombre de composants.

Interfaçage facile avec les automatismes
de commande.

Augmentation de la durée de vie des
éléments mécaniques mis en mouvement.
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3.3 Solution 3 – Vérin avec amortisseur de fin de course
Les vérins avec amortissement servent à ralentir les vitesses en fin de course et empêchent
le piston de cogner contre le fond du vérin évitant ainsi d’endommager sérieusement le système
d’attache et éviter les coups de bélier en raison de l’énergie libérée due au choc entre le piston
et le fond de la tête du vérin.
123456-
Plongeur du piston
Ouverture principale
Canal secondaire
Étrangleur
Capelet de retenue
Bague de la tige
Figure 3.4 Composantes d’un piston
amorti en fin course.
3.3.1 Fonctionnement
Son fonctionnement est simple.
Lorsque le plongeur du piston arrive à
bloquer le passage du fluide de l’ouverture
Direction
principale au fond du vérin, le fluide
cherche à s’écouler par le canal secondaire,
seul orifice disponible. Ce canal est muni
d’un étrangleur qui agit comme régulateur
de la vitesse d’amortissement.
Selon sa
position, il s’interpose au chemin pris par le
fluide et crée une résistance à son passage,
créant une contre-pression engendrant
une force sur la surface du piston en
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Figure 3.5 Représentation du circuit hydraulique
d’un piston amorti en fin de course
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mouvement. Cette force permettra une décélération douce du piston à l’approche de la fin de sa
course atténuant toute possibilité de choc.
Le clapet permet au fluide de contourner la
résistance de l’étrangleur lorsque le fluide prend la direction inverse. À la sortie de la tige,
lorsque la bague de la tige pénètre dans l’ouverture dans la tête du vérin, elle agit de la même
façon que le plongeur du piston, donnant ainsi au système une décélération douce et sans choc
de la tige à l’approche de sa fin de course. [1]
Tableau 3.3 Avantages et inconvénients du vérin avec amortisseur de fin de course
Avantages


Inconvénients
Ralentissement de la vitesse de fin de

Coût élevé
course

Complexité de l’installation
Empêche le piston de cogner contre le

Redimensionnement possible des
fond du vérin

encrages des pistons de la machine
Augmentation de la durée de vies des
composantes d’étanchéité


Réduction du coup de bélier non
assuré en milieu de course
Réduction substantielle du coup de
bélier en fin de course
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3.4 Solution 4 – Distributeur proportionnel avec accumulateur
hydraulique
Cette solution est la combinaison du distributeur proportionnel et de l’accumulateur
hydraulique afin d’éliminer le coup de bélier. Le distributeur hydraulique proportionnel apporte
ses caractéristiques au niveau de l’admission du fluide aux vérins. L’accumulateur prendra la
relève au cas de chocs de surpression. Ce système est doublement sécuritaire pour le circuit,
car l’une ou l’autre des composantes veille à empêcher tout choc produisant un coup de bélier.
Figure 3.6 Accumulateur hydraulique et distributeur proportionnel
Tableau 3.4 Avantages et inconvénients d’un distributeur proportionnel avec
accumulateur hydraulique
Avantages



Inconvénients
Diminution des pics de pression et des

Perte de charge
coups de bélier

Augmentation de la température
Meilleure précision dans le contrôle des

Modification de la viscosité du fluide
mouvements

Filtration plus fine du fluide
Augmentation de la durée de vie des

Coût élevé
éléments mécaniques mis en mouvement

Interfaçage facile avec les automatismes
de commande.
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3.5 Matrice de décision
Pour évaluer chacune des solutions, une matrice de décision a été utilisée pour retenir la
solution ayant le plus de caractéristiques et de capacités répondant aux exigences du mandat. Il
faut se rappeler que la finalité du mandat est de réduire le coup de bélier, diminuer les fuites
d’huile, augmenter la fiabilité et respecter les performances actuelles. De plus, afin d’alléger la
matrice de décision, toutes solutions possibles ne répondant pas aux besoins du mandat sont
écartées. Le tableau qui suit (tableau 3.5) présente la liste dressée des critères d’évaluation,
ainsi que la pondération associée à chacun.
Tableau 3.5- Critères d’évaluation des solutions
Critères
Fiabilité
Durabilité
Maintenance
Espace
d’installation
Complexité
d’utilisation
Coût
Environnement
Sécurité
Objectif
Il est essentiel que le
système soit fiable et
performant pour le bon
déroulement de la
fabrication du papier.
Le nouveau système doit
être fonctionnel et
opérationnel à régime
permanent ou séquentiel.
Un faible taux d’entretien
est recommandé pour
éviter d’interrompre
l’alimentation de copeaux
L’espace requis autour du
récupérateur de copeaux
est limité.
Les éléments utilisés ou
incorporés doivent être
simples à utiliser.
Les restrictions
budgétaires de l’entreprise
doivent être prises en
compte
Respecte l’environnement,
et diminue les fuites
d’huile.
Système sécuritaire, et ne
présentant aucun danger
pour le personnel.
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1
2
3
4
Faible
Moyennement
faible
Moyennement
élevé
Élevé
Régime limité
Régime plus
au moins
permanent
Demande un
entretien
régulier et
standard
Régime
normal
Régime
éternel
Demande peu
d’entretien
Presque aucun
entretien
Demande
beaucoup
d’entretien
Gigantesque,
Dimension
majeure
Dimension
moyenne
Petite
dimension
Très
complexe
Complexe
Peu complexe
Simple
>15 000 $
10 000 à
15 000 $
5 000 à
10 000 $
< 5 000 $
Les mêmes
fuites d’huile
Peu de fuites
d’huile
Aucune fuite
d’huiles
Risqué
Peu risqué
Aucun risque
possible
Beaucoup de
fuites d’huile
Très risqué
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Le tableau 3.6 présente la matrice de décision et la pondération de chaque critère, par
rapport à l’ensemble du système. Pour évaluer une solution, chaque attribut sera noté de 1 à 4.
Ensuite, les notes des critères pondérées sont multipliées par leurs propres pondérations,
et par la suite additionnées. Enfin, on divise le résultat obtenu par la somme des notes attribuées
à chacun des critères des solutions pour obtenir la note finale de la solution.
Tableau 3.6 – Matrice de décision pour le choix de la solution finale
Solution
Critères
Pondération
1
2
3
4
Accumulateur
Vérins avec
Distributeur
Accumulateur
hydraulique
amortisseur
proportionnel
hydraulique et
distributeur
proportionnel
Fiabilité
20%
4
4
4
4
Durabilité
10%
2
1
3
3
Maintenance
15%
2
4
3
3
Espace d’installation
7%
2
3
4
4
Complexité
d’utilisation
Coût
13%
1
3
4
1
10%
2
2
3
1
Environnement
15%
3
3
3
3
Sécurité
10%
2
3
3
3
16
25
27
22
60.4%
76.25%
85 %
70.25%
Résultat
100%
On remarque que la solution 3 obtient le meilleur résultat. Suite à la rencontre avec le
client, l’appui fut favorable envers la solution retenue. Cette dernière sera donc prise en compte
comme solution finale, d’autant plus que la matrice a permis de tirer de conclusions pertinentes
pour la validation du choix final.
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Le distributeur proportionnel satisfaisait principalement les critères prioritaires du
mandat, comme l’élimination du coup de bélier, la fiabilité, la durabilité et le respect de
l’environnement. Il répond ainsi aux besoins du projet par son mécanisme simple et garanti par
la suite des cycles précis et contrôlés.
La section qui suit servira à développer la solution finale plus en détail et expliquer le
choix du nouveau distributeur.
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Chapitre 4 : Développement de la
solution retenue
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4.1 Description générale de la solution finale
La solution choisie est le distributeur proportionnel. Ce dernier sera
piloté par
rétroaction électrique. La technologie éprouvée dans la gamme des distributeurs conventionnels
pilotés électriquement sera utilisée afin de contrôler des débits importants.
Figure 4.1 – Distributeur proportionnel à action piloté.
L’étage principal est une valve proportionnelle à action directe, dont les caractéristiques
géométriques des arêtes de commande ont été adaptées et optimisées pour son utilisation
comme valve de pilotage des distributeurs proportionnels.
La pression de pilotage est tout d’abord acheminée vers l’étage de limitation de pression
avant d’être introduite dans l’étage pilote. Si la pression dépasse le seuil qui a été préétabli par
le limiteur, celui-ci va laisser s’échapper l’excédent de pression vers l’orifice de drainage Y ou
vers l’orifice T.
La figure 4.1 met en évidence un circuit de pilotage externe X et un drainage externe Y.
Sur le tiroir principal, on remarque distinctement les fentes de progressivité et les rainures
circulaires d’équilibrage et de dégommage du tiroir principal. Ces rainures circulaires ont leur
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importance, puisqu’elles contribuent à la dynamique de la valve, conjuguées avec le courant de
Dither (signal de superposition).
La valve de pilotage se compose principalement d’électroaimants proportionnels, du
tiroir de valve et des ressorts de centrage.
Les électroaimants proportionnels à bobine amovible sont des électroaimants à courant
continu étanches. Ils convertissent une intensité de courant en une force mécanique
proportionnelle. Lors de l’alimentation d’un des deux électroaimants, la force générée par
l’électroaimant déplace le tiroir de la valve à l’encontre du ressort. Après passage de la plage de
recouvrement, la liaison au réservoir d’un des deux récepteurs se ferme et la liaison vers la
chambre de pression se rétablit, le fluide circule alors vers la chambre de commande de l’étage
principal. [7].
4.2 Amplificateur de commande des distributeurs proportionnels
Les valves à commande proportionnelle de pression et de débit nécessitent un courant
continu variable de 800 mA jusqu’à 1500 mA dépendamment de l’exécution. Pour produire ce
courant de manière stable, il faut un système électronique de régulation.
Ce système électronique de régulation se compose des principales parties suivantes :
 Bloc d’alimentation
 Partie de commande pour :
 Potentiomètre interne et externe
 Comportement transitoire grâce au module filtre
 Superposition de vibration
 Module rampe
 Limiteur du signal de sortie
 Décalage du point zéro
 Étage final comportent :
 Convertisseur de tension/courant
 Régulateur de débit à chute de pression constante
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 Sorties vers les vannes à commande proportionnelle
 Amplification de puissance
 Instruments de mesure pour :
 Contrôle continu de l’intensité des bobines
 Réglage rapide des valeurs affichées lors de la mise en service
 Détection rapide des sources de dérangement.[9].
4.2.1 Décalage du point zéro :
Le potentiomètre d’ajustage du décalage est situé sur la carte de contrôle prés du
conditionneur de signal. Il permet à l’utilisateur d’ajuster le Zéro pour un signal d’entrée bas
niveau, ou de décaler le Zéro, en augmentant l’intensité la bobine (I). On a ainsi la possibilité
d’attribuer au point initial (U=0V), une pression ou une valeur définie. [9].
Figure 4.2 Courbe d’une bobine avec un décalage de 20%
4.2.2 Module de rampe
Le module de rampe permet une progression continue de la tension de sortie. Le
déplacement du tiroir du distributeur est régi par un signal échelon. La rampe sert à étaler la
progression de son déplacement sur un laps de temps voulu. Grâce au module rampe, le tiroir
de la valve proportionnelle pourra se déplacer graduellement, selon l’ajustement désiré. La
tension de sortie reste continue en fonction du potentiel de la tension d’entrée. La variation de
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vitesse entre deux différentes valeurs de travail peut être définie dans un temps de 300 ms à 9
ms, avec une variation de la tension de 0 à 100%. [9].
𝑈𝑈𝐸𝐸 : Tension d’entrée
𝑈𝑈𝐴𝐴 : Tension de sortie
V : Variation de vitesse
𝐴𝐴1 , 𝐴𝐴2 : Potentiomètre pour valeur affiché
Figure 4.3 – Courbe de tension des potentiomètres
4.2.3 Module filtre
Le module filtre est souvent placé après le module de rampe. Il permet d’arrondir les
angles entre deux vitesses de rampe, et ainsi annuler les pics de pression.
Figure 4.4- Courbe d’un module filtre
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4.2.4 Superposition de vibration
Pour améliorer l’hystérésis d’une valve, la sortie et l’entrée du piston doivent se faire
sans frottement. Il faut donc superposer le courant continu de la bobine à un courant alternatif
de 50 Hz ou 100 Hz. Cette superposition de courant fait vibrer le piston et son amplitude peut
être réglée de 0 à 20% de l’intensité nominale. [9]
Figure 4.5- Courbe d’un courant superposé de 0 à 20%
4.3 Schéma bloc d’un distributeur proportionnel
Le schéma bloc qui suit (figure 4.6), présente le fonctionnement simplifié du système
hydraulique étudié, incluant le nouveau distributeur proportionnel et la carte électrique de
commande.
Signal échelon
Carte
électronique
avec module de
rampe
Distributeur
proportionnel
Mouvement
des vérins
Figure 4.6 - Schéma simplifié du fonctionnement du système hydraulique
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4.4 Automation studio
La simulation à l’aide du logiciel « Automation Studio », nous a permis de représenter
graphiquement la courbe de pression du coup de bélier. Le système de simulation est paramétré
avec les valeurs recueillies durant nos visites à l’usine de fabrication et la panoplie de données
techniques des catalogues de manufacturiers fournis. La figure 4.7 présente la comparaison des
courbes de pression du même système ayant des distributeurs différents. La première avec le
distributeur «tout ou rien» puis la deuxième dotée du distributeur proportionnel. On peut
remarquer que la courbe donnée par le distributeur proportionnel a d’abord une valeur de
pression plus haute que le système actuel. Cette anomalie est due au fait que les composantes
pouvant recréer le distributeur proportionnel sortaient des limites de la licence achetée par
l’université. Cependant, grâce à
la courbe graphique, l’application d’un distributeur
proportionnelle simple au circuit hydraulique donne une bonne idée sur la stabilité de la
pression, lors des changements de direction du tiroir.
Figure 4.7 Courbes de pression en fonction tu temps
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4.5 Choix du distributeur proportionnel
À la suite de la solution finale, la description détaillée des nouvelles composantes sera
établie. Le récupérateur de copeaux restera le même ainsi que la tuyauterie et les pompes. Par
contre, le distributeur «tout ou rien» sera changé par un distributeur proportionnel. Bien que
cette modification semble simpliste, il existe une logistique de contrôle qui s’avère complexe
pour ce type de composante hydraulique. Ce nouveau système permettra de contrôler la vitesse
de déplacement du tiroir du distributeur sous forme graduelle, éliminant ainsi le coup de bélier
engendré par l’ouverture ou la fermeture rapide des orifices d’alimentation par le tiroir.
Le distributeur choisi est de marque Vickers KDG5V-8-2C330N-EX-M-U-HI-1-20 pour
respecter les caractéristiques du distributeur actuel et pour rester dans la famille de la même
marque Vickers, comme les autres composantes hydrauliques du récupérateur de copeaux. Ce
nouveau distributeur est caractérisé par la possibilité de travailler sous des pressions de 35 MPa
et un débit allant jusqu'à 330 l/min. Il est conçu pour donner à l’utilisateur la capacité de
contrôler la quantité de débit de façon proportionnelle sous l’action d’une commande de signal
électrique.
Figure 4.8 Distributeur proportionnel de série KDG5V avec son schéma hydraulique
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La proportionnalité du débit hydraulique est définie par la courbe représentée par la
figure 4.x donnée par le fabricant. Les courbes indiquent l’évolution du débit en fonction du
pourcentage du signal d’action donné au solénoïde. Le système génère un débit de 170 l/min
calculé par l’équation 4.1 suivante :
𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝐷𝐷𝑝𝑝 ∗ 𝑊𝑊𝑖𝑖
Où 𝑄𝑄𝑃𝑃 ∶ 𝐷𝐷é𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 (𝑐𝑐𝑚𝑚3 /𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚)
(4.1)
𝑊𝑊𝑖𝑖 ∶ 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 = 1800 𝑡𝑡𝑡𝑡/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝐷𝐷𝑃𝑃 : 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶é 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 94.6 𝑐𝑐𝑚𝑚3 /𝑡𝑡𝑡𝑡
Ce résultat implique que la valve doit être capable de gérer cette quantité de débit. Les
courbes du fabricant indiquent que quatre débits sont disponibles pour la configuration d’un
distributeur : 95, 200, 375 et 700L/min. Cependant, notre distributeur KBFDG5V-8-2C330N
opère à un débit maximal de 330 l/min. Par conséquent, sa courbe de quantité maximale
opérante de débit en fonction du pourcentage du signal de commande serait entre celui du
KBFDG5V-8-2C375 et le KBFDG5V-8-2C260N, comme l’indique la courbe de couleur rouge
dans la figure 4.9.
Figure 4.9 Débit hydraulique en fonction du pourcentage du signal de commande.
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4.5.1 Caractéristiques
Le numéro du distributeur proportionnel définit l’ensemble de ses caractéristiques. Il
sert à commander la valve auprès du fournisseur et identifier clairement sa composition
technique par les informations sur le nombre de positions, le nombre d’orifices, les modes de
commande et sa position centrale.
Le nombre d’orifices utile d’un distributeur est égal au nombre de canalisations qui y
seront raccordées et le nombre de positions du distributeur indique le nombre possible de
positions de commande. Le nouveau distributeur aura quatre orifices et trois positions à centre
fermé comme celui installé actuellement. Par conséquent, le tiroir sera du type 2C. Il sera
centré par ressort et piloté indirectement par le distributeur pilote ainsi que par électro-aimants
(Figure 4.10). La possibilité d’avoir un distributeur proportionnel ayant des caractéristiques
semblables avec celui installé présentement, aura comme effet de permettre d’établir le même
comportement des actions par la commande et un repérage facile des orifices hydrauliques lors
de l’installation.
Figure 4.10 – Symbole détaillé du distributeur
Le tableau 4.1 décrit les caractères définissant le distributeur KDG5V-8-2C330N-EXM-U-HI-1-20 par les spécifications du fabricant Vickers.
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Tableau 4.1- Caractères du distributeur
Caractère
K
D
G
5
V
8
2C330N
EX
M
U-HI
1
20
Description
Distributeur proportionnel
Type de contrôle directionnel du distributeur
Montée sur une sous-plaque
Solénoïde contrôlé par opérateur piloté
Pression maximum de 350 bar (5000psi)
Interface ISO4401 de taille 08
Tiroir à trois positions à centre fermé
Pilote externe
Signal de contrôle de 4 à 20mA
Alimentation par amplificateur 24 VDC
Port du drain de pilotage de 4 bar
Série de design 20
4.5.2 Installation
L’installation du distributeur proportionnel se fait suivant les recommandations du
fabricant. Par contre, notre valve «tout ou rien» est installée sur un bloc de distribution
fabriqué par la compagnie MoDoMekan et aucune information sur ses composantes, plans ou
autres informations ont été fournis au client. Ces informations concernant les connexions
seront mises en considération lors des recommandations.
La formulation de l’hypothèse
formulée sera que les orifices de la valve actuelle sont aux endroits indiqués par le dessin
d’installation du fabricant. Ce qui permettra d’apporter les modifications minimes au niveau
des raccordements hydrauliques et électriques.
Deux pieds de support «Din rail» serviront pour tenir le power supply et les deux cartes
amplificatrices. La barre «Din rail» accueillant les pieds de support devra être installée dans un
endroit protégé de la poussière et des contaminants externes.
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4.6 Amplificateur électronique
Cette composante a pour fonction de transformer le signal d’entrée en un courant de
sortie amplifié destiné à alimenter en courant le solénoïde proportionnel. Le déplacement du
noyau de l’électro-aimant est proportionnel à l’augmentation de la consigne.
Il existe deux types d’amplificateurs :

Amplificateur analogique : le réglage des paramètres de la carte s’effectue en
manœuvrant des potentiomètres internes.

Amplificateur numérique : le réglage des paramètres s’effectue en modifiant des valeurs
internes à la carte par un ordinateur et un logiciel.
La sélection de la carte amplificatrice dépendra du type du distributeur choisi. Le tableau 4.2
présente les différents types du distributeur proportionnel ainsi que les amplificateurs qui leur
correspondent.
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Tableau 4.2 Amplificateurs attribués aux types de séries de valves
Le contrôle se réalisera avec une carte «EEA-PAM-532-A-32». Cet amplificateur a cinq
entrées de tension et une entrée pour le courant de 0-20 mA. Les ajustements du point zéro et
du gain permettent à l’amplificateur d’être facilement accordé à la valve de contrôle
proportionnelle. Le générateur de la fonction de la rampe peut être éteint ou allumé avec le
bouton ‘‘ramp enable’’.
Les points du moniteur sur le panneau de devant permettent de mesurer le signal d’ordre
manipulé, et aussi le signal LDVT de la bobine ou du courant du solénoïde (figure 4.11 cidessous).
Le signal d’entrée modifié selon les paramètres du point zéro, du gain et de la rampe est indiqué
par ‘‘Conditioned command signal’’.
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Figure 4.11- Amplificateur EEA-PA-M-523-A-32
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Coûts budgétaires
Le tableau 4.3 résume les coûts des nouveaux équipements du projet, sans tenant compte
du coût de la main-d'œuvre et du filage. (Hydraulique Nord Ouest)
Tableau 4.3 Coûts des équipements
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Santé et sécurité
Un fluide hydraulique sous pression peut causer des lésions graves. Un fluide
hydraulique s’échappant par un petit orifice peut facilement pénétrer la chair. Il faut donc éviter
de toucher les flexibles hydrauliques sous pression.
En cas de lésions, la pénétration d’un fluide hydraulique dans la peau est un accident
grave. Si cela se produit, même si vous n’avez pas de douleur, demandez immédiatement des
soins médicaux.
Il est important de rappeler qu’à ce jour aucun des fabricants de dispositifs à commande
proportionnelle identifiée ne revendique le qualitatif de composant de sécurité pour ce type de
dispositif. En conséquence, il appartient aux fabricants de machines, qui intègrent ces
commandes proportionnelles dans les produits, de s’assurer que les mouvements intempestifs
qui peuvent être provoqués par ces dispositifs n’engendrent pas de situations dangereuses pour
les opérateurs.
Une diminution des fuites d’huile aura comme effet bénéfique de réduire ces rejets
nocifs dans l’environnement.
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Recommandations
Suite à la rédaction de ce rapport, la solution amenant le remplacement du distributeur
actuel par un distributeur proportionnel, plusieurs recommandations sont à suggérer.
Tout d’abord, l’installation de manomètres en différentes parties du système comme au
début et fin des conduites principales. Cela permettra de vérifier les différences de pressions
dues aux pertes de charge dans les conduites et de bien paramétrer la rampe de la valve
proportionnelle.
Ensuite, une étude sur le comportement des pompes devrait être effectuée, car si jamais
la valve proportionnelle devait être commandée par un potentiomètre, les pompes à débits
variables seraient à recommander. De plus, une augmentation du diamètre des canalisations
serait à envisager pour rendre le comportement du fluide laminaire et ainsi diminuer l’apport
énergétique des pompes.
Enfin, on recommande fortement la maintenance préventive du système hydraulique,
afin de réduire les bris ou les mauvais fonctionnements potentiels.
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Conclusion
Ce projet avait pour principal objectif
l’amélioration de la fiabilité du système
hydraulique d’un récupérateur de copeaux, pour le bon déroulement de la fabrication du papier
d’AbitibiBowater dans la ville d’Amos. L’alimentation des copeaux est faite sur une base
quotidienne. Il est important de mentionner que ce système existe depuis 1981 et qu’aucune
modification du système hydraulique n’a jamais été réalisée.
Le processus de recherche de solutions a permis de ressortir plusieurs solutions
possibles, déjà existantes dans l’industrie. En effet, certains concepts présentaient un bon
potentiel, toutefois quatre propositions ont été présentées à l’entreprise. D’ailleurs, à l’aide du
résultat ressorti par la matrice de décision et avec l’approbation du client, la solution du
distributeur proportionnel a été retenue. C’est la solution qui répondait le mieux aux besoins du
client tout en gardant et respectant les contraintes définies au mandat.
Le distributeur proportionnel associe la puissance de l’hydraulique à la précision et la
souplesse de l’électronique. Il garantit des cycles plus simples et plus précis. Ainsi, en fermant
le distributeur lentement et graduellement les coups de bélier sont éliminés. Cette solution
représentait la meilleure alternative, par sa simplicité d’installation et d’utilisation. Par la suite,
les coûts d’achats et d’installation ne dépassent pas les restrictions budgétaires imposées par
l’entreprise.
Finalement, ce cours-projet a permis d’approfondir nos connaissances dans le domaine
de l’hydraulique et l’écoulement des fluides. À partir des éléments présentés dans ce rapport,
l’entreprise est en mesure d’évaluer ses besoins et de connaitre les étapes à suivre pour mener
à bien l’installation et l’utilisation du distributeur proportionnel.
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Référence
[1]
LABONVILLE Rejean, Conception des circuits hydrauliques, Édition corrigée;
[2]
VILORIA José Roldan, Hydraulique industrielle;
[3]http://www.fremontindustrialsupply.com/servlet/the-1596/Hydraulic-Vane-Pumpvickers/Detail; (Date consultation : 2010/02/20)
[4] http://www.hydraulic-supply.com/html/productline/prodcat/hydraulic-pumps.htm;
(Date consultation : 2010/02/21)
[5] http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9rin; (Date consultation : 2010/02/25)
[6] B. Nekrassov, Cours d’hydraulique; Éditions de Moscou, 1968, 157 pages;
[7] http://hydrauliqueportuaire.fr/documentation/les_distrib.pdf;
(Date consultation : 2010/03/13)
[8 ] http://www.hydac.com/fileadmin/pdb/pdf/PRO0000000000000000000003503000021.pdf
(Date consultation : 2010/03/02)
[9] http://www.toocharger.com/download/cours/dOjp3C.432.pdf
(Date consultation : 2010/03/17)
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ANNEXE –A
Plan du circuit du système hydraulique
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ANNEXE-B
Plan de l’échelle de récupération
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ANNEXE-C
Données des composantes du
récupérateur de copeaux
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ANNEXE-D
Plans des tuyauteries du distributeur
hydraulique
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ANNEXE-E
Vickers –Proportional Directional
Control Valves
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ANNEXE-F
Vickers-Amplificateur de puissance
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ANNEXE-G
Interfaces de connexion
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ANNEXE-H
Soumission budgétaire
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ANNEXE-I
Communications avec le fournisseur
Reda Dahmani
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-----Message d'origine----De : [email protected] [mailto:[email protected]]
Envoyé : 31 mars 2010 11:43
À : [email protected]
Objet : Distributeur Vicker
Bonjour,
Je cherche a remplacer un vieux distributeur Vickers à deux étages DG5S4-062C-2E-M-WL-B-50, par
un distributeur proportionnel pour éviter les coup de belier. Je veux savoir si j'ai bien choisi mon
nouveau distributeur si je vous donne ce numéro: Vickers proportional no: KBFDG5V-8-2C375N-M1PE7H-1-10. Maintenant je sais qui faut des composantes electroniques et je veux savoir lesquel
acheter et si ma nouvelle valve choisi respecte les spécification electrique.
Merci
Javier Altamirano
-----Message d'origine----De : Michel Audy [mailto:[email protected]]
Envoyé : 31 mars 2010 14:08
À : David Paquin (E-mail)
Objet : TR: Distributeur Vicker
Merci &
Bonne Journée!
Michel Audy
Directeur Succursale Val d'Or
2868, ch. Sullivan
Tél.: 819-874-0328
Tél.: 888-774-0328
Fax: 819-874-0343
Cell.: 819-856-1476
E-Mail: [email protected]
www.hydno.com
HYDRAULIQUE NORD-OUEST
EFFICACITÉ ET PRODUCTIVITÉ
DE VOS PROJETS HYDRAULIQUES
De: David Paquin [mailto:[email protected]]
Date: mer. 2010-03-31 16:18
Reda Dahmani
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À: Altamirano, Javier
Objet : TR: Distributeur Vicker
Bonjour M. Altamirano,
J'ai une question pour vous, comment prévoyez vous gérer le signal de contrôle de votre valve
proportionnelle ?
Avez-vous un automate avec des sorties analogiques ou vous allez le contrôler avec des
potentiomètres ou des composantes électriques ?
Vous prévoyez contrôler un signal +/- 10 V?
Quel débit max vous allez contrôler ?
Après avoir répondu à ces questions, je vais vous envoyer le numéro qui correspond à ce que vous
voulez.
Merci
David Paquin
Technicien en hydraulique / Hydraulic technician
Hydraulique Nord-Ouest
2868, Chemin Sullivan
Val-d'Or, QC
J9P 0B9
Tel.: 819-874-0328
Fax.: 819-874-0343
Numéro de téléphone sans frais : 1-888-774-0328
E-mail : [email protected]
Web : www.hydno.com
-----Message d'origine----De : Altamirano, Javier [mailto:[email protected]]
Envoyé : 31 mars 2010 16:31
À : [email protected]
Objet : RE : Distributeur Vicker
Bonjour David,
La valve actuelle est piloté par des composantes électriques.
Il n'y a pas d'automates de prévu et je ne veux pas qu'il soit controlé par un potentiomètre. J'aimerai qui
soit commandé par un bouton asservi par une rampe. Le controle su signal sera déterminé par ma
dernière demande. J'ai indiqué +/- 10V juste comme ça, car je ne comprenais pas trop la différence
entre les deux choix du fabriquant.
Le débit maximum est de 250L/min
Merci beaucoup David
Reda Dahmani
Javier Altamirano
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Javier Altamirano
Le 31 mars 2010
Bonjour M. Altamirano,
Voici la valve que je vous suggère d'utiliser : KDG5V-8-2C280N-E-M-U-H-1-10
selon ces conditions :
- alimentation 24 VDC
- Contrôle avec une carte EEA-PAM-523-A-32
Cette valve sera utilisé si je vous comprend bien avec un interrupteur on/off, le pourquoi que vous
voulez une valve proportionnelle est simplement pour que vous puissiez ajouté une rampe à votre signal
100% lorsque vous l'activez, c'est bien cela ?
Je vous ferai la soumission demain dans la journée ou en début de semaine prochaine.
J'espère que cela vous satisfait.
Si vous avez des questions ou commentaires, n'hésitez pas à m'en faire part.
Bonne soirée
David Paquin
Technicien en hydraulique / Hydraulic technician
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-----Message d'origine----De : [email protected] [mailto:[email protected]]
Envoyé : 1 avril 2010 11:30
À : [email protected]
Objet :
Bonjour David, j'aimerai savoir s'il t'es possible de m'envoyer l'installation Drawing no. 517900 ou 517850 de
mon ancienne valve (d'après Vickers), pour que je puisse évaluer les modifications de montages et le temps
d'installation de la nouvelle. Et aussi ce qui me prendrais pour une telle installation.
Merci
Reda Dahmani
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De: David Paquin [mailto:[email protected]]
Date: jeu. 2010-04-01 14:46
À: Altamirano, Javier
Objet : RE:
Bonjour,
Je dois demander ces fichiers à Vickers, car je ne l'ai ai pas en main. Je vais essayer de les avoir dans un délai
court, mais je ne sais pas quand est-ce que je vais les recevoir.
Pour ce qui est de l'installation, j'attend toujours des nouvelles de mes fournisseurs, car la valve que je t'ai
soumissionner, dans la configuration demandé, elle n'est pas crée dans le système de Vickers, mais peut-être qu'ils
pourront me la créer, aussi non, on devra peut-être faire quelque changement.
Par example, ta valve est piloter de l'externe, est-ce vraiment nécessaire ou le pilotage peux se faire de l'interne,
c'est à dire que le liquide nécessaire à ce que ta valve opère se prendra directement du système hydraulique.
Peut-tu me dire ce que tu contrôle avec ta valve aussi ?
D'ou vient ta source de pilotage externe?
Ce qui te faudra ensuite, c'est installer ta nouvelle valve, surement que les dimensions vont différer, mais elle va
faire à la même place que ton ancienne. La seule chose qui va changer, c'est du côté électronique, tu devra prévoir
un espace pour installer un support (inclus) pour ta carte amplificatrice (inclus) qui va opérer ta valve
proportionnelle (inclus) . N'oublions pas le filage (Non-inclus) entre la valve et la carte ainsi que le filage (Noninclus) pour le contrôle de ta carte aussi, mais rien de si compliqué.
Il ne faut pas oublier une alimentation 24 VDC (Non-Inclus).
Pour ce qui est du contrôle, tu parlais de simplement un interrupteur on/off (Non-inclus) qui allait contrôler la le
déplacement du tirroir d'un sens et de l'autre, il te faudra seulement un interrupteur 3 positions (Non-inclus) et tu
prendra tes signals de consigne à partir de la carte.
Je te reviens sous peu pour les dessins et dès que j'ai des nouvelles de Vickers concernant s'il peuvent construire la
configuration nécessaire, je te fais la soumission.
Bonne après-midi.
David Paquin
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Javier Altamirano
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-----Message d'origine----De : Altamirano, Javier [mailto:[email protected]]
Envoyé : 1 avril 2010 15:45
À : [email protected]
Objet : RE :
Salut David, on vient de me dire que le nouveau système va opérer à 200L/min, je si ca change quelque chose
dans le choix de la valve.
Merci
Javier
-------- Message d'origine-------De: David Paquin [mailto:[email protected]]
Date: mar. 06/04/2010 16:56
À: Altamirano, Javier
Objet : RE:
Salut Javier,
Seulement pour te dire que j'attend toujours des nouvelles de Vickers à ce moment pour le prix et livraison de la
valve proportionnel.
Pour ce qui est des dessins, Vickers ne reconnais pas les numéros que tu m'a donner, je vais essayer de voir ce que
je peux faire avec cela.
J'aurais encore quelques questions à toi par rapport à ce système, je vais te proposer quand même la valve
proportionnel et ce qui est nécessaire, mais peut-être n'est-ce pas la meilleur solution pour toi.
J'aimerais savoir dans quel environnement l'équipement en question est en production....à l'extérieur ? Est-ce un
équipement mobile ou fixe ?
Reda Dahmani
Javier Altamirano
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Tes vérins servent à quoi exactement, ils pressent un matériaux ? Quel est leurs tâche concrète et dans quel
disposition travaillent-ils...vertical, horizontale ?
As-tu des photos du montage en question.
Tu dis que tu as des coup de bélier, peux-tu me dire ce que tu entend par coup de bélier, c'est lors de l'ouverture de
la valve que tu as un coup de bélier ou lors de la fermeture et dans quel circonstance obtiens tu ces coups de béliers
?
Si tu veux, tu peux m'apeller pour en parler ou seulement me répondre à ces questions et n'hésite pas à rajouter tout
autre détails pertinents.
Bonne soirée et excuse moi encore des délais, cela est hors de mon contrôle.
David Paquin
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-----Message d'origine----De : Altamirano, Javier [mailto:[email protected]]
Envoyé : 7 avril 2010 10:20
À : [email protected]
Objet : RE :
Bonjour David,
désolé pour le délai j'étais en visite à Montréal...
Bon pour répondre a tes questions:
Environnement: intérieur
Équipement: fixe
Reda Dahmani
Javier Altamirano
Hiver 2010
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Travail: Mes 4 piston font des aller/retour à l'horizontale pour faire avancer des copeaux de bois, mais on parle
d'une capacité de 35 tonne à l'heure. Le coup de bélier (ou le pic de pression) se fais lorsque le distributeur change
de direction, soit pour la sortie ou pour la rentrée des piston. On dirai que le système le fait trop d'un coup sec et
c'est pourquoi une valves proportionnelle serait la meilleure solution, car toutes les autres composantes on été
vérifiées, recalculées et semblent appropriées. C'est pourquoi on s'intéresse à la valve proportionnelle.
Pour les photos du montage je vais voir ce que je peux faire.
Merci
Javier Altamirano
-------- Message d'origine-------De: David Paquin [mailto:[email protected]]
Date: jeu. 08/04/2010 16:38
À: Altamirano, Javier
Objet : RE:
Bonjour Javier, je suis en train de travailler sur ta soumission et demain sans faute je t'Envois cela.
J'aimerais savoir quel type de pompe tu utilise, une pompe fixe ou variable ?
Car une valve proportionnel avec une pompe fixe ne sera pas gagnant èa la longue car cela va produire
énormément de chaleur hydraulique.
Peut-être tu pourrais m'envoyer ton plan hydraulique que tu as, cela me confirmera cela.
Merci
Bonne soirée
David Paquin
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-----Message d'origine----De : Altamirano, Javier [mailto:[email protected]]
Envoyé : 8 avril 2010 17:45
Reda Dahmani
Javier Altamirano
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À : [email protected]
Objet : RE :
Salut David, c'est deux pompes fixes, mais il y a un refroidisseur hydraulique sur le système. Pour le plan
hydraulique je vais voir ce que peux faire, ils sont très grands....
Merci
Javier
Le 9 avril 2010
Salut Javier, je vais te finir la soumission ce matin comme prévu, mais prend compte que d'avoir ton schéma
hydraulique me serait très utile pour vérifier quelque affaire, car mettre une valve proportionnel, avec des pompes
fixes, dépendant de ton système hydraulique, ce n'est pas la meilleur solution en ce qui concerne le rendement
énergétique de ton système, cela va marcher c'est sur, mais c'Est que lorsque tu va faire du contrôle de débit,
puisque ta pompe n'est pas a cylindrée variable, le débit excédentaire ira fort probablement dans le limiteur de
pression a sa pression d'ajustement.
Donc, cela veut dire que ton circuit va fonctionner a pression de ton limiteur de pression (Exemple : 3000 PSI),
même si ce n'Est pas ce que tu veux, par contre ce phénomène n'arrivera seulement lorsque tu fera de la restriction
de débit (lorsque tu va ramper ta valve), donc 1-2 secondes ou moins par activation. Par contre, quand tes cylindres
seront en travail, la pression du système sera celle qui doit être.
Mais ce que je te proposerais est une valve proportionnel Sauer-Danfoss PVG 120 qui est une valve très
performante et aussi une pompe a cylindrée variable. La valve Sauer-Danfoss est prévu pour fonctionner avec ce
type de pompe. Avec cela, lorsque tu ferais de la restriction de débit, ta pompe s'ajusterait par elle-même au débit
qui est nécessaire dans ton circuit. Ce type de montage nécessiterait quelque modification c'est certain, mais c'est
ce qui t'avantagerais avec le temps en terme de rendement.
J'attend de tes nouvelles
David Paquin
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E-mail : [email protected]
Web : www.hydno.com
-----Message d'origine----De : [email protected] [mailto:[email protected]]
Envoyé : 9 avril 2010 11:39
À : [email protected]
Objet : schéma UQAT Javier Altamirano
Salut David,
Voilà le schéma du circuit hydraulique
Merci et je te téléphone à 13h
Javier Altamirano
Please open the attached document. It was scanned and sent to you using a Xerox WorkCentre.
Attachment File Type: PDF
WorkCentre Location: UQAT Pavillon Rouyn-Noranda
Device Name: RN-C102
For more information on Xerox products and solutions, please visit
https://courrier.uqat.ca/exchweb/bin/redir.asp?URL=http://www.xerox.com
Le 9 avril 2010
Bonjour Javier,
Tel que discuté tantôt, voici la soumission pour le matériel que tu auras besoin pour ton application.
Comme discuté, l'application que tu veux faire avec ces valves proportionnelles n'est pas idéale,
puisque tu as des pompes fixes qui donne toujours un débit constant au réseau hydraulique.
En utilisant ces nouvelles valves, on chercher a contrôler le débit qui va aux cylindres alors que les
pompes fourniront toujours le même débit.
En contrôlant le débit et en utilisant des valves proportionnelles, lorsque les valves limiterons le débit, le
débit excédentaire ne servant pas aux actuateurs (Dans ton cas, des cylindres) s'en ira au limiteur de
pression qui est ajusté a 2000 PSI dans ton cas et produira de la chaleur hydraulique.
Par contre, puisque tu utilisera ces valves seulement pour ramper l'ouverture et la fermeture de la valve,
ce qui représente environ 1 seconde de phase de transition entre chaque action, cela est moins grave.
Reda Dahmani
Javier Altamirano
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S'assurez par contre, ayant des valves proportionnelles de ne pas utiliser ce nouveau circuit que pour
un besoin d'activation on/off des coils des valves, mais avec une rampe.
Si le besoin viendrait qu'a limiter le débit même en phase de travail, il faudra repenser a améliorer le
circuit, car en tout temps, il aura un débit qui s'en ira au réservoir par le limiteur de pression pour rien.
Par exemple, si on dit que 2 GPM passe dans le limiteur de pression a 2000 PSI :
2 GPM X 2000 PSI
= 2.33 HP de chaleur qui sera crée alors que tu as des moteurs de 20 HP, c'est
beaucoup.
1714
Donc, les valves que je t'ai soumissionner s'agenceront parfaitement sur les plaques de montage déja
disponibles chez ton client.
Il faudra prévoir un endroit protègé de la poussière et des contaminants externe pour pouvoir installer le
power supply et les deux cartes amplificatrices.
Il faudra aussi prévoir le filage pour que les cartes puissent fonctionner correctement et aussi pour relier
les cartes aux valves.
Dans la soumission, je te fournis 2 pied de support Din rail qui servira a tenir le power supply et aussi
les deux supports de carte, il ne restera qu'a fixer la barre Din rail dans un endroit protégé.
Le filage n'est pas compris.
Si la commande est passée, je te fournirai toute la documentation concernant le filage des cartes et des
accessoires.
Par contre, je peux te fournir la documentation technique des composantes.
Merci
N'hésite pas a me contacter si tu as d'autres questions.
Bonne chance pour le futur!
David Paquin
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De: David Paquin [mailto:[email protected]]
Date: ven. 2010-04-09 14:53
À: Altamirano, Javier
Objet : Soumission #67100409B REVISÉ
Reda Dahmani
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Prend note que je me suis tromper dans ton escompte Vickers.
Bonne journée
David Paquin
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E-mail : [email protected]
Web : www.hydno.com
-----Message d'origine--------Message d'origine----De : Altamirano, Javier [mailto:[email protected]]
Envoyé : 12 avril 2010 07:56
À : [email protected]
Objet : question sur la valve
Salut David
Bon Lundi, je t'écris par ce que j'ai des question au niveau du choix de la valve proportionnelle. Celle que tu as
listé dans ta soumission indique qu'elle peu gérer un débit allant jusqu'a 330l/min. Mon système génère un débit
de 170 l/min....je pensais qu'une de 200l/min pouvait faire l'affaire. Pourquoi une de 330l/min? est-ce une sécurité
ou norme? est-ce que ça génère une différence sur le comportement du système de prendre plus gros?
merci
Le 12 avril 2010
Javier Altamirano
Bon matin Javier,
Reda Dahmani
Javier Altamirano
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Pour répondre à ta question, pour satisfaire ton besoin, la valve proportionnelle que je t'ai suggérer est la mieux
adaptée.
Elle est par contre raté à 330 l/min pour satisfaire à de nombreux besoins.
Concernant l'usage que tu va en faire, il n'y a aucun problème à ce que tu utilise cette valve.
En effet la valve va avoir atteint son maximum de débit a environ 50%, mais ce n'est pas grave, c'est seulement
l'ajustement de la rampe qui va changer, tu devra seulement la mettre plus aggressive comme on dit que la normale
pour compenser que ton maximum de débit est atteint à environ une valeur de 50%.
Si tu aurais voulu utiliser cette valve pour contrôler un débit en opération aussi, ça n'aurais pas été la même chose,
c'est fesable, mais pas idéale dans ce cas, car tu doit toujours prendre compte que ton maximum n'est pas de 100 %
mais environ 50%, et donc, tu dois en tenir compte dans tes valeurs de consigne, mais dans ce cas, c'est tout le type
de montage qu'il aurait fallu changer, car la valve n'aurais pas eu le même "pattern".
Comme je t'ai dis, pour ton application, cette valve fera amplement l'affaire, je suis sans inquiétude la dessus!
J'espère que j'ai répondu à ta question et n'hésite pas à me recontacter au besoin.
Bonne journée
David Paquin
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