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Cours sur lnergie hydraulique 1/3
NNEERRGGIIEE HHYYDDRRAAUULLIIQQUUEE
I) Cas du vrin 1) Description et principe de fonctionnement Un
vrin est constitu dun cylindre dans lequel un fluide peut mettre en
mouvement un piston solidaire dune tige. Le piston spare le
cylindre en deux chambres. Dans le cas dun vrin double effet, la
force exerce est utilise en sortie et en entre de tige.
Expression de la vitesse de dplacement de la tige : QvS
=
S : surface du piston (en m2) v : vitesse de lensemble
tige-piston (en m/s) Q : dbit reu par le vrin (en m3/s)
Dans le cas dun vrin double effet, la vitesse v de rentre de
tige est : ''
QvS S
=
o S dsigne la section de la tige. Remarque : La vitesse est lie
au dbit, la force est lie la pression (F = pS) 2) Puissance utile
Si d dsigne la distance de dplacement de la tige parcourue pendant
un temps t, alors le travail W effectu par la force au cours du
dplacement est donn par : W = Fd La puissance utile Pu du vrin est
obtenue en faisant :
uW F d dP Ft t t
= = =
Soit uP F v=
3) Puissance absorbe En ngligeant les pertes : Pa = Pu
Avec F = pS, on obtient Pa = pSv et comme QvS
= alors : aQP p SS
=
Do Pa = pQ
Cylindre
Chambre
Piston
Tige
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Cours sur lnergie hydraulique 2/3
Un fluide hydraulique de dbit Q et de pression p transporte une
puissance hydraulique :
P = pQ
4) Rendement Les diffrentes pertes sont dues aux frottements ou
aux fuites.
u
a
P F vP p Q
= =
II) Cas du moteur hydraulique 1) Principe de fonctionnement Un
moteur hydraulique transforme lnergie hydraulique en nergie
mcanique. 2) Cylindre La cylindre C est la quantit de liquide
ncessaire pour accomplir un tour complet.
QCn
= C en m3/tr ; Q en m3/s ; n en tr/s
3) Puissance hydraulique Comme pour le vrin : aP p Q= 4)
Puissance mcanique utile Larbre de rotation est soumis un couple de
forces : Moment du couple : M = FD Travail du couple sur un tour :
W = 2FD
Puissance mcanique : 21/
W MPt n
= = soit : 2P nM=
5) Rendement Comme dans le cas du vrin, les diffrentes pertes
sont dues aux frottements ou aux fuites.
VERINPa = pQ
Pertes
Pu = Fv
MOTEURPa = pQ
Pertes
Pu = 2nM
D
F
'F
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Cours sur lnergie hydraulique 3/3
III) Cas de la pompe 1) Principe de fonctionnement La rotation
des palettes cre : - en une dpression permettant laspiration ; - en
2 une surpression assurant le refoulement La cylindre C dune pompe
est le volume de liquide aspir chaque tour.
QCn
= C en m3/tr ; Q en m3/s ; n en tr/s
2) Bilan des puissances Puissance mcanique absorbe : Pu = 2nM
Puissance hydraulique fournie : Pu = pQ Pertes : fuites et
frottements
aspiration 2 refoulement
POMPEPa = 2nM
Pertes
Pu = pQ
