9 - AHP Merkle GmbH

1.3 Calculs généraux
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Conversion
N
1 Pa = 1 = 1
1 MPa = 1 = 10 bar
1 PSI = 6,8948 • 10 3 Pa = 6,8948 • 10 -2 bar
1 N =
1 W =
Force / diamètre du piston
A : surface de piston effi cace [mm2 ]
F : force [N]
p : pression [bar]
D : diamètre de piston [mm]
d : diamètre de tige [mm]
η : rendement du vérin hydraulique
Le rendement [η] découlant principalement des pertes dues aux frottement (joints, guidages), est approximativement
de 0,8. Plus le vérin est grand, plus l‘infl uence du frottement sur l‘ensemble des forces est faible.
Pour des vitesses supérieures à 0,05 m/s, le frottement est quasi indépendant de la pression.
À partir de diamètres de piston de 100 mm, le pourcentage de pertes ne dépasse pas 2 %, même dans des
situations défavorables. Pour les diamètres de piston encore plus grands il est même négligeable.
Exemple :
Pour les vérins avec un diamètre de piston inférieur à 20 mm est une pression de service d‘env. 140 bar,
les pertes dues au frottement peuvent s‘élever à environ 20 %. Pour un diamètre de piston de 100 mm,
cette valeur est réduite à 2 %.
En pratique, il faut tenir compte du fait que les joints neufs présentent des coeffi cients de frottement relativement
élevés, qui diminuent au fur et à mesure des utilisations, ce qui augmente le rendement du vérin hydraulique.
Il faut prêter particulièrement attention à ce phénomène lors du remplacement des joints, si le vérin fonctionne
à des vitesses plus basses (effet stick-slip, mouvement saccadé) ou que des pressions de service plus basses
prédominent.
Pour les vérins hydrauliques, la relation entre la force [F], la pression du système [p] et la surface de piston [A] se
traduit par la formule suivante :
F = 0,1 • A • p • η
La force résultant de la pression du système est plus faible côté tige
que côté piston. La surface effi cace s‘exprime ainsi :
A = A piston - A tige =
En principe, on calcule la surface circulaire [A] à partir du diamètre [D] à l‘aide de la formule suivante :
A =
Respectivement à partir de la force à fournir [F] et de la pression [p] :
A =
Détermination du diamètre de piston à partir de la pression du système et de la force requise :
D =
kg • m
s 2
m 2
kg • m 2
D 2 • π
4
s 3
F
p • η
N
mm 2
4 • F
p • π • η
kg
m • s 2
(D
4
2 – d2 ) • π