9 - AHP Merkle GmbH
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1.11 Influence des forces extérieures ! ! 110 Les vérins hydrauliques sont des éléments extrêmement puissants dont le développement de force spécifi que n‘est pas comparable avec la quasi-totalité des autres systèmes d‘entraînement. Ils fournissent leur puissance dans une direction axiale. Il est donc nécessaire de calculer la résistance au fl ambage et les limites fondamentales du système dues aux charges de traction et de poussée. En parallèle, des forces latérales viennent presque toujours cohabiter avec l‘application présente. Il convient de les éliminer autant que possible, resp. de les absorber par une construction supplémentaire (mécanisme), comme l‘exige la norme DIN EN 982. L‘utilisation d‘accouplements adaptés, comme ceux proposés par AHP Merkle, qui autorisent un mouvement latéral sans que celui-ci soit reporté sur la tige de piston constitue une bonne solution. Il existe également des variantes de vérins de AHP Merkle qui absorbent les forces transversales ou les couples, telles que les unités de translation (BSE, ZSE) et les unités tire-noyau (KZE). Les forces ou moments latéraux exercés sur les vérins hydrauliques entraînent des dommages ● au niveau des guidages ● au niveau des tiges de piston ● au niveau des surfaces de roulement ● au niveau des joints 1.12 Fluides hydrauliques Les fl uides sous pression hydrauliques se divisent comme suit : ● Les fl uides sous pression à base d‘huiles minérales ● Les fl uides sous pression extrêmement infl ammables ● Les fl uides sous pression rapidement biodégradables Exemple d‘application d‘un accoupplement. Les fl uides hydraulique à base d‘huiles minérales sont désignés par HL, HM, HV dans la norme ISO 6743/4 et par HL, HLP, HVLP dans la norme DIN 51524. HL correspond aux huiles hydrauliques à base d‘huiles minérales avec substances actives améliorant la protection contre la corrosion et le vieillissement. Les huiles HPL améliorent la protection contre la corrosion, le vieillissement et l‘usure par grippage dans les zones de frottement mixte. Les huiles HVLP améliorent en plus le comportement à la température et à la viscosité. En outre, il existe des fl uides sous pression HLP-D qui sont pourvus d‘additifs nettoyants (détergents). Il existe des additifs déterminés dans les huiles minérales qui, à des températures élevées, peuvent accélérer le vieillissement des joints élastomères. La conséquence est une post-vulcanisation qui conduit à un durcissement et à une perte d‘élasticité. Les fl uides sous pression extrêmement infl ammables sont classifi és dans la norme VDMA 24317. Ils sont mentionnés comme les huiles HFAE, HFAS, HFB, HFC et HFD. Les HFAE sont des émulsions huile dans eau avec une teneur en eau supérieure à 80 % et un concentré à base d‘huile minérale ou à base de polyglycols solubles. Pour la variante basée sur de l‘huile minérale, il faut prendre garde à une potentielle séparation ou à un éventuel développement microbien. Le fl uide peut être utilisé à des températures de +5 °C à +60 °C. Pour les HFAS avec concentrés synthétiques il n‘y a pas de risque de séparation. Toutefois, il faut ici prendre garde à une disposition à la corrosion très élevée. Les HFB sont des émulsions eau dans huile minérale avec une teneur en eau supérieure à 40 %. Ces fl uides sous pression sont utilisables également entre +5 °C et +60 °C, ils ne sont cependant pas autorisés en Allemagne, en raison de propriétés coupe-feu insuffi santes.
! Les HFC sont ce que l‘on appelle de l‘eau glycolée, en quelque sorte des solutions aqueuses monomériques ou polymériques (souvent polyglycols). Leur teneur en eau se situe en règle générale entre 35 et 65 %. Ces fl uides hydrauliques extrêmement infl ammables peuvent être utilisés jusqu‘à 250 bar et à des températures situées entre -20 °C et +60 °C. Lors de l‘utilisation de fl uides HFC, il faut s‘assurer que les matériaux des joints utilisés sont adaptés. Alors que le caoutchouc fl uoré (FKM) ne convient pas dans tous les cas, les joints en caoutchouc nitrile-butadiène (NBR) ne posent pas de problème. Les HFD sont des fl uides anhydres qui peuvent être utilisés à des températures situées entre +20 °C et +150 °C. Leurs compositions sont très diverses, ce qui conduit aux différenciations suivantes : HFD-R, HFD-S, HFD-T, HFD-U. Ces fl uides sont extrêmement infl ammables, peuvent être source de problèmes lors de l‘aspiration par des pompes et attaquent de nombreux matériaux de joint. Les fl uides sous pression rapidement biodégradables sont à base de matières végétales. L‘abréviation HE signifi e « Hydraulic Environmental » et se retrouve dans les désignations suivantes : HETG (huiles végétales/tryglicérides), HEES (esters synthétiques), HEPG (polyglycols), HEPR (autres fl uides/principalement polyalphaoléfi nes). L‘eau pure utilisée comme fl uide hydraulique n‘intervient que dans très peu d‘applications, car ses propriétés physiques sont diffi ciles à maîtriser. 1.13 Qualité de la tige et choix du joint ! Info Grâce aux techniques d‘étanchéité améliorées, les systèmes hydrauliques fonctionnent aujourd‘hui de façon tout à fait étanche. Pour les systèmes qui étanchéifi ent la tige de piston vis-à-vis de la chambre sous pression, la présence d‘un « fi lm gras » minimum est toutefois souhaitée. Non seulement celui-ci améliore les propriétés de glissement au niveau de la tige de piston, mais il diminue également l‘usure. À cette fi n, les systèmes d‘étanchéité spéciaux possèdent des propriétés de rétroaction qui re-transportent ce microfi lm dans la chambre sous pression, de sorte que celui-ci ne crée pas de goutte et ainsi ne rejette pas de fl uide hydraulique dans l‘environnement. Afi n d‘atteindre une durée de vie aussi longue que possible, les joints, le microfi lm et la nature de la tige doivent s‘accorder parfaitement. Il est nécessaire de veiller à la qualité, particulier pour la surface de la tige ; cette qualité peut être obtenue des manières suivantes : ● Tige rectifi ée et à chromage dur ● Tige trempée et rectifi ée ● Tige trempée, rectifi ée et à chromage dur Sur la tige de piston, même les plus petites stries entraînent inévitablement des fuites et diminuent sensiblement la durée de vie des joints. Par conséquent, il faut s‘assurer que la tige de piston n‘est exposée à aucune action mécanique externe, que ce soit lors du fonctionnement ou lors de travaux de maintenance. L‘utilisation de tiges de piston trempées, rectifi ées et à chromage dur comme le propose AHP Merkle réduit considérablement le risque d‘endommagement. Tiges de piston trempées (AHP Merkle standard) Tiges de piston non-trempées Notions fondamentales concernant les vérins hydrauliques fr 111
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Les vérins hydrauliques sont des éléments extrêmement puissants dont le développement de force spécifi que n‘est<br />
pas comparable avec la quasi-totalité des autres systèmes d‘entraînement. Ils fournissent leur puissance dans une<br />
direction axiale. Il est donc nécessaire de calculer la résistance au fl ambage et les limites fondamentales du<br />
système dues aux charges de traction et de poussée.<br />
En parallèle, des forces latérales viennent presque toujours cohabiter avec l‘application présente. Il convient de les<br />
éliminer autant que possible, resp. de les absorber par une construction supplémentaire (mécanisme), comme<br />
l‘exige la norme DIN EN 982. L‘utilisation d‘accouplements adaptés, comme ceux proposés par <strong>AHP</strong> <strong>Merkle</strong>, qui<br />
autorisent un mouvement latéral sans que celui-ci soit reporté sur la tige de piston constitue une bonne solution.<br />
Il existe également des variantes de vérins de <strong>AHP</strong> <strong>Merkle</strong> qui absorbent les forces transversales ou les couples,<br />
telles que les unités de translation (BSE, ZSE) et les unités tire-noyau (KZE).<br />
Les forces ou moments latéraux exercés sur les vérins hydrauliques entraînent des dommages<br />
● au niveau des guidages<br />
● au niveau des tiges de piston<br />
● au niveau des surfaces de roulement<br />
● au niveau des joints<br />
1.12 Fluides hydrauliques<br />
Les fl uides sous pression hydrauliques se divisent comme suit :<br />
● Les fl uides sous pression à base d‘huiles minérales<br />
● Les fl uides sous pression extrêmement infl ammables<br />
● Les fl uides sous pression rapidement biodégradables<br />
Exemple d‘application d‘un accoupplement.<br />
Les fl uides hydraulique à base d‘huiles minérales sont désignés par HL, HM, HV dans la norme ISO 6743/4 et<br />
par HL, HLP, HVLP dans la norme DIN 51524.<br />
HL correspond aux huiles hydrauliques à base d‘huiles minérales avec substances actives améliorant la protection<br />
contre la corrosion et le vieillissement. Les huiles HPL améliorent la protection contre la corrosion, le vieillissement<br />
et l‘usure par grippage dans les zones de frottement mixte. Les huiles HVLP améliorent en plus le comportement<br />
à la température et à la viscosité. En outre, il existe des fl uides sous pression HLP-D qui sont pourvus d‘additifs<br />
nettoyants (détergents).<br />
Il existe des additifs déterminés dans les huiles minérales qui, à des températures<br />
élevées, peuvent accélérer le vieillissement des joints élastomères. La conséquence<br />
est une post-vulcanisation qui conduit à un durcissement et à une perte d‘élasticité.<br />
Les fl uides sous pression extrêmement infl ammables sont classifi és dans la norme VDMA 24317. Ils sont<br />
mentionnés comme les huiles HFAE, HFAS, HFB, HFC et HFD.<br />
Les HFAE sont des émulsions huile dans eau avec une teneur en eau supérieure à 80 % et un concentré à base<br />
d‘huile minérale ou à base de polyglycols solubles. Pour la variante basée sur de l‘huile minérale, il faut prendre<br />
garde à une potentielle séparation ou à un éventuel développement microbien. Le fl uide peut être utilisé à des<br />
températures de +5 °C à +60 °C.<br />
Pour les HFAS avec concentrés synthétiques il n‘y a pas de risque de séparation. Toutefois, il faut ici prendre<br />
garde à une disposition à la corrosion très élevée.<br />
Les HFB sont des émulsions eau dans huile minérale avec une teneur en eau supérieure à 40 %. Ces fl uides sous<br />
pression sont utilisables également entre +5 °C et +60 °C, ils ne sont cependant pas autorisés en Allemagne,<br />
en raison de propriétés coupe-feu insuffi santes.