Les vérins hydrauliques

Le vérin hydraulique transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique. Il engendre des mouvements rectilignes (moteur linéaire). On rencontre les vérins simple effet et double effet.

q  Vérins simple effet :

Les vérins à simple effect sont utilisés dans les applications qui demandent un travail hydraulique dans un sens seulement : levage, serrage, abaissement de pièces, ascenceurs hydrauliques…

Les vérins simple effet peuvent se monter :

·         Verticalement : Si le piston est rappelé par des forces extérieures (plateformes mobiles à ciseaux) :pas besoin de ressort de rappel.

·         Horizontalement : vérin simple effet à rappel par ressort.

q  Vérins double effet :

Dans les vérins à double effet, les deux surfaces du piston peuvent être mises sous pression. Il peuvent donc travailler alternativement dans l’un ou l’autre sens.

Vérin différentiel	Rapport des surfaces 2 :1. La vitesse de retour est 2 fois plus grande (Pour un débit constant le volume à remplir est plus faible).
Vérin à vitesse constante.	Surfaces effectives de grandeur identique.
Vérin avec amortissement en fin de course.	Freinage de la vitesse de masses importantes pour éviter l’impact en fin de course.
Vérin télescopique	Courses plus longues.
Multiplicateur de pression	Augmentation de la pression
Vérin tandem	Pour engendrer des forces importantes avec des vérins de petite taille.

Remarque : Dans les vérins à double effet à simple tige, les forces intervenant à la sortie et au retour du piston et les vitesses  sont différentes, à débit identique. Ceci est dû aux différences de surfaces (surface du piston et surface annulaire du piston).

q  Amortissement en fin de course :

Le but est de ralentir la vitesse en fin de course et empêcher le piston de cogner contre le fond du vérin.

Au retour du piston à sa position extrême arrière, la section de passage disponible au fluide s’échappant de la chambre du piston est obturée progressivement par l’élément d’amortissement à partir d’un certain point jusqu’à fermeture complète de la section. Le fluide contenu dans la chambre du piston s’écoule alors par une soupape d’étranglement.

q  Types de fixation :

Les vérins peuvent être montés de différentes manières selon le travail qu’ils sont appelés à fournir :

q  Choix de vérins :

Le point de départ pour choisir un vérin est le travail qui lui est demandé :la force F. L’expression F=p.A permet de définir le diamètre du piston. Pour être plus rigoureux, il faut considérer le rendement hydromécanique hhm; ce rendement dépend de la rugosité du tube du vérin, de la tige de piston et du système d’étanchéité (varie entre 0.85 et 0.95). Il faut aussi tenir en compte le rendement volumique hv qui est fonction de des fuites au niveau du joint du piston.

Il vient :    A= F/(p.hhm.hv).

Le diamètre du vérin se déduit d’après  A= d².π/4.

Le tableau suivant donne pour chaque diamètre de vérin dk la surface Ak; et pour chaque diamètre de tige dst la surface annulaire de piston Akr nécessaire pour réaliser le rapport des surfaces    φ = Ak/Akr.

φ	Dk mm	25	32	40	50	60	63	80	100
	Ak cm2	4.91	8.04	12.6	19.6	28.3	31.2	50.3	78.5
1.25	dst	12	14	18	22	25	28	36	45
	Akr	3.78	6.50	10	15.8	23.4	25	40.1	62.2
	φ réel	1.3	1.24	1.25	1.24	1.21	1.25	1.25	1.26
1.4	dst	14	18	22	28	32	36	45	56
	Akr	3.37	5.5	8.77	13.5	20.2	21	34.4	54
	φ réel	1.46	1.46	1.44	1.45	1.39	1.49	1.46	1.45
1.6	dst	16	20	25	32	36	40	50	63
	Akr	2.9	4.9	7.66	11.6	18.2	18.6	30.6	47.4
	φ réel	1.69	1.64	1.64	1.69	1.55	1.68	1.64	1.66

q  Symboles graphiques :

Fixation par pattes :montage horizontal.
Fixation par brides : montage horizontal ou vertical.
Fixation orientable
Fixation orientable par tourillon :montage horizontal  et vertical