Le distributeur et les valves d'équilibrage

Vue en crevé d'un distributeur à 2 modules 




circuit de l'huile distributeur au neutre 
Elle traverse par les rainures de P vers T  pour retourner au réservoir (C'est la ligne à suivre )





Tiroir rentré dans le corps 
L'huile ne peut pas suivre la ligne car elle bute sur le tiroir .
Elle repousse donc la bille du clapet anti retour ,passe par la gorge et alimente la sortie A1  (vers une chambre du vérin)
Dans le même temps ,l'huile venant de B1 (depuis l'autre chambre du vérin ) s'écoule vers le retour





Tiroir sorti du corps
l'huile venant de la ligne à suivre bute sur le tiroir ,repousse la bille du clapet anti-retour ,Alimente B1 et permet à l'huile en provenance de A1 de s'écouler vers le retour  





Les gorges A et B sont strictement identiques et s'ouvrent ou se ferment en synchro 
Si l'on connecte le vérin libre , la sortie A1 est reliée à la grande chambre du vérin et A2 à la petite chambre 
lorsque l'on va envoyer l'huile sur A1  ,la grande chambre va se remplir sans forcer car la quantité d'huile qui sortira de la petite chambre sera moins importante donc pour la même section d'ouverture elle s'écoulera sans pression 

en revanche ,lorsque l'on enverra l'huile sur la petite chambre A2 ,il y aura plus d'huile à sortir de la grande chambre que ce qu'il rentrera dans la petite 
Donc le remplissage se fera avec une légère  pression  
La surface d'un  piston de vérin est asymétrique  (totale coté grande chambre et un peu réduite coté petite chambre car il y a le diamètre de la tige )


Lorsque le vérin est attelé (par exemple vérin de flèche ) Au remplissage ,(lors de la montée ) la grande chambre va faire forcer l'huile pour se remplir  ,car le poids des bras va créer une résistance qui s'oppose au remplissage et va générer  une montée en pression

Au vidage ,le poids des bras se transmettant  au vérin crée une pression qui va faire sortir plus d'huile vers le réservoir que ce qu'il en rentre dans la petite chambre .
La petite chambre va se trouver en dépression et il va se produire un vide 
Qui va induire un effet de "cavitation" 

Pour palier à cela ,on utilise des valves d'équilibrage (appelées aussi  ;valves de maintient de charge)

Dans le cas d'une grue ,la charge étant toujours dans le même sens ,on utilise une valve simple 
Dans le cas d'une pelle ou la charge est appelée à changer de sens ,on utilise une valve double 

Vue d'une valve d'équilibrage à visser  
Le même modèle existe à flasquer sur le vérin 




Vue des pièces constitutives servant à la régulation *










Vue en crevé  des étapes de fonctionnement d'une valve
Le tiroir de V1 / C1 et le tiroir de V2 /C2  sont  repoussés en butée (vers le centre de la valve) par les gros ressorts de réglage

Les sièges coulissants  sont repoussés en butée sur les inserts de réglage ,par les petits ressorts (vers l'extérieur de la valve )




Cela forme les deux étanchéités entre V1/C1 d'une part et V2/C2 d'autre part


Position de maintien de charge





Alimentation de V1/C1 pour le remplissage de la grande chambre





L'huile venant de V1 repousse le siège coulissant contre le petit ressort ,passe à travers le passage ainsi dégagé et va vers C1 pour alimenter la grande chambre . cela crée une montée en pression puisque C2 est fermé  ; cette montée  en pression va ,via le petit canal ,piloter le bout du tiroir C2/V2 et permettre le vidage de la petite chambre  (de C2 vers V2 )

Lorsque le tiroir est piloté ,le siège coulissant ,lui, est en butée sur l'insert de réglage (poussé par son petit ressort )et ne peut donc pas reculer


Alimentation de V2 /C2 pour le remplissage de la petite chambre







L'huile arrivant en V2  repousse le siège coulissant contre le petit ressort ,passe entre le siège et le cône du tiroir  pour atteindre C2
s'ensuit une pointe de pression dans la petite chambre vu que le tiroir 1 est fermé : en simultané la pointe de pression croit dans le circuit de pilotage (rouge) repoussant ainsi le tiroir 1 et permettant à l'huile provenant de la grande chambre d 'arriver en V1 (en passant entre le siège et le cône du tiroir 1 ) et regagner le réservoir




Si l'on doit intervenir sur le circuit   ,il faut caler mécaniquement la charge (les bras) et décompresser le circuit  en dévissant à fond la vis de réglage ,ce qui permet au tiroir de reculer et de laisser passer l'huile vers le retour ,en actionnant le distributeur (en position descente)
La vis complètement desserrée  ,permet au tiroir un recul d'environ 1,5 mm   sans être contraint par le gros ressort de réglage  
 sans avoir besoin d'être piloté ,uniquement par la pression exercée par la charge




Le montage d'une valve double flasquée sur le vérin du balancier se fait sans problème  
 

En revanche concernant celle de la flèche ,c'est un peu plus compliqué
Le montage flasqué sous le vérin  contraindrait les flexibles d'alimentation à des courbes proches de la pliure et le petit flexible alimentant la petite chambre du vérin se retrouverait écrasé  contre la lame  lors d'un creusement profond


J'ai donc choisi de monter une valve double (de même marque mais à visser ) afin de la positionner dans un endroit qui soit à la fois non gênant et qui permette aux flexibles d'avoir des courbures raisonnables

 









Les deux traits rouges faits sur les flexibles ,montrent bien que la courbure se fait au niveau de l'axe du vérin et que, tant en position extrême basse que haute, le galbe reste très fluide

Après avoir monté les valves et AVANT de raccorder les flexibles sur le vérin ou sur la valve (pour les valves flasquables ) procéder à la purge des flexibles  en mettant leurs embouts dans un récipient et en actionnant le distributeur dans les deux sens (moteur en marche )  
Le raccordement aux vérins  ,se fait  après avoir démonté  l'axe de la chape (afin qu'il soit libre sans entrainer une charge  )
Une fois raccordé ,faire une dizaine de mouvements  allé /retour afin de finir de purger le système
Remettre l'axe de la chape  et procéder aux réglages

Le réglage de la valve se fait ,après avoir monté et chargé le plus grand godet (ici le godet à terre de 60)

Monter la charge  et stopper le moteur .caler la manette du distributeur (de la flèche) en position descente  
Desserrer tout doucement la vis de réglage correspondant  à la grande chambre (ici V1/C1 ) ,jusqu'à ce que la charge commence à baisser
resserrer un peu pour stabiliser ,attendre quelques secondes  et si la charge reste immobile ,resserrer la vis d'un quart de tour  (cela donne environ 10% de plus __ données constructeur  ) puis bloquer le contre-écrou




Le réglage de la petite chambre se fait en appuyant le godet au sol et en soulevant la machine





Le réglage de la petite chambre se fait de la même manière :
machine soulevée, moteur arrêté, bloquer le levier correspondant à la monté de la flèche  :desserrer la vis ,jusqu'à ce que la machine amorce une petite descente  : stabiliser puis resserrer la vis d'un quart de tour et bloquer le contre écrou  

 




Pour le réglage du balancier :
positionner le godet plein à bonne hauteur : arrêter le moteur, bloquer le levier correspondant en position descente .
Desserrer la vis de réglage correspondant à la petite chambre . jusqu'à ce que la charge amorce la descente ..stabiliser au besoin ,attendre quelques secondes ,revisser d'un quart de tour puis serrer le contre-écrou  


Le réglage de la grande chambre n'a pas vraiment d'intérêt  car la charge menante maxi se trouverait dans cette position



Donc pour le réglage de la grande chambre ,on desserrera la vis à fond et on se contentera de la serrer d'un tour

Bonjour
MERCI Professeur pour les explications !
Même moi qui suis une bille en hydraulique, je crois avoir compris !

a+
JP

bonsoir
merci du reportage .beaucoup de temps à passer
bravo
Bernard

Bonjour
merci pour l'échange et le travail informatique de ce reportage. Le fonctionnement des ces organes est facilement compréhensible car on sait ce que ça fait mais comprendre comment ça le fait, ça, s'est une autre paire de manches!
Il y a quelques années existait un site, hélas disparu de la toile,  géré par un passionné d'hydraulique qui s'appelait "hydrauliqueportuaire.fr". C'était une bible illustrée de vulgarisation de cette science obscure qu'est l'hydraulique. Il faudrait presque ici un paragraphe dédié pour compiler ce type d'articles (en souhaitant qu'il y en ai beaucoup d'autres)!
Bravo mcgyver!

Bonsoir Reivax
il me semble que les site existe toujours mais je crois qu'il est en vente
A défaut d'endroit spécial pour ranger certains posts ,on a mis celui ci en TUTO
Tu cherchais comment poser une valve pour la flèche ....ça te donne une idée du positionnement (surtout des flexibles )

Bonsoir,

Merci Patrice!
JJR24

ça permettra ,j'espère ,à ceux qui avaient peur de se lancer dans ce montage ,de savoir ce qu'il font et pourquoi ils le font

Salut Patrice,  

Je penses avoir bien compris le principe de la valve d'équilibrage qui pour moi agit d'abord en tant que sécurité à l'arrêt pour les charges. (comme tu l'expliques très bien)
Maintenant certains utilisent les équilibreurs comme régulateur pour les vérins en limitant la pression à 60 Bar. Cela veut il dire qu'ils font un réglage pour limiter la pression et non bloquer la charge.  En fait, ils "ralentissent" le vidage de la grande chambre par exemple pour éviter la cavitation provoquée normalement ?
Le résultat étant plus de "souplesse" dans les vérins. Est ce bien cela, ou bien ce principe (de souplesse/fluidité)  est une simple conséquence du fonctionnement de l'équilibreur qui par conception va toujours réguler le flux même quand il ne bloque pas ?  

On descend au cœur des principes hydraulique, j'adooore !! comme dit la blonde sud africaine.

Monter un mano  pour régler les valves n'a pas de sens en soi . Que lit on sur le mano  ? Dans la phase descente ,on lit la pression que l'on envoie dans la petite chambre ,combinée à celle qui règne dans le circuit de pilotage  ,permettant de repousser le tiroir et faire descendre la charge
Le mano  sert à contrôler que lors de la descente il y ait une pression positive (attestant que c'est bien l'action combinée de la petite chambre et du pilotage qui font descendre la charge
si la pression lue sur le mano était négative cela signifierait que le bras descend sous le poids de la charge seul (et pourrait créer de fait une cavitation )
En ouvrant doucement le distributeur on voit la charge descendre et on lit une petite pression entre 15 et 20 bars



si l'on ouvre à fond (on envoie plus d'huile et la pression monte à 40 bars )



Si l'on serre davantage la vis de réglage on augmente le seuil de retenue (comme si la charge était plus lourde )
et du coup ,la pression qui faut envoyer dans la petite chambre augmente d'autant
Si l'on serre encore plus on va travailler inutilement sous une pression élevé  ,ce qui va certes un peu ralentir le mouvement ,mais va faire travailler l'huile d'avantage (en échauffement) et va solliciter inutilement le moteur

Une valve d'équilibrage est une valve de maintien de charge ,ce n'est pas un régulateur de pression
Dans le cas de figure que tu cites ,c'est une utilisation visant à réduire le débit ...le débit se réduit en réduisant la poussée sur l'actionneur du tiroir ce qui permet de dériver une partie de l'huile vers la ligne à suivre et retour au bac

A titre indicatif ,la montée de la charge (godet plein ) fait grimper la mano à 80 bars . Si l'on réduit la vitesse de montée en ouvrant un peu moins le tiroir on arrive à environ 70 bars pour une montée de la charge moins rapide

Le vérin de 60 peut lever bien plus lourd (vu que le régulateur est taré beaucoup plus haut )
Dans le cas ou l'on travaille en "grutage " on aura toujours un peu de cavitation à la descente (en fonction du poids ) qui disparaitra des les premiers mouvements

Y'a des vidéoxs qui explique tout ça trés bien avec des beaux schémas, je trouve ça bien plus clair, pourquoi ne pas les avoir postées ?

Bonjour Merci professeur Mc Gyver pour cette intéressante leçon d'hydraulique
J'ai appris plein de choses
gg 4369

+1 J'ai appris plein de choses également, merci d'avoir pris le temps de nous expliquer

Merci Patrice , c'est bien clair.

Valves d'équilibrage = blocage d'une charge à l'arrêt, c'est un élément de sécurité, point barre.
L'utilisation en tant que limiteur de débit est une utilisation très détournée et non adaptée si j'ai bien compris.
Faut il mieux utiliser un vrai limiteur de débit ? Sans vouloir abuser, une petite explication sur l'usage d'un vrai limiteur de débit ?

En tout cas Merci pour le partage de l'info.

Bonsoir à tous
Pour réduire la vitesse d'un vérin ,on peut utiliser plusieurs éléments (dont ) la finalité sera de dériver une partie du flux , non utilisé, vers le retour au réservoir
Les restricteurs de débits
Les pastilles calibrées  
Les valve de régulation de débit 3 voies


https://www.hydrokit.com/produit/regulation-de-debit/regulateurs-de-debit-reglage-manuel/gamme-kladivar-tvtc-vv/regulateur-de-debit-manuel-3-voies-65l-min-reg-0-25l-min-lp-xrp18425-xpr54092.html



Dans la configuration de nos machines  on ne peut installer de valve 3 voies  ,car on devrait les installer en aval du distributeur ce qui reviendrait à réduire le débit des ' modules ...
Or ,si l'on aimerait réduire la vitesse des vérins ,on ne souhaite pas du tout réduire la vitesse des moteurs d'avancement

La solution possible serait un distributeur à 1 module (dédié à un moteur de chenille ) raccordé via un carry over à la valve "3 voies"
Celle-ci alimenterait   l'entrée du distributeur principal dédié aux fonctions des vérins et du moteur de rotation de la tourelle
On aurait ainsi un débit max sur les sorties A et B  du 1° distributeur
Et des débits ajustés plus faibles pour actionner les vérins et le moteur d'orientation

Reste à savoir comment se comporte la température de l'huile avec le régulateur.
Y'a un schéma hydraulique de la PH400 ? ou quelqu'un en a fait un ?

tout dépends  de la grosseur des pompes par rapport à la quantité d'huile du réservoir
Schéma hydraulique pour la 400 ? Qu'entends-tu par là ?

Un schéma hydraulique:

Alors non ,juste le schéma de câblage que l'on trouve sur la notice de montage

Salut,

Patrice,
OK la 3 voies serait bien difficile à installer sur notre machine (retour au réservoir).
D'un autre côté l'étrangleur ou pastille ne permettrait pas de conserver la delta P et donc en fonction de la charge la vitesse varierait.
Reste quand même le limiteur 2 voies, dont le principe est quasiment le même que la 3 voies mais ou le retour au réservoir se fait par la limitation du régulateur qui évite la montée en pression trop importante et un retour direct au réservoir.

Le principe tu dois certainement le connaitre mais je mets la video pour les autres


Comme le régulateur 3 voies ce limiteur permet à priori de conserver une vitesse linéaire quelle que soit la charge. Et dans la version bidirectionnel permet d'avoir cette limitation de la vitesse à la "montée" comme à la "descente" du vérin.

En plus ce n'est pas très cher (LIEN) et pour moins de 100 € on équipe les 2 vérins de bras (pas la peine pour le godet) et le moteur de la tourelle avec réglage individuel pour chaque. Et pour l'intégration ca ne gênerait pas du tout et s'insèrerait entre les flexibles et les distributeurs.   
Fred650 l'a fait et le montre dans le post "améliorations...". Si il pouvait nous faire un retour ce serait sympa.


Qu'en penses tu ? Ca serait pas ca la solution en plus de graisser les joysticks.
Et bien sûr je suis bien conscient que cela n'a pas le coté sécuritaire d'un équilibreur. Mais ce n'est pas la même finalité.

Pour moi, pas question que qq tourne autour de la pelle quand je bosse dessus et pas question de garder une charge "en l'air" machine à l'arrêt. Je suis plutôt du genre à poser au sol à chaque arrêt. La sécurité commence là. On verra ensuite pour les équilibreurs. Je n'ai pas un usage pro et pas d'ouvriers qui tournent autour.

Bonjour Patrice
merci d'avoir pris le temps, de nous faire un beau cours d'hydraulique

Bonjour
Ben ..si tu regardes plus haut ,j'ai évoqué" cela .
Il s'agit d'un restricteur de débit  (improprement appelé  régulateur)  
et non d'un régulateur 2 voies

 

Mais bon c'est une option à l'économie (on les trouve à moins de 50€ )
les pastilles percées sont bien moins chères et assurent la même fonction

Il existe même des restricteurs de débit (non réglables ) qui s'installent dans les raccords des vérins ou du distributeur

Effectivement j'ai du mal à faire la différence entre régulateur et limiteur. C'est pas encore très clair.

Bon, mais je risque quoi si j'utilise un LIMITEUR bidirectionnel à 30 balles sur un des vérins ?? Au pire bien sûr.

Merci à toi de prendre du temps pour nous expliquer.

Je préfère une solution réglable plutôt qu'une pastille fixe, comme cela si j'ai besoin je dévisse et ca boost et si j'ai besoin de précision je visse pour ralentir. C'est comme cela que je vois le truc.

C'est vrai que c'est intéressant. Je me fais souvent avoir avec la tourelle qui veut tourner plus vite que je ne le souhaiterais...
Par rapport au godet qui est lent...