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  4. N°016 Régulateur débit 2 voies

Fiche N° 16

Comment fonctionne un régulateur de débit 2 voies

 

 

1 - Le limiteur de débit

Le débit dans un étrangleur varie en fonction de la différence de pression aux bornes de celui-ci (Théorème de Bernoulli).

Q = K*S*√∆P

Q : débit.

K : coefficient de forme de l’étrangleur.

S : section de passage de l’étrangleur.

∆p : différence de pression

 

Vous pouvez consulter  la fiche N° 13 (Le débit dans un étrangleur avec le théorème de Bernoulli).

Les termes réducteurs de débit, étrangleurs, gicleurs, limiteurs de débit correspondent au même composant (symbole ci-dessous).

Schéma limiteur de débit hydraulique

La figure A représente un limiteur de débit bidirectionnel. C’est-à-dire que le débit est réduit dans les deux sens de passage.

La figure B représente un limiteur de débit unidirectionnel. C’est-à-dire que le débit est réduit uniquement dans un sens. Dans l’autre sens, une partie du débit passe par la restriction et l’autre partie par le clapet anti-retour.

2 - Régulateur de débit

Le régulateur de débit permet de conserver un débit constant quel que soit la charge du récepteur.

Il existe deux types de régulateur de débit :

Nous pouvons retrouver deux symboles :

  • Le symbole détaillé (Fig. 1).
  • Le symbole simplifié (Fig. 2).

 

Schéma régulateur de debit 2 voies

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3 - Régulateur de débit : vanne fermée

Régulateur de debit 2 voies hydraulique

Le schéma est représentatif de la mécanique. Sur la figure ci-dessus, la balance de pression du régulateur de débit est composée d’un ressort (rep5) déterminé par le constructeur qui est compris entre 2 et 10 bars. Le tiroir (rep 6) est normalement ouvert au repos. Il  se fermera lorsque la pression de pilotage (rep 7) viendra contrer la force de ressort (rep 5) qui s’ajoute à la pression de la charge du récepteur amenée par le pilotage (rep 8). Un gicleur sur le pilotage (rep 8) permet de stabiliser la balance de pression.

La balance de pression fonctionne sur le principe de la  réduction de pression (consulter fiche N° 9). Son rôle sera de maintenir une différence de pression constante aux bornes de la restriction (rep 9).

La restriction (rep 9) est totalement fermée. La pompe (rep 1) entrainée par un moteur thermique (rep 2) délivre un débit de 30l/min. Le débit se cumule au niveau de la restriction, la pression de pilotage atteint instantanément la pression de déplacement du tiroir (rep 6)et ferme le passage de l’huile. L’huile issue de la pompe retourne au réservoir en passant par le limiteur de pression (rep 3).

Nous constatons une pression de 200 bars en M1 et de 5 bars en M2 (pression stand-by).

4 - Régulateur de débit : sortie vérin

Régulateur de débit 2 voies en fonctionnement

Lorsque l’on ouvre la restriction du régulateur de débit, les 5 bars de stand-by se rebouclent sur le ressort (rep 5) et viennent ouvrir la balance de pression. Le vérin sort à vitesse réduite sous une pression de 50 bars en M3. Un débit de 10 l/min passe par le régulateur,  le débit excédentaire (20 l/min)retourne au réservoir par le limiteur de pression (rep 3) sous 200 bars. La balance réduit la pression de 200 bars à 55 bars en M2. (50 bars de charge + 5 bars de ressort). Elle laisse passer uniquement le débit demandé par la restriction.

On constate une différence de pression (∆P ) de 5 bars aux bornes de la restriction.

5 - Régulateur de débit : sortie vérin avec changement de la charge

Fonctionnement régulateur de débit 2 voies

Pendant la sortie de la tige du vérin, la charge augmente de 50 à 100 bars. La pression ramenée sur le ressort de la balance (rep 5)  augmente à 100 bars, ce qui engendre un léger déplacement du tiroir (rep 6) vers le bas. En cumulant légèrement plus d’huile au niveau de la restriction, la pression monte à 105 bars en M2. Le débit excédentaire retourne au réservoir par le limiteur de pression (rep 3) sous 200 bars.

On constate que la différence de pression aux bornes de la restriction est toujours de 5 bars.

Le débit restera inchangé et le vérin sortira à la même vitesse.

6 - Régulateur de débit : vérin en butée

Régulateur de débit 2 voies : vérin en butée mécanique

Le vérin arrive en butée mécanique. La pression dans le circuit monte instantanément à 200 bars en M1, M2 et M3. La balance de pression est totalement ouverte.

On constate que la (∆P ) aux bornes de la restriction est de 0 bar. Aucun débit ne passe dans le régulateur de débit.

Tout le débit de la pompe (30 l /min) retourne au réservoir par le limiteur de pression (rep 3).

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