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Comment choisir un vérin hydraulique ?

C’est la question que tous les industriels se posent pour ne pas se retrouver avec un vérin mal dimensionné ou pas assez puissant pour leur besoin.

Mais avant d’entrer dans le vif du sujet, qu’est-ce qu’un vérin hydraulique dans les grandes lignes ? C’est tout simplement un actionneur qui crée un mouvement linéaire mécanique pour transmettre une force et réaliser un déplacement par pression. On les retrouve le plus souvent sur le matériel agricole, les engins de TP, la carrosserie industrielle, le maritime voire des machines industrielles.

Et parmi tous ces vérins, on retrouve le vérin simple effet, double effet et télescopique ayant chacun un dimensionnement différent et par conséquent la vitesse et la force varient.

 

Comment fonctionne un vérin hydraulique ?

La plupart des vérins sont constitués d’une tige seule ou reliée à un piston qui se déplace dans un corps (ou fût). L’huile provenant du distributeur hydraulique entre par un orifice pour pousser le piston, créant ainsi un mouvement de sortie ou de rentrée.

Cette pression de l’huile exercée sur le piston ou directement sur la tige (tige plongeante) crée ce qu’on appelle une force développée. Pour faire simple, plus la pression sera forte, plus le vérin pourra pousser des charges lourdes.

Cette force se calcule ainsi :

 

Force développée (en daN) = Pression de l’huile (bars) * section du piston (cm²)

 

J’ai besoin d’un vérin simple effet

Contrairement au vérin double effet, ce vérin produit un seul effet donc une simple action qui consiste à provoquer un mouvement linéaire unique pour sortir ou rentrer la tige. Il dispose par conséquent d’un seul orifice d’entrée d’huile. Et sous l’effet de la charge, la tige retourne à sa position initiale.

 

J’ai besoin d’un vérin double effet

Celui-ci est conçu pour produire deux mouvements selon l’entrée de l’huile par l’un ou l’autre des orifices. Ce qui crée un mouvement aller et un mouvement retour. Logique. La tige entre ou sort selon la pression et le débit disponible.

 

J’ai besoin d’un vérin télescopique

Vous l’avez compris, la différence réside dans le nombre de tiges. Le vérin télescopique ou multi-expansions permet d’avoir un encombrement en position fermé plus compact. Ainsi vous disposez de plus de course que la longueur hors tout du vérin en position rentrée. Dans le cas d’une benne, il permettra d’être logé entre le châssis et la caisse sans toucher la route pour développer une course suffisamment importante et effectuer ainsi le bennage dans de bonnes conditions. Et selon le besoin, il peut s’agir d’un vérin simple ou double effet.

 

Avez-vous besoin de fixations sur votre vérin ?

Une fois que vous avez dimensionné votre vérin en fonction de vos besoins, il ne vous reste plus qu’à déterminer les fixations. La question à vous poser est celle-ci : “Quels sont les degrés de liberté dont vous avez besoin et sur quel(s) axe(s)?” Selon votre réponse, vous aurez besoin d’une fixation à rotule (agricole ou industrielle), d’un perçage avec ou sans coussinet, d’une bride, d’une platine ou autre fixation spécifique.

 

Comment bien définir les dimensions de votre vérin hydraulique ?

Il ne vous reste plus qu’à définir un élément clé : la dimension de votre vérin. Et pour que ce soit le plus concret possible, quoi de mieux qu’un exemple.

 

Déterminer la course du vérin

Admettons que vous possédez un engin agricole dont la pression du circuit hydraulique est égale à 210 bars et vous avez besoin de soulever une charge de 2 tonnes en la déplaçant de 70 cm. Vous devez avant tout déterminer la course de votre vérin (la longueur de déplacement) exprimée en mm. Pour un déplacement de 70 cm, vous devrez choisir une course de 700 mm minimum.

 

Déterminer le diamètre du piston ou de la tige

Si vous avez choisi un vérin simple effet tige plongeante, vous devrez connaître la force à pousser pour déterminer le diamètre de tige.

Pour un vérin double effet, vous devez connaître la force nécessaire à pousser mais aussi à tirer pour déterminer le diamètre du piston (poussée) et le diamètre de la tige (pour tirer).

En fonction de la force à pousser, vous devez dans un premier temps calculer l’aire en cm² afin d’en déduire le diamètre minimum du piston ou de la tige pour un simple effet de type plongeant.

 

S (Section en cm²) = F (Force en daN) / P (Pression en bar)

 

Notez qu’une charge d’un kg est égale à une force statique d’un daN. Dans notre exemple, nous avons besoin de soulever une charge de 2 tonnes soit 2000 kg. Cela nécessite donc 2000 daN pour la déplacer.

Ce qui donne une section de 9,52 cm².

 

Section = 2000 / 210

 

Il ne vous reste plus qu’à calculer le diamètre du piston grâce au calcul précédent.

 

Diamètre du piston (tige) = √(Section x4/π) = √9,52×4/π = 3,93 cm soit 39,3 mm

 

Et voilà, votre vous avez choisi le vérin qu’il vous fallait. D’ailleurs, nous avons mis à votre disposition un outil pour déterminer votre vérin, cliquez ici pour le télécharger.

Attention d’autres facteurs tel que le flambage interviennent dans la détermination d’un vérin hydraulique. Il est donc nécessaire de vous faire confirmer votre détermination par un professionnel.

Alors le saviez-vous ? Si vous avez des questions, faites-nous en part dans l’espace commentaire et partagez-le à votre entourage professionnel.