L’hydraulique  huile

 

 Les vérins asservis

1) Gain de boucle et stabilité
  
       Pour assurer une  bonne stabilité les gains de boucle ont été définis pour :
          - une charge inertielle dans le cas des asservissements position
          - une charge mixte inertie/ressort dans le cas des asservissements pression.

    Ils sont  déterminés :

      A)  Avec un coefficient de compressibilité du fluide
pris par défaut égal à 10.000 bar - valeur industrielle moyenne - à moins que l’on ne souhaite choisir une valeur différente.  

B)   En respectant une marge de phase de 45° et une marge d'amplitude de 6 db 
           qui assure en principe une stabilité acceptable.    
L'abaque de Black visualise le comportement du système électro-hydraulique en boucle ouverte et en boucle fermée. Il intègre les marges de phase et d'amplitude ci-dessus. 
Il  représente les rapports d'amplitude s /e en décibel  (20 log s /e ). 
La grille de conversion en partie gauche permet de trouver la correspondance
nombre/décibel de s /e  . 
IMPORTANT
Si le gain de boucle est trop élevé (courbe 1) le système peut être sujet à des
oscillations dangereuses pour la tenue du matériel.

 2) Fréquence hydraulique des servo-vérins (charge inertielle)

       De nombreux abaques confortent les calculs.

L’abaque ci-dessus permet de déterminer graphiquement la fréquence propre d’un vérin hydraulique dans le cas ou celui-ci est alimenté par une servo-valve.  
Le tracé est effectué pour :  
- un volume d’huile sous compression égal à 3,5 litres  
- une section vérin de 45 cm²  
- une masse liée de 2600 kg  
- une valeur du coefficient de compressibilité de 12000 bar.  
La fréquence obtenue de 12 hz est sensiblement plus faible dans les cas des servo-pompes    
(valeur divisée par Ö2 )

La présence d'air dans le fluide affecte considérablement cette fréquence.
Un circuit hydraulique doit être bien purgé.

 3) Amortissement  par fuite (charges inertielles)

  Le coefficient d'amortissement Z (nombre sans dimension) doit être correctement réglé. 
  La valeur optimum de Z est de l'ordre de 0,5.  

Le tracé est effectué pour un vérin de 45 cm2 entraînant une masse de 2500 kg. La fréquence propre hydraulique de l'ordre de 7 hertz est communiquée par le programme. Une fuite de l'ordre de 10 cm3/s/bar entraîne un facteur d'amortissement de l'ordre de 0,35

Dans le cas d'un amortissement par fuite, l'abaque ci-dessus permet d'obtenir un amortissement optimum.
    ll appartient au responsable de chantier de faire régler correctement le gain et l'amortissement à la mise en route. 
    Il est recommandé de prérégler approximativement l'équipement avant livraison.  

   
    Comportement en régime transitoire

 

Régime transitoire dans le cas d'une servo-pompe se calant en 0,2 s et pour un système hydromécanique ayant une fréquence propre hydraulique de 4 hz
Le système travail dans de moins bonnes conditions avec Z=0,3, Il y a des pointes de pression et le système met plus de temps à se stabiliser sur la vitesse théorique.
Les courbes observées à l'oscillocope sont très proches des valeurs calculées

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