L’hydraulique  huile




                 OPTIMISATION D'UN SERVO-VERIN     SV-OPT   

1 Généralités

Ce programme n’est utile qu’avec les circuits utilisant une servovalve.
Il ne présente pas d’intérêt avec les servo-pompes. Avec la servo-pompe, la pression dans le vérin est sensiblement égale à la pression de refoulement de la pompe. Ce n'est pas le cas de la servovalve en raison des pertes de charges dans celle-ci. 

Définition du débit nominal d'une servovalve:
Par définition le débit nominal d'une servovalve est le débit circulant dans celle-ci lorsqu'elle est complètement ouverte et alimentée à 70 bar avec une pression charge nulle. (effort développé par le vérin hydraulique nul)  

1.   Lorsque la pression charge Pc est nulle,
le débit circulant dans la servovalve et la vitesse du vérin hydraulique sont maximum. Toutefois, l'effort de sortie étant nul la puissance de sortie est nulle également.
(la perte de charge dans la servovalve est alors égale à la pression d'alimentation Pa)   

2.  On démontre que la puissance de sortie est maximum lorsque la pression charge Pc est égale au 2/3 de la pression d’alimentation Pa (le rendement est alors de 66%) 

3.  Si la pression charge Pc est égale à la pression d'alimentation Pa, l’effort à l’arrêt est certes très important mais la perte de charge dans la servovalve étant nulle, aucun débit ne circule dans celle-ci, le vérin est arrêté et la puissance de sortie nulle. 

2  Nota technique

    Le vérin développant un effort Fcr à une vitesse Vcr donnée on démontre que : 

-     pour une vitesse à vide Vvide donnée  l'effort à l'arrêt est égal à   

                       Fmax = (Fcr V2vide) / (V2vide - V2cr) 

-     pour un effort à l'arret Fmax  donnée  la vitesse à vide est égale à

                      Vmax = [(Fmax V2cr) / (Fmax - Fcr)]0,5 

         Connaissant :

-        l'effort à l'arrêt ainsi que la vitesse à vide minimum souhaités
-    l'effort FCR souhaité à une vitesse donnée VCR,  

le programme permet d'optimiser la taille de la servovalve et du vérin pour une pression de fonctionnement donnée. 
Il communique deux dimensionnements pour la servovalve et le vérin tout en respectant sensiblement les impératifs d'effort ou de vitesse. 
Il facilite la sélection de ces deux composants à partir du standard existant et de leur coût.   

Nota 
à gauche : courbes paraboliques montrant les 2 courbes limites (paraboles) respectant l'effort à l'arrêt ainsi que la vitesse à vide minimum souhaités et passant par le même point critique PCR. 
Une grande quantité de courbes intermédiaires passant aussi par le point critique PCR sont envisageables
à droite : courbes montrant comment évolue le débit nominal Qn de la servovalve en fonction de la section du vérin pour un même point critique PCR .  


3  Programme

Les valeurs minimum souhaitées pour la vitesse à vide et l’effort à l’arrêt, puis une vitesse VCR à respecter avec un effort résistant FCR donné doivent être rentré avec soin. Ces dernières valeurs sont nécessairement plus faibles que les valeurs à vide ou à l’arrêt compte tenu de la perte de charge dans la servovalve.  
Dès que l’on valide la pression à l’entrée de la servovalve, par exemple 140 bar, le programme calcule et rappel dans un premier temps les valeurs d’entrée

La touche d’espace permet de visualiser l’ensemble des valeurs de sortie.  
Le programme communique 2 dimensionnements possibles respectant aux mieux les impératifs d’effort ou de vitesse mais en privilégiant soit l’effort à l’arrêt, soit la vitesse à vide.  
Dans chaque cas, le programme indique la section utile du vérin, le débit utile de la pompe, le débit nominal de la
servovalve, ainsi que le rapport pression charge/pression d’alimentation.
On peut ainsi choisir plus commodément la servovalve et le vérin à partir du standard existant

                                                            

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