Mécanismes hydrauliques et pneumatiques
9e édition
Jacques Faisandier et coll.
Michel Blot
Dunod
Introduction
1
A
L'hydraulique : principes et composants
1 Principes
9
1.1 Relations entre l'énergie mécanique et l'énergie hydraulique9
1.2 Dynamique du filet fluide : formules de Saint-Venant et de Bernoulli17
1.3 Viscosité22
1.4 Compressibilité39
1.5 Dilatation47
1.6 Autres caractéristiques des fluides hydrauliques48
1.7 Liquides hydrauliques utilisés51
1.8 Schémas de principe54
2 Composants
60
2.1 Pompes ou générateurs de pression60
2.2 Récepteurs hydrauliques110
2.3 Organes auxiliaires146
3 Hydrodynamique
206
3.1 Théorème de Bernoulli dans un champ de forces massiques206
3.2 Forces et couples exercés par les fluides en mouvement208
3.3 Vitesse de propagation des ondes dans les fluides214
3.4 Applications217
4 Lubrification et graissage
228
4.1 Généralités228
4.2 Théorie hydrodynamique du coin d'huile228
4.3 Théorie du coin thermique233
4.4 Paliers lisses tournants236
4.5 Palier fluide (ou palier hydrostatique)240
5 Applications
245
5.1 Matériels fixes245
5.2 Matériels mobiles260
6 Position comparative de l'hydraulique avec l'électricité
291
6.1 Comparaison des puissances massiques292
6.2 Comparaison des conduits292
6.3 Accumulateurs d'énergie295
6.4 Évolution de l'hydraulique299
B
Les servomécanismes
1 Principes et généralités
303
1.1 Définition303
1.2 Description et fonctionnement d'une servocommande303
1.3 Servomécanismes électriques310
1.4 Synthèse des analyses effectuées sur les servomécanismes des 1er et 2e ordres314
1.5 Servomécanismes du 3e ordre316
1.6 Servomécanismes d'ordre supérieur à trois319
1.7 Notion de stabilité320
1.8 Application à la commande asservie en position d'un moteur électrique321
2 Asservissement hydraulique : servocommande
340
2.1 Description et fonctionnement340
2.2 Lemme - Loi liant le déplacement de sortie au déplacement du tiroir du distributeur340
2.3 Vérin asservi343
2.4 Méthodes d'amortissement344
2.5 Réalisations347
2.6 Servocommande utilisant une pompe à débit variable inversable351
3 Servomécanismes électrohydrauliques
352
3.1 Généralités et description352
3.2 Équations du servomécanisme353
3.3 Obtention de la stabilité par filtre réjecteur de fréquence354
3.4 Obtention de la stabilité par filtre passe-bas356
3.5 Obtention de la stabilité par contre-réaction de la pression différentielle dans le vérin364
3.6 Comparaison des deux systèmes de stabilisation (filtre passe-bas et contre-réaction de pression)366
3.7 Influence de la constante de temps de la servovalve367
4 Servovalves
371
4.1 Définitions - Structure371
4.2 Classification des servovalves électrohydraulîques372
4.3 Les différents étages hydrauliques374
4.4 Organes électromagnétiques de commande382
4.5 Servovalves mono-étage383
4.6 Servovalves multi-étages387
4.7 Caractéristiques des servovalves392
4.8 Servovalves pression403
4.9 Servovalve - Servodistributeur - Distributeur proportionnel405
4.10 Exemples d'application des servovalves et servodistributeurs412
5 Simulations de systèmes hydrauliques
417
5.1 Déroulement d'une simulation417
5.2 Servocommande hydromécanique421
5.3 Commande de pointage électrohydraulique429
C
La pneumatique : principes et composants
1 Généralités et principes
443
1.1 Constituants de l'air comprimé443
1.2 Caractéristiques thermodynamiques de l'air comprimé447
1.3 Compressions et détentes de l'air comprimé450
1.4 Considérations énergétiques et pratiques453
2 Écoulements d'air comprimé - Pertes de charge
458
2.1 Modélisation du débit dans les appareils pneumatiques458
2.2 Cas particulier : écoulement dans une tuyère sans frottement460
2.3 Cas général : écoulement avec pertes dans une tuyère463
3 Production et conditionnement de l'air comprimé
467
3.1 Compresseurs d'air comprimé467
3.2 Traitement de l'air comprimé471
3.3 Réseau primaire de distribution d'air comprimé476
4 Organes sécuritifs machines
481
4.1 Généralités481
4.2 Filtration482
4.3 Détente et régulation de pression485
4.4 Lubrification497
4.5 Sécurité498
5 Actionneurs
501
5.1 Généralités501
5.2 Vérins pneumatiques502
5.3 Vérins rotatifs529
5.4 Vérins souples534
6 Distributeurs
537
6.1 Généralités537
6.2 Construction et principe de fonctionnement539
6.3 Détermination d'un distributeur - Caractéristiques fonctionnelles548
6.4 Caractéristiques fonctionnelles des îlots de distribution557
7 Accessoires
563
7.1 Accessoires des actionneurs563
7.2 Accessoires de ligne570
8 Application : le freinage des trains et des camions
575
8.1 Historique575
8.2 Réalisation et fonctionnement575
8.3 Compléments577
D
1 Généralités
581
1.1 Classification des automatismes581
1.2 Automatismes582
2 Commandes séquentielles et combinatoires
584
2.1 Diagramme fonctionnel des automatismes séquentiels584
2.2 Composants pneumatiques de commande592
2.3 Composants électroniques de commandes606
3 Asservissements électropneumatiques
623
3.1 Asservissements de position624
3.2 Modulateurs électropneumatiques de puissance658
3.3 Asservissements de pression685
3.4 Asservissements de débit690
4 Application : le captage de l'énergie électrique des TGV
691
4.1 Principe et description générale691
4.2 Composants et fonctions692
4.3 Fonctionnement695
4.4 Compléments697
Annexes
I Plans et nombres complexes
699
II Réponses en régimes harmonique et indiviciel
701
III Transformation de Laplace
702
IV Analyse de la fonction du 3e ordre
X/Y = 1 + ap + bp2 + cp3 et de la stabilité
706
V Homogénéité des formules en électromécanique, hydraulique et pneumatique
711
Index
713