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Auteur(s)
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Robert AFFOUARD : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers - Ingénieur-Conseil en installations hydrauliques et mécanique lubrifiée
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un vérin est un organe qui transforme l’énergie d’un fluide (généralement de l’huile) sous pression en travail mécanique. Ce travail peut être produit par un déplacement linéaire ou angulaire (cependant, on convient d’appeler moteurs les organes qui fournissent une rotation de plusieurs tours).
Les vérins sont le plus généralement constitués par des pièces, considérées comme indéformables, qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Cependant, il existe des vérins constitués par des enveloppes déformables par effet de pression. Le plus souvent, un vérin prend appui sur un bâti et déplace un élément mobile (figure 1).
Cette définition pourrait englober les cylindres de moteurs à vapeur, à combustion et pneumatiques, mais la notion de vérin sous-entend généralement un mouvement relativement lent.
De plus, on appelle plus facilement vérin un organe complet pouvant être placé sur une machine (le vérin de flèche d’une grue, par exemple) plutôt qu’une partie constitutive de celle-ci, qui prend alors le nom de cylindre (le cylindre d’avance de la table d’une rectifieuse, par exemple).
Le présent article se donne pour but de décrire succinctement les principaux paramètres qui gouvernent la construction et l’utilisation des divers types de vérins. Le lecteur désirant examiner plus en détail telle ou telle caractéristique pourra se reporter à des ouvrages spécialisés dans chaque discipline évoquée et en particulier à l’ouvrage de l’auteur .
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2. Description des éléments des constructions courantes
Les vérins courants comportent un tube et des fonds qui sont soudés, vissés ou retenus par des tirants. La soudure par friction est utilisée pour les petites dimensions (tubes d’amortisseurs) ou les fabrications de série. La soudure par bombardement d’électrons est intéressante pour les fortes épaisseurs.
2.1 Tubes
Certains constructeurs forent ou trépanent des barres pleines pour obtenir des tubes de caractéristiques et de dimensions spécifiques. Mais bien que des machines à trépaner de grande puissance aient été développées ces dernières années, il semble que cette pratique tende à diminuer. Toutefois, comme le commerce des tubes offre un choix très limité en qualité, surtout sur le marché français, ce procédé reste utilisé par ceux qui font usage d’aciers spéciaux et de traitements thermiques.
On trouve couramment des tubes percés et forgés à chaud dits sans soudure. Autrefois, ce procédé était le seul considéré comme capable de garantir un produit de qualité ; il est encore spécifié par de nombreux cahiers des charges. À l’heure actuelle, étant donné les grands progrès réalisés par les procédés de soudage en continu à grande vitesse, les tubes soudés présentent une qualité généralement supérieure, ainsi que de grands avantages : épaisseur régulière, absence de défauts systématiques en long, et tolérances moindres qui sont caractéristiques des plats laminés qui servent à les fabriquer.
Une normalisation des tubes de vérins a été adoptée en France, par exemple la norme NF E 48-025. La normalisation s’étend de l’alésage 50 à l’alésage 500 selon le tableau ci-dessous (valeurs en millimètres) :
Les constructeurs fournissent également dans leur catalogue un croquis des principales dimensions des vérins (figure 6) à titre d’exemple).
L’intérêt de cette norme est limité puisqu’elle ne concerne que les tubes sans soudure. Elle préconise une série d’alésages et de tiges.
Un des vérins les plus délicats dans sa conception, l’étançon de mine, échappe à cette normalisation : dimensions, matières, pressions, etc.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AFFOUARD (R.) - Les installations hydrauliques : conception et réalisation pratique. - Entreprise Moderne d’Édition (1972).
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(2) - CAUBET (J.J.) - Théorie et pratique industrielle du frottement. - 416 p., Dunod (1964).
-
(3) - La commande hydraulique : applications industrielles. - La Technique Moderne Dunod (1957).
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(4) - Méthode Dutheil. Règles de constructions métalliques CM. - Documentation Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, janv. 1966.
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(5) - GUILLON (M.) - Commande et asservissement à fluide sous pression. - 4 tomes, École Nationale Supérieure des Techniques Avancées.
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