Qu’est-ce qu’un vérin hydraulique? Cela semble être une question si élémentaire, en particulier compte tenu de la profondeur du matériel lié à la puissance des fluides sur les différents sites Web de WTWH et du monde du design. Cependant, en tant que personne dont le travail s’occupe de l’énergie fluide au quotidien, même moi, je peux oublier à quel point les diminutions fondamentales de l’hydraulique sont importantes.
Un vérin hydraulique est un actionneur linéaire alimenté par l’énergie hydrostatique. Un actionneur linéaire est un dispositif mécanique conçu pour créer une force en ligne droite, en poussant ou en tirant. L’énergie hydrostatique est la motivation derrière la capacité du cylindre à créer une force linéaire, et est créée (c’est-à-dire convertie) par la pompe hydraulique. L’énergie hydraulique est une combinaison de fluide sous pression et du volume ou de la vitesse à laquelle le fluide se déplace, qui est exprimée respectivement en pression et en débit.
Un cylindre simple de type vérin se compose d’un tube cylindrique (d’où « cylindre ») et d’une tige en acier insérée et scellée dans ce tube. Le fluide sous pression est pompé dans le cylindre, où une pression supérieure à 3000 psi ou plus agit sur le fond circulaire du tube. La force du fluide sous pression poussera la tige hors du cylindre tant que la masse sur la tige est inférieure à la force créée contre la tige par le fluide. Il convient de noter que la force et non le flux créent un mouvement; la création d’un mouvement dû au flux est une idée fausse populaire nécessitant une explication un autre jour.
Souvent, un vérin hydraulique a un piston attaché au fond de la tige, et ce piston est scellé contre le canon. Un piston permet à la tige d’être de plus petit diamètre que le canon, ouvrant la surface et le volume du côté de la tige du cylindre. Comme l’énergie hydrostatique peut agir de chaque côté du piston, elle peut maintenant pousser et tirer, contrairement à un bélier qui ne peut que pousser. Une mise en garde avec ces cylindres « à double effet » est que le volume et la surface de la tige sont réduits, créant un différentiel entre les côtés de la tige et du piston. Ces cylindres « différentiels » se rétracteront avec moins de force en raison de la plus petite surface du piston, mais se rétracteront avec plus de vitesse en raison du volume réduit.
Les vérins hydrauliques sont utilisés pour toutes les applications nécessitant une force linéaire, ou en tirant parti des leviers et des flèches, ils sont également utilisés pour les applications de flexion, d’inclinaison et d’arc. Ils sont utilisés sur des presses, des cisailles, des pinces et al, pour des applications industrielles, et sur des flèches, des godets, des ascenseurs et al, pour des applications mobiles. Les applications de vérins hydrauliques sont innombrables et, en raison des avantages de l’hydraulique, en particulier sur les machines mobiles, elles continueront de prospérer pendant des décennies.