Principe de fonctionnement, types et applications du vérin de basculement

Une benne chargée peut peser plusieurs tonnes. Comment un dispositif hydraulique peut-il le soulever en douceur et en toute sécurité ? La réponse réside dans le cylindre basculant.

Cet article explique comment cela fonctionne, quels types sont disponibles et où ils sont utilisés. Vous apprendrez également comment sélectionner et entretenir le bon cylindre.

Qu'est-ce qu'un vérin basculant ?

Sa fonction principale

UN Le vérin de basculement est un actionneur hydraulique utilisé pour soulever ou incliner un corps mobile. Il est couramment installé sur les camions à benne basculante, les remorques bennes, les remorques agricoles, les véhicules à déchets et les équipements de déchargement industriels.

Lorsque le cylindre s'étend, il pousse la partie avant ou inférieure du corps vers le haut. Une charnière arrière ou latérale fait office de pivot. Le corps tourne ensuite jusqu'à ce que les matériaux en vrac puissent glisser sous l'effet de la gravité.

Contrairement à un support structurel, le vérin ne doit créer qu’une force de levage. Le châssis, le faux-châssis, les charnières et les supports de sécurité doivent supporter des charges structurelles lorsque cela est nécessaire. Un mauvais alignement ou un chargement latéral peut endommager les étages du cylindre, les joints et les points de montage. e Système hydraulique

Le vérin de basculement n'est qu'une partie du système de levage. Un agencement typique comprend une pompe hydraulique, un réservoir d'huile, une soupape de commande, des flexibles, des raccords, une prise de force et des commandes de fonctionnement.

La pompe déplace l'huile du réservoir. La soupape de commande dirige cette huile vers ou hors du cylindre. La prise de mouvement peut transférer la puissance du moteur à la pompe sur un système basé sur un camion.

Tous les composants doivent fonctionner à des niveaux de pression et de débit compatibles. Un gros cylindre connecté à une pompe sous-dimensionnée peut se déplacer trop lentement. Une pompe fournissant un débit excessif peut provoquer un mouvement brusque, de la chaleur ou un mauvais contrôle du déchargement.

UN le cylindre de basculement typique contient un baril, des étages mobiles ou une tige de piston, des joints, des bagues de guidage, des racleurs, des orifices d'huile, des embouts et des connexions de montage. Les conceptions télescopiques contiennent plusieurs tubes imbriqués qui s'étendent les uns après les autres.

Les joints maintiennent l’huile sous pression à l’intérieur du cylindre. Les essuie-glaces aident à empêcher la boue, la poussière et les débris de pénétrer. Les éléments de guidage maintiennent les platines mobiles centrées pendant l'extension.

Les surfaces externes doivent également être protégées contre l’usure et la corrosion. Les surfaces dures et lisses réduisent les dommages aux joints et permettent un mouvement fiable dans des conditions de travail exigeantes.

 

Comment fonctionne un vérin basculant ?

L’énergie hydraulique commence à la pompe

Le cycle de levage commence lorsque l'opérateur active la commande de basculement. La prise de mouvement du véhicule ou une autre source d'énergie entraîne la pompe hydraulique.

La pompe ne soulève pas directement le corps. Il crée un flux d'huile à travers le circuit hydraulique. La pression augmente lorsque la charge résiste à ce flux.

La force disponible du vérin dépend principalement de la pression hydraulique et de la surface efficace à l’intérieur du vérin. Une zone efficace plus grande peut créer une plus grande force pour la même pression. Cependant, des dimensions plus grandes affectent également la demande en huile, le poids, l'espace d'installation et la vitesse de fonctionnement.

L'huile sous pression pénètre dans le cylindre

La pompe aspire l'huile hydraulique du réservoir et l'envoie à travers la vanne de commande. Lorsque la vanne entre en position relevée, l'huile s'écoule à travers le tuyau et dans le cylindre.

La pression agit sur la zone de travail interne. Cette pression crée une force vers l’extérieur, provoquant l’extension du cylindre. Lorsque l'extension commence, le corps basculant commence à tourner autour de sa charnière.

Le cylindre rencontre son plus grand défi au début de l’ascenseur. À ce stade, le corps est presque horizontal et le levier mécanique peut être défavorable. Le cylindre doit surmonter le poids du corps, la charge utile, la friction et la résistance créées par une répartition inégale du matériau.

Les platines télescopiques créent une longue course

De nombreux systèmes de basculement utilisent des vérins télescopiques au lieu de vérins standard à un étage. Plusieurs étages tubulaires s'emboîtent les uns dans les autres lorsqu'ils sont rétractés. Cela crée une longueur fermée compacte.

Pendant le fonctionnement, les étapes s'étendent en séquence. La plus grande scène commence généralement à bouger avant les plus petites. Lorsqu’une étape atteint sa limite, la pression agit sur l’étape suivante.

Cette structure offre une longue course sans nécessiter de vérin tant que la distance est entièrement étendue. Il est précieux sur les camions et les remorques où l'espace disponible sur le châssis est limité.

L'extension du vérin à elle seule ne détermine pas l'angle de basculement final. Le résultat dépend de la longueur de course, de la position de montage, de l'emplacement des charnières, de la longueur du corps, de la conception du support et de l'angle du vérin.

À mesure que le cylindre s'étend, le centre de gravité du corps se déplace. Le système doit rester stable tout au long de ce mouvement. Un sol irrégulier, une charge coincée ou des matériaux concentrés sur un côté peuvent augmenter le risque de renversement.

Un angle plus élevé peut améliorer l’évacuation des matériaux collants ou denses. Cependant, les concepteurs doivent équilibrer les performances de déchargement avec la stabilité du véhicule, la course des cylindres, le dégagement du châssis et les conditions du site.

Astuce : Confirmez l'angle de basculement requis en utilisant la géométrie complète du corps, et non la course du cylindre uniquement.

Le cylindre se rétracte après le déchargement

De nombreux systèmes de camions-bennes utilisent un vérin à simple effet. La pression hydraulique élève le corps tandis que la gravité l’abaisse. Lorsque la vanne entre en position basse, l'huile reflue du cylindre vers le réservoir.

L'opérateur doit abaisser le corps progressivement. Un abaissement soudain crée des charges d'impact sur le châssis, les supports, les charnières et le circuit hydraulique.

Certaines applications utilisent des vérins à double effet. Ces systèmes appliquent une pression hydraulique pendant l'extension et la rétraction. Ils offrent un meilleur contrôle lorsque la gravité ne peut pas ramener le mécanisme ou lorsque l'équipement doit fonctionner sous différents angles.

 

Principaux types de vérins basculants

Vérins télescopiques frontaux

Un vérin télescopique frontal est installé près de l’avant de la benne basculante. Sa base se connecte au châssis ou au faux-châssis, tandis que son extrémité supérieure se connecte à la carrosserie.

Cette position permet au vérin de relever directement la partie avant. Il est souvent choisi pour les camions-bennes de poids moyen et lourd, les carrosseries longues, les charges utiles élevées et les applications nécessitant un grand angle de basculement.

Son principal avantage est une longue course de levage à partir d'un emballage compact et rétracté. Il peut également fournir une forte force de levage initiale lorsqu’il est correctement adapté à la géométrie du véhicule.

Les vérins front-end sont utilisés dans des environnements exigeants tels que la construction, les mines, la manutention de l'acier et les opérations portuaires.

Un vérin de soubassement est installé sous la benne. Il fonctionne souvent via un support, un berceau ou une structure de levage de type ciseaux.

Cette disposition maintient le cylindre éloigné de la paroi avant du corps. Il peut prendre en charge une configuration de véhicule compacte et peut convenir à un équipement basculant léger ou moyen.

Les vérins de soubassement sont largement utilisés pour le basculement arrière conventionnel. Certaines configurations peuvent également prendre en charge le basculement latéral. Les styles de montage disponibles peuvent inclure des connexions à œil et à bille, en fonction de la structure de l'équipement.

Un vérin de basculement à simple effet utilise la pression hydraulique dans une seule direction. La pression d'huile étend le cylindre, tandis que la gravité ou une charge externe le ramène.

Cette conception nécessite moins de connexions hydrauliques. C'est courant dans les camions à benne car le poids de la carrosserie repousse naturellement le cylindre après le déchargement.

Les systèmes à simple effet peuvent être simples et efficaces. Cependant, la vitesse de descente nécessite toujours un contrôle approprié des vannes. L'entrée d'air, l'huile contaminée, les joints endommagés ou le débit de retour restreint peuvent provoquer des secousses ou une rétraction lente.

Vérins à double effet

Un vérin à double effet dispose d'une pression hydraulique disponible pour l'extension et la rétraction. Il utilise normalement deux ports fonctionnels.

Cette conception permet un mouvement actif dans les deux sens. C'est utile lorsque le mécanisme ne peut pas compter sur la gravité ou lorsqu'une force de traction contrôlée est requise.

Les circuits à double effet nécessitent des tuyaux et des fonctions de vanne supplémentaires. Ils peuvent également nécessiter un contrôle du débit plus minutieux car la zone de travail effective diffère entre les côtés d'extension et de rétraction.

 

Vérins de basculement avant ou sous la caisse

Installation et espace disponible

La meilleure position du cylindre dépend de la structure du véhicule. Un cylindre avant nécessite suffisamment d'espace entre le châssis et l'avant de la carrosserie. La structure de montage doit transférer la force sans tordre la carrosserie ou le cadre.

Un cylindre de soubassement utilise l’espace sous la carrosserie. Il peut convenir aux véhicules compacts ou aux conceptions où la paroi avant doit rester dégagée. Cependant, les composants du châssis, les essieux, les traverses et la garde au sol peuvent limiter l'installation.

Aucune des deux conceptions n’est automatiquement meilleure. Le bon choix dépend de la configuration du véhicule, de la charge prévue, de la direction de basculement, de l'angle requis et de l'environnement de travail.

Comparaison des performances

Comment choisir entre eux

Choisissez une conception frontale lorsque l’équipement nécessite une course longue, un levage direct ou un angle de déchargement élevé. C’est souvent pratique pour les corps longs et les charges utiles exigeantes.

Choisissez une conception de soubassement lorsque l’espace d’installation près de l’avant de la carrosserie est limité. Il peut également convenir aux véhicules plus petits et aux configurations spécialisées à basculement arrière ou latéral.

La décision finale doit suivre un calcul technique. La capacité de charge utile à elle seule ne montre pas la force réelle du vérin. Le poids corporel, le centre de gravité, la position des charnières, l’angle initial du cylindre et la pression hydraulique comptent également.

 

Applications courantes des vérins basculants

Camions-bennes et véhicules de construction

Les camions-bennes utilisent des vérins basculants pour décharger du sable, de la terre, du gravier, de la pierre, des déchets de démolition et d'autres matériaux en vrac. Ces véhicules fonctionnent souvent dans la boue, la poussière, la pluie et les températures changeantes.

Le cylindre doit fournir une force initiale élevée et une extension stable. Ses joints et surfaces externes doivent également être protégés contre les particules abrasives et l’humidité.

Les flottes de construction effectuent souvent des cycles de basculement répétés. Les acheteurs doivent donc tenir compte de la fréquence des cycles, de la température de l’huile, de l’accès pour la maintenance et des risques d’indisponibilité au lieu de vérifier uniquement la capacité de charge.

Équipements miniers, sidérurgiques et portuaires

Les équipements miniers et de manutention peuvent transporter du minerai dense, des débris, des granulats ou des matériaux industriels. Ces charges imposent de lourdes exigences au vérin, aux supports, à la pompe et au châssis.

La poussière, les chocs, les vibrations et les irrégularités du sol peuvent encore accroître le stress. Des matériaux solides, des joints fiables, un alignement correct et un traitement de surface approprié deviennent importants dans ces environnements.

Les vérins télescopiques frontaux sont généralement sélectionnés lorsque l'application nécessite une longue extension et une force de levage élevée. Le cylindre doit toujours rester dans ses limites de pression et de poussée nominales.

Remorques agricoles

Les remorques agricoles utilisent des systèmes de basculement pour décharger les céréales, les engrais, les aliments pour animaux, l'ensilage, la terre et d'autres produits en vrac. Ils peuvent fonctionner de façon saisonnière mais sont toujours confrontés à l’humidité, à la saleté et au stockage à l’extérieur.

Un cylindre compact peut aider à préserver l’espace de la remorque. Un fonctionnement simple et un entretien facile sont également précieux lorsque l'équipement fonctionne loin d'un atelier de réparation.

La sélection doit refléter le matériel réel. Un sol humide peut exercer une charge différente sur le système que celle du grain sec, même lorsque le volume de la remorque reste inchangé.

Déchets et équipements industriels

Les camions poubelles utilisent des vérins hydrauliques pour les fonctions de basculement, de levage, de compactage ou de déchargement. Les plates-formes industrielles peuvent les utiliser pour incliner des conteneurs, relever des rabats ou décharger des matériaux traités.

Certaines de ces applications nécessitent un mouvement à double effet. D'autres ont besoin de supports spéciaux, de points de connexion, de positions de ports ou de vitesses de fonctionnement contrôlées.

Calculer le besoin réel de levage

Commencez par la charge utile et le poids corporel à vide. Identifiez ensuite le centre de gravité du corps chargé. Vous devez également connaître la position des charnières et les points de montage du cylindre.

Le levage initial nécessite normalement la plus grande force. Une charge placée trop en avant peut augmenter la demande. Les matériaux coincés à l’intérieur du corps peuvent également créer une charge inégale ou inattendue.

Utilisez des calculs techniques ou un logiciel de sélection approprié. N'estimez pas la cylindrée en fonction de la taille du camion, du volume du plateau ou de l'installation d'un concurrent.

Faire correspondre l'alésage, la course, les étapes et la pression

La surface effective du cylindre et la pression du système déterminent la force disponible. La course et la géométrie de montage déterminent la mesure dans laquelle le corps peut tourner.

Un vérin télescopique peut utiliser plusieurs étages pour atteindre la course requise. Un plus grand nombre d'étages peut fournir une extension plus longue à partir d'une courte longueur fermée, mais chaque étage doit avoir un guidage, une étanchéité et un contrôle d'arrêt appropriés.

La pression nominale du cylindre doit correspondre au réglage de décharge du système. La pompe doit fournir un débit et un volume d'huile suffisants pour un temps de levage acceptable.

 

Conclusion

Un vérin de basculement fournit une force contrôlée pour un déchargement efficace des matériaux. Un type, une course, une pression, un montage et un entretien corrects améliorent la sécurité et la durée de vie. Shandong junfu technologie hydraulique Co., Ltd. fournit des vérins avant, dessous de caisse et personnalisés ainsi que des composants complets du système de basculement. Sa gamme de produits intégrée aide les clients à adapter les performances des cylindres aux configurations et conditions d'exploitation réelles des véhicules.

 

FAQ

Q : À quoi sert un vérin de basculement ?

R : Un vérin de basculement soulève un corps mobile afin que les matériaux en vrac puissent être déchargés par gravité.

Q : Comment fonctionne un vérin de basculement ?

R : Le vérin de basculement convertit l’huile hydraulique sous pression en force de levage linéaire contrôlée.

Q : Pourquoi utiliser un vérin de basculement télescopique ?

R : Il offre une longue course à partir d’une longueur rétractée compacte.

Q : Quel type coûte le plus cher ?

R : Le prix dépend de la taille, des étapes, de la pression, des matériaux, du montage et de la personnalisation.

Q : L'avant est-il meilleur que le soubassement ?

R : Ni l’un ni l’autre n’est toujours mieux. La sélection dépend de la charge, de la géométrie, de l'espace et de la direction de basculement.

Q : Pourquoi un vérin de basculement se déplace-t-il lentement ?

R : Les causes courantes incluent un faible niveau d’huile, l’usure de la pompe, des restrictions, des fuites ou une charge excessive.