régulation de débit à 2 voies

Principe d'une régulation de débit à 2 voiesInformations[1]

La balance de pression est donc montée en série. Le débit, réglée par la taille de l'orifice du limiteur de débit, traverse cet appareil et les pressions en amont (P1) du limiteur de débit et en aval (P2) sont prélevées grâce à de petits conduits et appliquées de part et d'autre d'un tiroir. Du coté de la pression la plus faible, le tiroir de la balance subit une force FR dont la valeur correspond à la différence de pression ΔP souhaitée. Cette force est obtenue grâce au tarage d'un ressort.

En fonction de ces pressions, la position de ce tiroir peut légèrement changer et modifier une restriction supplémentaire du débit au sein de la balance :

  • Si P1 augmente, pour que ΔP sur le limiteur de débit reste constant il faut que P2 augmente également. Ceci est obtenu en diminuant l'orifice de passage dans la balance (tiroir se déplace légèrement vers la droite) ce qui augmente la perte de charge dans la balance.

  • Si P1 diminue, pour que ΔP reste constant il faut que P2 diminue également. Ceci est obtenu en augmentant l'orifice de passage dans la balance (tiroir se déplace légèrement vers la gauche) ce qui diminue la perte de charge dans la balance.

On peut montrer que le débit Q ne dépend alors que du tarage F0 du ressort en étudiant l'équilibre du tiroir de la balance.

On isole donc le tiroir et on applique le Principe Fondamentale de la Statique. Le tiroir subit les efforts :

  • du à la pression P1 à sa gauche : P1 . S

  • du à la pression P2 à sa droite : P2. S

  • du au ressort à sa droite : FR = F0 + k.x, k est la raideur du ressort, F0 est la valeur de tarage, et x est le déplacement du tiroir par rapport à sa position initiale après tarage

On peut donc écrire :

P 1 . S − P 2 . S = F R = F 0 + k . x soit : P 1 − P 2 = F 0 + k . x S = g . Q 2 En considérant la raideur k faible : F 0 + k . x ≈ F 0 On peut donc calculer Q : Q = F 0 + k . x g . S ≈ F 0 g . S = Constante P_{1}.S `- P_{2}.S `= ` F_{R} `= ` F_{0} `+ `k.x newline soit : ` P_{1} `- ` P_{2} `= { F_{0} `+ `k.x} over {S} `= `g. Q^{2} newline En `considérant `la `raideur `k `faible `: newline F_{0}`+ `k.x ` approx `F_{0} newline On `peut `donc `calculer `Q `: newline Q `= ` sqrt{ {F_{0}`+ `k.x} over {g.S} }` approx `sqrt{ {F_{0}} over {g.S} } `= `Constante

ExempleExemple d'appareil industriel à 2 voies

Limiteur de débit compensé en pression (Bosh-Rexroth)Informations[2]

Des limiteurs de débit intégrant directement la balance de pression sont proposés par différents constructeurs. Le réglage du débit se fait ici en agissant sur la vis (2) pour modifier la section de passage du fluide. Le tiroir (5) de la balance de pression se déplace en fonction des modifications des pressions amont et aval pour adapter la taille de l'orifice de sortie en B pour maintenir ΔP constant et réguler le débit.

réglage du débit, modification de la section de passage (animation Gif)

Vous pouvez également observer une animation montrant l'action de la balance de pression lorsque le ΔP sur la restriction  augmente :

régulation du débit, action de la balance de pression (animation Gif)