Calcul de force de vérin hydraulique
Ce calcul de force de vérin hydraulique détermine la force qu’un vérin produit à partir de la pression d’huile et du diamètre du piston. Saisissez pression et diamètre du piston, et l’outil donne la force en newtons et kilonewtons ainsi que la surface du piston. Il utilise force égale pression fois surface, base de toute presse hydraulique et de tout vérin de levage.
Résultats
L’outil « Calcul de force de vérin hydraulique » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Éléments de machines. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Pourquoi faire un calcul de force de vérin hydraulique
Un vérin hydraulique transforme la pression d’huile en poussée, et l’outil détermine son ampleur. Il calcule la surface du piston à partir du diamètre et la multiplie par la pression, un piston plus grand ou une pression plus haute donnent donc plus de force. C’est pourquoi une petite pompe soulève des tonnes : la pression agit sur toute la surface du piston.
Formule de la force de vérin hydraulique
La formule multiplie pression et surface du piston :
p est la pression et S la surface du piston, qui vaut π ÷ 4 fois le diamètre au carré. Comme la pression agit en chaque point de la surface, un piston plus grand multiplie fortement la force, car la surface croît avec le carré du diamètre. En pratique : 1 bar sur 1 cm² donne 10 N.
Exemple de calcul de force de vérin hydraulique
Un vérin à 100 bar et 50 mm de diamètre de piston :
Le vérin pousse donc avec environ 19,6 kilonewtons, soit environ 2 tonnes de force. Agrandissez le piston, et l’outil donne aussitôt nettement plus de force.
Comment faire le calcul de force de vérin hydraulique
Saisissez la pression d’huile en bar et le diamètre du piston en millimètres, et l’outil donne la force en newtons et kilonewtons ainsi que la surface du piston. Lisez la pression sur le manomètre et le diamètre du piston sur la fiche du vérin. L’outil utilise la surface entière du piston en sortie ; en rentrée, la force est un peu plus faible, car la tige occupe une partie de la surface.
Interpréter la force du vérin hydraulique
La force en newtons et kilonewtons est la poussée en sortie à la pression réglée. Pour des tonnes, divisez les kilonewtons par environ 9,81, 19,6 kN font donc presque 2 tonnes, c’est ainsi qu’on classe les presses. En rentrée, la force est plus faible, car la tige réduit la surface utile. Dimensionnez le vérin pour que sa force dépasse nettement la charge, et gardez la pression dans la limite du vérin.
Quand faire un calcul de force de vérin hydraulique
- Dimensionner un vérin pour une charge
- Classer une presse en tonnes
- Déterminer la force de levage d’un vérin hydraulique
- Vérifier un vérin de levage par rapport à sa charge
Erreurs fréquentes dans le calcul de force de vérin hydraulique
- Utiliser la surface annulaire en sortie. En sortie, c’est la surface entière ; on ne retire la tige qu’en rentrée.
- Mélanger les unités de pression. Saisissez la pression en bar ; l’outil convertit en pascals.
- Aucune marge. Frottement et contre-pression réduisent la force réelle, dimensionnez au-dessus de la charge.
Conseils pour le calcul de force de vérin hydraulique
- Dimensionnez la force avec une marge au-dessus de la charge.
- Divisez les kilonewtons par 9,81 pour des tonnes.
- Gardez la pression dans la limite du vérin.
Force de vérin hydraulique et pression
L’hydraulique multiplie la force par la surface, pas par l’huile elle-même. La pression est la même partout dans un fluide confiné, un petit piston de pompe à haute pression transmet donc cette pression à un grand piston de vérin, et le grand piston, avec bien plus de surface, produit bien plus de force. C’est le principe de la presse hydraulique selon Pascal : une pression de pompe modérée sur un grand piston donne des tonnes d’effort. Le prix est la course, car le grand piston se déplace moins que le petit dans le rapport des surfaces, le travail fourni égale donc le travail reçu. Saisissez pression du système et diamètre du piston, et l’outil montre la force que donne cette surface.
Force de presse et de vérin hydraulique en tonnes
Presses et crics s’indiquent en tonnes, la force en newtons est donc divisée par la pesanteur. Un système à 100 bar sur un piston de 80 mm produit environ 50 kN, près de 5 tonnes, assez pour une presse d’atelier. Pour une force de presse visée, dimensionnez le diamètre du piston à la pression que le système peut tenir. Gardez toujours une marge, car joints, frottement et contre-pression réduisent un peu la force idéale, et ne dépassez jamais la pression admise du vérin pour forcer plus. Le calcul de pression relie pression, surface et force quand vous remontez d’une force requise.
Tableau de force de vérin hydraulique selon le diamètre
Force de poussée à 100 bar selon le diamètre du piston :
| Diamètre du piston | Surface du piston | Force à 100 bar |
|---|---|---|
| 40 mm | 12,6 cm² | 12,6 kN |
| 50 mm | 19,6 cm² | 19,6 kN |
| 63 mm | 31,2 cm² | 31,2 kN |
| 80 mm | 50,3 cm² | 50,3 kN |
Questions fréquentes : Calcul de force de vérin hydraulique
Quelle est la formule de la force d’un vérin hydraulique ?
F = p × S, pression fois surface du piston. L’outil détermine la surface à partir du diamètre et la multiplie par la pression.
Comment convertir la force en tonnes ?
Divisez les kilonewtons par environ 9,81. 19,6 kN font donc presque 2 tonnes, c’est ainsi qu’on classe les presses.
La force de traction en rentrée est-elle la même ?
Non. En rentrée, la tige occupe une partie de la surface du piston, la surface utile et la force sont donc un peu plus faibles qu’en sortie.
Pourquoi le diamètre du piston compte-t-il autant ?
La surface du piston croît avec le carré du diamètre, une petite augmentation donne donc bien plus de force à pression égale.