Les systèmes hydrauliques et pneumatiques

Module 4 – Les systèmes mécaniques
Thème 5 – Les systèmes hydrauliques et
pneumatiques
Les systèmes hydrauliques utilisent la force d’un liquide confiné dans un contenant. Les systèmes
hydrauliques reposent sur 2 caractéristiques essentielles des fluides :
1. l’incompressibilité (volume demeure constant sous pression)
2. la capacité de transmettre la pression
Le vérin hydraulique est un exemple de système hydraulique.
Les systèmes pneumatiques ne scellent pas le gaz (habituellement de l’air) dans un système mécanique
de la même manière que les appareils hydrauliques scellent le fluide. En général, l’air traverse l’appareil
pneumatique avec beaucoup de pression puis s’en échappe.
Cloueuse pneumatique
La pneumatique en action
Le marteau pneumatique est un exemple de système pneumatique. Des jets d’air sous très haute
pression font bouger une pièce mécanique appelée mandrin. Les agrafeuses pneumatiques et les
marteaux pneumatiques utilisent des pulsations de pression d’air pour enfoncer des agrafes ou des
clous dans des objets solides.
Glisser sur l’air
Les puissantes pompes de l’aéroglisseur aspirent de l’air de l’extérieur et le pompent dans les trous du
fond du véhicule. Une jupe qui entoure la base de L’aéroglisseur contient suffisamment d’air pour
supporter le véhicule au-dessus de l’eau ou de la terre. Un aéroglisseur peut supporter des charges très
lourdes.
L’hydraulique en action
Contrairement aux systèmes hydrauliques simples, les machines plus complexes ne fonctionnent pas à
l’aide de pistons que des ouvriers enfoncent manuellement. La machine contient des réservoirs remplis
de fluide hydraulique et des pompes qui produisent de la pression. La plupart des machines
hydrauliques ont un moteur à essence ou un moteur électrique qui fournit l’énergie de pompage. Des
valves dirigent le fluide à haute pression dans des tuyaux d’acier et la pression du fluide génère la force.
Le fonctionnement des systèmes de direction et freinage de la machinerie lourde dépend aussi de
fluides hydrauliques à haute pression.
L’hydraulique dans les airs
Les avions ont 3 systèmes hydrauliques séparés. Ils ont aussi un système de sécurité capable de prendre
la relève en cas de défaillance. Les différentes parties d’une aile d’avion sont levées et abaissées
hydrauliquement au moment de l’atterrissage. Dans les airs, des systèmes hydrauliques permettent
d’ajuster la queue de l’avion pour effectuer des virages.
L’hydraulique, la pneumatique et ton corps
Le système respiratoire de ton corps est plus complexe que toute autre machine pneumatique. Ce
système se compose de poumons et de tubes qui permettent à l’air d’entrer dans les poumons et d’en
sortir, ainsi que des muscles qui permettent la dilatation et la contraction des poumons. Tu inspires et
expires environ 12 fois par minute (environ 500 mL d’air chaque fois).
Ton corps dépend aussi d’un système hydraulique complexe. Le sang doit être maintenu sous pression
pour pouvoir être pompé dans toutes les parties su corps. Ton cœur est la pompe qui fait circuler le sang
dans les vaisseaux sanguins grâce à une pression qui monte et descend. Au cours d’une vie, il peut
battre près de 4 milliards de fois. Il peut faire circuler environ 500 millions de litres de sang.
Des soupapes et des pompes
La pression se transmet dans un fluide de façon uniforme. Qu’arrive-t-il quand la pression diminue dans
une région? Le fluide s’écoule du côté où la pression est élevée vers le côté où la pression est moins
grande.
Une soupape est une pièce mobile qui règle l’écoulement d’un fluide lorsqu’elle s’ouvre ou se ferme.
De nombreuses pompes ont des soupapes automatiques commandées par la pression. Ces soupapes
font circuler le fluide dans une direction donnée. La pression qui s’exerce d’un côté fait ouvrier la
soupape. Quand la pression devient plus grande sur l’autre côté de la soupape, elle la fait fermer. Les
grosses veines de ton corps renferment des soupapes appelées valvules. Pour faire son travail, le cœur a
4 soupapes automatiques. La pression artérielle augmente et diminue entre les battements de cœur.
Immédiatement après que le cœur se contracte, l’arrivée du sang provoque une pression élevée dans les
artères. Puis, avant le battement suivant, la pression baisse pour augmenter de nouveau avec la
contraction suivante. Le cœur humain moyen bat 72 fois par minute.