Éléments de commandes hydrauliques et pneumatiques

Le cours Éléments de commandes hydrauliques et pneumatiques (UE3 « Systèmes hydrauliques et pneumatiques », semestre 6) étudie les transmissions de puissance par fluide sous pression. L’hydraulique (huile, 100 à 350 bar) fournit des efforts considérables sous un faible encombrement : engins de chantier et miniers (pelles, chargeuses des sites d’Arlit), presses d’atelier, bennes, vérins de levage, direction assistée, machines agricoles. La pneumatique (air comprimé, 6 à 8 bar) est rapide, propre et économique pour les mouvements légers et répétitifs : lignes d’embouteillage et d’emballage, bridage de pièces, outillage d’atelier, commandes de portes et de vannes. Le technicien supérieur doit lire un schéma normalisé, choisir et dimensionner les composants, concevoir un circuit simple et diagnostiquer une panne.

Le cours présente d’abord les lois physiques et la production d’énergie (pompes, compresseurs, traitement de l’air), puis les actionneurs et appareils de distribution et de réglage, la conception de circuits (hydrauliques, pneumatiques, électropneumatiques) et enfin la maintenance et le dépannage. Les 30 h de TP sont organisées sur banc didactique.

Objectifs d’apprentissage

• Appliquer les lois de Pascal, de continuité et de puissance hydraulique (p, Q, F, v, P).
• Identifier les composants et leurs symboles normalisés (ISO 1219-1) : pompes, compresseurs, vérins, moteurs, distributeurs, clapets, limiteurs et régulateurs.
• Dimensionner un vérin, une pompe et son moteur d’entraînement pour une application donnée.
• Concevoir et câbler un circuit hydraulique ou pneumatique répondant à un cahier des charges (séquence, vitesses, sécurité).
• Mettre en œuvre une démarche de maintenance préventive et de dépannage (contamination, fuites, cavitation, échauffement).

Prérequis

Mécanique des fluides de base (pression, débit, pertes de charge), électromécanique et électricité (contacteurs, relais, capteurs), lecture de schémas techniques.

Plan du cours

1. Principes physiques et production de l’énergie hydraulique et pneumatique
2. Actionneurs, distributeurs et appareils de réglage
3. Conception et analyse des circuits (TP guidés)
4. Maintenance et dépannage des systèmes (TP guidés)

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de CM, 20 h de TD, 30 h de TP et 60 h de travail personnel (TPE), 6 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus et évaluation pratique de TP sur banc, quiz en ligne) et examen terminal écrit (lecture de schéma, dimensionnement, diagnostic).

Bibliographie

• Andrew Parr, Hydraulics and Pneumatics: A Technician’s and Engineer’s Guide, Butterworth-Heinemann.
• Eaton (Vickers), Industrial Hydraulics Manual, Eaton Corporation.
• Jean Faisandier, Mécanismes hydrauliques et électrohydrauliques, Dunod.
• Festo Didactic, Pneumatique — Niveau de base et Hydraulique — Niveau de base, manuels de formation.