Choisir le vérin hydraulique télescopique idéal : guide pratique

Quand vous avez besoin de la puissance d'un vérin hydraulique mais manquez d'espace pour un vérin à tige traditionnel, la meilleure solution est un vérin hydraulique télescopique. Capable de lever tout autant qu'un vérin standard, les modèles télescopiques offrent la même puissance en n'occupant que 20 % à 40 % de leur longueur étendue une fois rétractés.

Plusieurs applications rendent le vérin télescopique utile, voire indispensable pour certaines fonctions.

Cet article examine les différents types de vérins télescopiques et leur fonctionnement. Nous verrons aussi les applications les plus courantes et comment choisir le bon vérin pour vos besoins.

Fonctionnement des vérins hydrauliques télescopiques

Quelle que soit la variété, tous les vérins télescopiques fonctionnent sur le même principe. Ils sont construits à partir d'une série de tubes en acier emboîtés par taille décroissante.

Le tube le plus grand, appelé corps, est visible quand le vérin est rétracté. Le plus petit, ou plongeur, porte l'extrémité qui s'attache à la charge. Les sections intermédiaires, qui s'étendent pour former la course, sont appelées étages.

Pour des raisons de stabilité, le nombre maximal d'étages est de six. Au-delà, le système devient instable, posant problèmes à la conception comme à l'exécution.

L'huile hydraulique est pompée dans le système pour étendre le vérin. L'huile pousse les étages du plus grand au plus petit. Chaque étage s'étend complètement avant que le suivant ne commence, jusqu'à l'extension totale du plongeur. À la rétraction, le processus s'inverse : le plongeur se rétracte avant l'étage suivant, et ainsi de suite.

Paliers et joints

Chaque étage est soutenu par des paliers de guidage qui maintiennent les cylindres alignés. Ces paliers définissent la saillie de l'étage interne par rapport au précédent et le chevauchement entre les deux.

Il existe une grande variété de joints, chacun avec un design et une utilité légèrement différents. Par exemple, deux designs standards — joints multi-lèvres et joints en V articulés — sont installés avec des bagues d'arrêt et des écrous de garnissage, et s'insèrent dans chaque section télescopique. Le joint se forme entre le diamètre externe de l'étage inférieur et le diamètre interne de l'étage qui l'abrite. Ces joints créent la pression permettant l'extension du vérin télescopique.

Types de vérins hydrauliques télescopiques

Les deux types principaux sont simple effet et double effet — la plupart des variantes combinent ces deux styles.

Vérins télescopiques simple effet

Un vérin simple effet nécessite de la pression pour s'étendre. Pour se rétracter, il compte sur des forces externes, le plus souvent la gravité agissant sur une charge constante, ce qui permet la rétraction quand la pression est relâchée.

Alors que l'huile force chaque étage à sortir, la rétraction se produit quand la pression est retirée et que le poids agissant contre le vérin surmonte progressivement la pression hydraulique, renvoyant l'huile vers le réservoir.

Vérins télescopiques double effet

Comme on s'y attend, un vérin double effet utilise du fluide sous pression pour étendre et rétracter ses étages, idéal quand la gravité ou une force externe ne peut assurer la rétraction.

L'extension fonctionne exactement comme en simple effet. Pour la rétraction sous pression, chaque étage mobile a des orifices de transfert d'huile. À mesure que chaque étage se rétracte, il découvre l'orifice de l'étage suivant jusqu'à la rétraction complète dans le corps.

Ce design crée des complications à considérer. La plupart des vérins télescopiques double effet ont les ports d'extension et de rétraction dans le plongeur. Mais pour protéger les flexibles et ports et limiter le tuyautage, le plongeur reste ancré à la base, le corps étant à l'extrémité de travail de la charge.

Applications typiques des vérins hydrauliques télescopiques

Plusieurs situations font du vérin télescopique l'outil adapté. Les vérins simple effet sont très courants sur les bennes basculantes, et pour cause.

Pour vider une benne, le conteneur doit basculer entre 45 et 60 degrés. Quelle que soit la longueur du conteneur, la course requise pour pivoter sur sa charnière serait presque la longueur de la benne. Impossible de rétracter complètement la tige, rendant le chargement ou même la conduite impossibles.

Avec un vérin télescopique, le vérin rétracté prend bien moins de place. Et grâce au poids du conteneur, un vérin double effet n'est pas nécessaire pour ramener la benne à l'horizontale.

À l'inverse, on voit plus de vérins double effet quand la force hydraulique s'applique horizontalement, sans pouvoir compter sur la gravité. Pensez aux véhicules de collecte d'ordures où les déchets sont compactés tout au long du parcours. Le compacteur est actionné par un vérin télescopique double effet, permettant au plateau de presser les ordures puis de se rétracter pour en accepter davantage. Comme le plateau est actionné depuis le haut, un vérin double effet est nécessaire pour le ramener en haut du camion.

D'autres situations requièrent des vérins télescopiques. Par exemple, les vérins à poussée et vitesse constantes sont utilisés pour le forage profond où chaque étage s'étend simultanément sous pression constante. Mais les vérins simple et double effet restent les plus courants.

Comment choisir le bon vérin télescopique

Trouver le bon vérin télescopique demande de connaître la course nécessaire et la pression pour gérer la charge maximale. Cela requiert de comprendre vos besoins spécifiques et d'effectuer les bons calculs.

Prenons l'exemple d'un vérin de benne basculante. Deux mesures sont nécessaires d'emblée. D'abord, identifiez où le conteneur est charniéré au châssis. Mesurez ensuite la distance (en pouces) entre cette charnière et le centre de la charge soulevée. C'est généralement le milieu de la benne, mais pas toujours.

La seconde mesure (aussi en pouces) part de la charnière mais mesure jusqu'où le vérin se connecte à la benne. Ce nombre est généralement bien plus long que le premier.

Calculs de force et de course

L'étape suivante est de déterminer la force initiale pour soulever la charge. La partie la plus difficile est au début, avec moins de force nécessaire à mesure que l'angle de la benne augmente.

Pour calculer la force nécessaire, multipliez la charge anticipée en livres (poids de la benne inclus) par la première mesure. Divisez ensuite par la seconde mesure pour obtenir la force requise.

Exemple : vous voulez soulever 6 350 kg (14 000 lbs), avec 2 032 mm (80") au centre de charge et 3 556 mm (140") entre charnière et point de fixation du vérin.

14 000 × 80 = 1 120 000 / 140 = 8 000

Il faut donc produire 8 000 lbs de force (≈ 3 630 kg) pour commencer à soulever 14 000 lbs.

Pour la course, multipliez la distance charnière-point de fixation du vérin par un multiplicateur selon l'angle de basculement. L'angle de basculement est l'angle entre le châssis et la benne à l'extension. L'angle requis est celui permettant de vider complètement la benne.

Angle de basculement	Multiplicateur
42°	0,715
43°	0,733
44°	0,750
45°	0,765
46°	0,780
47°	0,797
48°	0,813
49°	0,830
50°	0,845
51°	0,861
52°	0,877
53°	0,892
54°	0,903
55°	0,923
56°	0,939
57°	0,954

Si vous basculez à 49°, multipliez la distance (140") par le multiplicateur (0,830) pour obtenir une course de 116,2" (≈ 2 950 mm).

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