Expansion thermique du liquide hydraulique de barre

Après changement des joints et re-chromage de la tige, j'ai encore une fuite récalcitrante à un des bouts de mon vérin de barre Vetus MTC125, là où la tige sort, à l'arrière. Je me posais la question suivante : est-ce que ça ne pourrait pas être dû à une surpression du fait de l'expansion thermique du liquide hydraulique ?

Mes rapides recherches m'ont donné un coefficient de 0,0005 /°F (liquide Univis). Pour un volume de liquide de 2L et un delta de température de 10°C, ça ferait quand même quasiment 20ml d'expansion, ça n'est pas négligeable.

Si je ne manipule pas la barre à roue - ce qui fut le cas, pour des raisons sur lesquelles je ne m'étend pas - les clapets restent fermés et une éventuelle surpression/survolume ne sait par où sortir. Ça pourrait être l'origine de la fuite ?
Avez-vous observé des phénomènes comparables ?

hydraprowll.com[...]uid.pdf

L'équipage
20 avr. 2023
20 avr. 2023

Dans ce cas tu devrais régulièrement compléter le niveau.
Y a t'il des fuites sans utilisation lorsque les variations journalières de la température sont importantes?


20 avr. 202320 avr. 2023

Mes calculs donnent 18 ml.
Et l'ensemble des organes va prendre ces 10 degres et ils ont tous un coef de dilatation positif..au pire 1/3 de celui du liquide ...donc max 6 à 8 ml


tdm2023:mince, j'ai peut être été un peu vite... un delta de 10°C ça fait à peu près 20°F, multiplié par 0,0005, ça fait 0,01, multiplié par 2L, ça fait 0,02 L, soit 20 mL, non ?·le 20 avr. 2023 12:09
tdm2023:soit une bonne cuillère à soupe·le 20 avr. 2023 12:09
Spok29:Tdm2023....yes , je n'avais pas compte les 10 degres .. mais tu devrais t'orienter vers un probleme de joint , ·le 20 avr. 2023 12:23
20 avr. 2023

le vase d'expansion c'est le boitier de barre vérifier que le petit trou du bouchon est bien ouvert ,s'il y a deux barres en série c'est celle du haut .
il faut changer le joint du vérin il a dù être pincé au remontage


tdm2023:flûte...si je pouvais m'éviter un re-démontage... comment une surpression du liquide pourrait s'échapper vers le "vase" s'il y a les clapets anti-retour à franchir ? au repos ils s'ouvrent ? à noter que je n'ai pas de trou sur mon bouchon... à suivre·le 20 avr. 2023 14:41
Spok29:Vase d'expansion pour l'huile qui n'est pas sous pressionPour l'huile sous pression...c'est le verin qui avance d'un poil ...chez toi c'est une fuite car verin HS (le joint sans doute )·le 20 avr. 2023 14:54
tdm2023:@Spok29 "verin qui avance d'un poil" -> t'es sûr ?? Dans mon cas, c'est un verrin à double effet, avec des clapets anti-retour sur la pompe de la barre à roue, et sur la pompe (lecomble et schmitt) du pilote automatique. Du coup, dans un tel montage, je ne vois pas comment pourrait s'échapper l'expansion thermique ?? sauf bien sûr lorsqu'on fait usage de la roue : à cemoment la surpression s'évacue par la pompe, vers le vase d'expansion précisément. Sans usage, la pression monte des deux côtés du piston, de manière égale si la barre est au centre.J'ai mis beaucoup de soin au remontage de mes joints neufs il y a quelques mois. Je me trouve dans la situation - aveuglante peut être - où j'aimerais trouver une autre raison que celle qui me mènerait à tout redémonter...·le 20 avr. 2023 16:44
fritz the cat:pour atteindre la perfection ,il faut faire et défaire ,quelques fois plusieurs fois .il y a forcement une mise à l'air libre sur la pompe quelque part .·le 20 avr. 2023 17:37
Spok29:Peut etre reprendre le fonctionnement d'un verin , si tous les clapets fermes et pas de fuite sur les joints et legere expansion thermique ...ton verin bouge ( de quelques pouilliemes..on parle de ml……sur une surface x……)...dans ton cas visiblement c'est plus facile de fuir que de bouger ( c'est quand meme le grand principe d'un verin ...la pression d'huile,fait bouger le bousin...)·le 20 avr. 2023 18:30
20 avr. 2023

ok ok, peut être que - même si je ne le souhaite pas - vous avez raison, et mon joint fuit parce qu'il est pincé ou mal monté, ou que sais-je... Peut être que - tel Sysiphe poussant son caillou - je vais devoir tout re-démonter, et tout re-remonter (et racheter, au prix de l'or, une pochette de joints).

Néanmoins, cela ne m'explique pas ce qu'il se passe dans mon système quand la température chauffe alors que je ne touche pas la roue. Je rappelle que 1) il y a en aval des pompes des clapets anti-retour qui font que le liquide qui se trouve en aval de ses boitiers de clapets, et jusqu'au vérin, se trouve bloqué, et n'a nulle part où aller. Mon système est tel que si je tourne ma barre puis la lâche, le safran ne revient pas dans l'axe, mais reste là où je l'ai laissé (j'avoue que ce système est rare sur les voiliers). De plus, 2) il s'agit d'un vérin double effet donc la pression hydraulique, lorsqu'elle augmenterait du fait de la dilatation du fluide, le ferait des deux côtés du piston. Donc (@Spok29) une telle surpression ne saurait être évacuée par un mouvement du piston. J'espère que vous me suivez. J'en arrive à la conclusion : pas d'expansion possible - du moins sans corrompre le système.

Mon enquête - bien théorique c'est vrai - me mène alors à la rencontre du .

En considérant, de manière approximative, en raisonnant sur des ordres de grandeur, que le bulk modulus de mon liquide serait de 15000 (c'est ce que dit l'enseignant en spécialité mécatronique de la page citée plus haut), et en considérant une augmentation de l'ordre de 1% du volume dû au changement de température (voir calculs précédents, 20mL pour 2L), et en appliquant la formule, j'arrive à la conclusion qu'une variation de 10 degrés Celsius ferait grimper la pression de 150 bars !

Etant donné que mon vérin a une pression de travail autour de 50 bars, une telle surpression pourrait peut être être à l'origine de ma fuite ?

Sauf que, me retournant vers la doc de ma pompe (Vetus 5310R), je lis qu'elle serait équipée d'une relief valve ou valve de surpression, tarée à 70 bars. Ce serait son rôle d'évacuer la surpression, notamment celle due à la dilatation thermique (ça aurait été étonnant qu'il n'ait pas prévu le coup..). Pourrait-elle être en défaut (ma pompe est très vieille) ? Comment tester cette valve de surpression ? J'ai bien une petite idée, mais c'est bourrin... D'ailleurs il y en a sûrement deux des valves de surpression, une pour barre à babord, et une pour barre à tribord, non ?

Mazette ça surchauffe là-haut..


Spok29:Tu as deux verins ...l'un est correctement monté et la valve de surpression fait son job L'autre le joint ne supporte pas la pression et il fuit : temperature ou pas ..il serait bon de faire un test safran bloque et verifier qu'en tournant la barre ca fuit bien d'unseul cote ( ta valve de surpression fonctionnant aussi quand tu tournes ta barre sur un safran bloque Mon safran , sur hydraulique , reste egalement la ou je le laisse ...ce qui parait normal en l'absence d'hydraulique motorisee ...seule le pompe manuelle vetus peut desequilibrer l'equilibre trouve ( mais je n'ai,qu'un seul verin)A cette heure , pas d'autre avis ·le 20 avr. 2023 23:38
tdm2023:Tu as des clapets anti-retours, n'est-ce pas ? Sinon la force de l'eau sur la pelle ferait tourner ta roue, non ? Je veux bien faire (demain) ce test barre bloquée. Cette barre hydraulique je l'ai toujours manipulée du bout des doigts, j'avoue que ça me fait un peu peur de forcer... et saurais-je doser mon forçage ? ·le 21 avr. 2023 00:01
tdm2023:En tous cas, merci pour ton aide.·le 21 avr. 2023 00:02
Spok29:Quand tu forces , tu dois entendre (sentir) les clapets qui font leur job)...c'est ce qui se passe lorsque tu arrives en butée ( en tout cas chez moi )·le 21 avr. 2023 00:25
21 avr. 2023

Bonjour, les clapets anti-retour de votre pompe sont "pilotés", c'est à dire qu'ils s'ouvrent ensemble lorsque la pompe envoie une pression d'un coté ou de l'autre afin que les chambres de vérin puissent l'une se remplir et l'autre se vider. Si la pression de pilotage est prise entre vérin et clapet (dans la pompe), il ne peut pas y avoir de surpression due à une expansion du fluide.
Votre problème est donc bien du à un joint défectueux.
Amicalement


tdm2023:Merci pour cette précision, mais la (potentielle) surpression à laquelle je faisais référence se situerait en aval des clapets, au niveau du vérin du safran, soit une partie du circuit qui n'est pas "contrôlée" en pression par les soupapes anti-retour. En revanche - je l'ai compris maintenant - c'est le rôle des valves de surpression d'évacuer une potentielle surpression dans cette partie du circuit. Une valve défectueuse aurait pu générer une surpression et donc une fuite j'imagine ? ·le 21 avr. 2023 10:18
21 avr. 2023

Du nouveau, et pas vraiment des bonnes nouvelles,...

Test n°1, j'ai amarré ma barre franche de secours de 1m80 de long. Puis j'ai tourné la roue. Résultat : les valves de surpression semblent fonctionner puisque je parviens à tourner ma roue même barre bloquée.

Test n°2, j'ai essayé de pousser et de tirer bien fort ma barre franche tout en laissant la vanne bypass fermée. Quand je pousse ma barre vers babord (pour virer vers tribord), ça résiste très fort et ça ne bouge pas. Quand je tire vers tribord, avec beaucoup d'effrot, ça finit par bouger très lentement, et la roue tourne ! Dois-je en conclure que j'ai un clapet anti-retour qui fuit ? Ce serait pas bon pour mon pilote automatique...


Spok29:Et fuite ou pasfuite ?·le 21 avr. 2023 10:36
tdm2023:pas fuite...·le 21 avr. 2023 10:37
tdm2023:question complémentaire : lorsque la valve de surpression s'ouvre, elle relâche le liquide directement dans le corps de pompe ou dans les pistons de la pompe -> ce qui expliquerait pourquoi quand je force comme un cochon ça fait tourner la roue...·le 21 avr. 2023 10:40
Spok29:Pas de fuite au test 1...quand as tu des fuites ? Le joint laisserait passer de l'huile que sur quelques endroits ??·le 21 avr. 2023 11:00
tdm2023:Je n'arrive pas à reproduire la fuite... La tige a été rechromée, réusinée, repolie, donc elle devrait être homogène.·le 21 avr. 2023 13:43
Spok29:Bonne nouvelle !·le 21 avr. 2023 14:34
tdm2023:mouais... à surveiller quand même... c'est pas très agréable de n'avoir pas une confiance absolue dans son gouvernail...·le 21 avr. 2023 15:21
21 avr. 2023

En fait je crois que j'ai une autre piste, une sérieuse cette fois : il faut que je perce un trou sur mon bouchon de remplissage de pompe. Lorsque j'ai remis le liquide, j'en ai peut être un peu trop remis, du coup pas assez d'air dans le corps de pompe pour "encaisser" la dilatation. Le manuel semble recommander un bouchon avec un trou, ce qui n'est pas le cas actuellement. Il faudrait alors que je perce un petit trou dans mon bouchon ou alors que je le change par un bouchon reniflard.


21 avr. 202321 avr. 2023

Ce qui m'a mis sur la piste :

Where is it leaking? Why can't the leak be repaired? Here's my experience with a system leak. We bought our boat in Florida and drove it back home to Maryland. Fluid weeped from the shaft slowly but constantly. As part of upgrading, new seals were installed. Still leaked as before. Based on a suggestion on this site, I installed a sintered bronze pipe plug in the steering case on the upper helm. This allowed the system to breathe with expansion and coontraction of the hydraulic fluid. Without this simple "pressre relief valve" my system would build pressre as the fluid heated up and force fluid past the seals. A 1/8 NPT Parker-made plug on Amazon costs $8.89. If your system is leaking at the shaft seal, you may want to try this first.


Spok29:C'est ce que t'a dit Fritz des le depart ....·le 21 avr. 2023 16:50
tdm2023:Mazette oui, c'est vrai, il l'avait dit... d'ailleurs je le savais déjà que ce petit trou devait exister... mais dans mon chemin de pensée j'étais bloqué sous les clapets anti-retours si je puis dire. Ignorant, au début de ce fil, la présence de valves de sur-pression au cul de la pompe, j'imaginais que la surpression se construisait en dessous des clapets, et donc je n'intégrais pas la pompe - et son bouchon - dans mon raisonnement... Bref... Merci à toi, merci à Fritz, et merci à tous, en espérant que je n'aie pas à poursuivre ce fil... si ce n'est pour un feedback ("retour" pour les puristes) enthousiaste.·le 21 avr. 2023 16:59
fritz the cat:quand on monte un pilote hydraulique sur de l'hydraulique il faut impérativement un capteur d'angle de barre ,car celle -ci ne revient pas toujours exactement à la même place justement à cause des dilatations du liquide .ALAIN·le 21 avr. 2023 21:17
tdm2023:ça c'est bon, le capteur d'angle, il y est !·le 22 avr. 2023 08:04
fritz the cat:le feedback c'est de l'ancienne graine ?·le 22 avr. 2023 09:09
tdm2023:Mazette Alain, elle est trop fine celle là... un indice ?·le 22 avr. 2023 12:35
tdm2023:Mazette Alain, elle est trop fine celle là... un indice ?·le 22 avr. 2023 12:34
fritz the cat:quand tu manoeuvres ta barre la boite à clapet ferme du coté ou ça pousse et s'ouvre de l'autre coté ,autrement le vérinne peut pas bouger ,donc il ne peut pas y avoir de surpression à ce niveau ,mais comme il y a des variations de volume une mise à l'air est indispensable ·le 22 avr. 2023 15:53
crescent76:Bonjour, si on laisse un peu d'air dans la pompe (la plus haute en double commande), il n'y a pas de problème. LS préconise de laisser un vide d'air de 25mm au remplissage. Difficile à évaluer en volume.·le 23 avr. 2023 09:33
23 avr. 2023

Les surpressions par dilatation thermiques sont destructrices sur certaines installations industrielles. La surpression est limitée par le module d'élasticité du matériau du vérin s'il n'y a pas d'accumulateur ou d'air dans le circuit.

Avec des installations à température élevée avec des joints performants, on arrive à déformer le vérin si l'installation ne permet pas d'absorber la dilatation.En général, un accumulateur gonflé avec un gaz sous pression suffit. Cela revient à mettre de l'air, mais de façon parfaitement contrôlée. Parfois, ce n'est pas suffisant quand les températures sont assez élevées. On utilise alors une soupape. J'ai beaucoup apprécié la qualité des "relief valves" CIRCLE SEAL CONTROLS capables de laisser s'échapper seulement quelques gouttes avec une grande précision.


23 avr. 2023

C'est fait, j'ai percé un petit trou de 1,5 mm dans mon bouchon. En espérant que ça résolve mon soucis. J'espère que le koint n'aura pas été endommagé (en imaginant donc qu'il ne l'était pas avant) par ces "débordements".

En ouvrant le bouchon de la pompe, j'ai vu qu'il y avait de l'air : le système redescendant en température aurait aspiré de l'air.. c'est ce que je m'imagine..

Dès le 22 août 2023, je m'interrogeais sur la nécessité de ce trou...

est-ce qu'il faut un évent sur mon bouchon ? pour le moment il n'y en a pas. Pour les pompes Vetus actuelles, il en faudrait un. LS pour ses pompes à piston ne l'évoque pas. Je suis prèt à percer un trou de 2mm dans mon bouchon, mais pas sûr que ce soit une super idée.

Quand on est novice, on peut longtemps tourner autour du pot...

@Fritz the cat, tu dis :

quand tu manoeuvres ta barre la boite à clapet ferme du coté ou ça pousse et s'ouvre de l'autre coté ,autrement le vérinne peut pas bouger ,donc il ne peut pas y avoir de surpression à ce niveau

Je suis pas sûr de bien te comprendre. Mais telles que j'avais compris les choses, le boitier de clapets anti-retours était en fait constitué d'une "double valve anti-retour pilotée", dont je comprends le fonctionnement comme correspondant au schéma joint. Lorsque je tourne la barre d'un côté (ou de l'autre) la sur-pression engendrée ouvre simultanément les deux clapets afin que l'huile puisse partir et revenir. En revanche, dès que la barre est lâchée, les deux clapets se referment. Donc il n'y a que deux configurations : clapetS ouvertS, ou clapetS ferméS (le sens de rotation de la barre ne fait qu'inverser les rôles entre côté pilote et côté piloté). Dans ma nouvelle compréhension du système, se rajouterait deux valves de surpression qui bypass ces clapets anti-retour. J'ai bon ?


crescent76:BonjourCette section est très parlante et correspond à ce que je vous ais décrit. On symbolise souvent un clapet anti retour par une bille plaquée dans un cône par un ressort. Ici le ressort est monté à l'envers. C'est un tiroir qui par un différentiel de section va reculer pour laisser le passage de l'huile. Le tarage du ressort servira aussi à limiter la pression dans les chambres du vérin. ·le 24 avr. 2023 08:52
crescent76:Mais il manque quelques détails importants dans cette coupe pour que le tiroir puisse reculer car tel que dessiné, il subit une pression identique dans chaque direction. Une fine bague d'étanchéité autour du ressort et un conduit de retour au réservoir à l'AR du tiroir devraient faire le travail. Où avez-vous trouvé ce dessin? Amicalement·le 24 avr. 2023 16:03
tdm2023:J'ai trouvé l'image en tapant "double pilot valve" (ou quelque chose de similaire) dans google image. En l'occurence, elle vient de là : www.fluidpress.it[...]nted-1/ . Ce n'est pas une illustration du boitier Vetus mais j'imagine que ça ressemble, du moins fonctionnellement.·le 24 avr. 2023 16:33
crescent76:Je viens d'aller sur ce site, toutes les valves doubles se ressemblent suivant les dessins, il y a un truc que je ne comprends pas, mais on ne va pas en faire une histoire. Amicalement·le 24 avr. 2023 17:04
fritz the cat:la pompe entrainée par la barre ne doit pas être pleine ,elle fera son niveau toute seule en évacuant l'excédent par l'évent .·le 24 avr. 2023 22:24
fritz the cat:quand la prEssion rentre par v1 le piston central se déplace vers C2 et le bloque ,l'huile sort par C1 et nice et versailles.par contre sans manipulation de la pompe le piston reste central et l'huile ne peut pas passer dans l'autre sens .·le 24 avr. 2023 22:29
crescent76:Bonjour, et finalement si les sièges de clapet étaient fabriqués en métal fritté avec une porosité contrôlée, il y aurait rééquilibrage automatique à la pression résiduelle du réservoir de la pompe (atmosphérique si présence d'un évent) au bout d'un certain temps pour compenser la variation de volume de l'huile contenue dans le vérin. Qu'en pensent les hydrauliciens? ·le 30 avr. 2023 09:55
Tranoy, Norvège

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2022