Qu’est-ce qu’un amortisseur à huile ?
Un amortisseur à huile est un dispositif qui utilise la viscosité de l’huile pour absorber les vibrations et les chocs. Les amortisseurs à huile contiennent de l’huile et un piston. Le piston est muni d’une petite soupape et lorsque le piston se déplace sous l’effet des vibrations, l’huile passe à travers cette soupape.
La résistance visqueuse à travers la valve convertit l’énergie vibratoire en énergie thermique, réduisant ainsi les vibrations. Les amortisseurs à huile sont utilisés pour l’isolation et le contrôle des vibrations dans les bâtiments et pour l’absorption des vibrations et des chocs dans les véhicules.
Utilisations des amortisseurs à huile
Les amortisseurs à huile sont utilisés pour la protection contre les tremblements de terre dans les bâtiments et pour le contrôle général des vibrations et des chocs. L’utilisation la plus courante dans la construction est la protection contre les tremblements de terre des immeubles de grande hauteur et des bâtiments en général. Ils sont utilisés dans les structures d’isolation sismique, qui séparent le bâtiment du sol de manière à ce que les secousses sismiques ne soient pas transmises au bâtiment. Dans les structures de contrôle des vibrations, qui absorbent les secousses lorsqu’un tremblement de terre se produit.
Dans les immeubles de grande hauteur, les oscillations des étages supérieurs, en particulier celles dues aux vibrations à longue période, peuvent affecter le corps humain et provoquer la chute ou la rupture d’objets se trouvant à l’intérieur. C’est pourquoi des structures d’isolation sismique et de contrôle des vibrations sont utilisées. De petits amortisseurs de vibrations sont également utilisés dans les bâtiments tels que les maisons et les bureaux, au niveau des connexions entre les composants.
Les amortisseurs à huile sont également utilisés pour la protection sismique des tuyaux et des chaudières dans les centrales électriques et les usines. Les centrales nucléaires, en particulier, exigent un niveau de sécurité élevé et utilisent des dispositifs d’amortissement de pointe.
Dans les automobiles et autres véhicules, les amortisseurs à huile sont incorporés dans le système de suspension. Ils sont également appelés amortisseurs. Ce sont des composants importants qui déterminent la stabilité de la tenue de route et le confort de conduite. La plupart sont installés au centre du ressort hélicoïdal et l’amortisseur atténue et fait converger les vibrations du ressort.
Principe des amortisseurs à huile
Un amortisseur à huile se compose d’un cylindre avec un piston, une tige et de l’huile. Le piston est muni d’une soupape de petit diamètre, et les vibrations font que l’huile des deux côtés du piston se déplace de manière répétée à travers la soupape.
Lorsque l’huile visqueuse se déplace dans les deux sens à travers les soupapes, l’énergie cinétique de la vibration est convertie en énergie thermique, ce qui réduit les vibrations. Il existe de nombreux types d’amortisseurs à huile, y compris des types à double flux et à flux unique pour la construction et l’industrie, ainsi que pour les utilisations automobiles.
1. Type à double flux
Ce système modifie la direction du flux d’huile dans le cylindre lorsque l’amortisseur d’huile est sorti ou rentré. Les soupapes de piston utilisent deux clapets anti-retour et les tiges de piston sont fixées des deux côtés du piston pour garantir que le volume est le même des deux côtés du piston. Ce type d’amortisseur ne présente aucune restriction quant à l’angle de montage et est utilisé pour les amortisseurs de vibrations.
2. Type uniflow
Il s’agit d’un système dans lequel la direction du flux d’huile dans le cylindre ne change pas lorsque l’amortisseur d’huile est sorti ou rentré, ce qui rend la configuration légèrement plus complexe. Le cylindre est doublé et combiné aux deux côtés du piston pour former trois chambres.
Chaque chambre est reliée par un robinet à sens unique et l’huile ne circule que dans une seule direction. La tige du piston n’a besoin d’être orientée que dans une seule direction, ce qui réduit la taille totale. Comme il y a une couche d’air dans la chambre extérieure, il doit être utilisé horizontalement et est utilisé dans les structures d’isolation sismique des bâtiments.
3. Automobile
Les amortisseurs à huile pour automobiles sont également disponibles en version monotube et bitube et peuvent être utilisés dans le sens vertical. Lorsque l’arrière du piston est soumis à une pression négative, l’huile se transforme en mousse, de sorte que de l’azote est injecté pour augmenter la pression. Le type monotube présente l’avantage de pouvoir augmenter le diamètre du piston, mais présente l’inconvénient de disposer la chambre à gaz de manière coaxiale, ce qui augmente la longueur totale. Les systèmes bitubes sont les plus courants pour les suspensions des véhicules en général.
Autres informations sur les amortisseurs à huile
1. Amortisseurs à huile pour l’isolation sismique
Les structures d’isolation sismique séparent le bâtiment du sol afin que les secousses sismiques ne soient pas transmises au bâtiment. Les amortisseurs à huile à débit unique sont installés horizontalement entre le sol et le bâtiment. En plus de l’amortisseur à huile, le bâtiment est soutenu par des isolateurs tels que du caoutchouc laminé à amortissement élevé.
En cas de tremblement de terre, l’énergie sismique transmise au bâtiment est absorbée par les amortisseurs à huile, ce qui réduit les secousses du bâtiment. Par rapport aux structures de contrôle des vibrations, l’intensité des secousses est considérablement réduite. Cela permet non seulement d’éviter d’endommager le bâtiment, mais aussi de préserver sa fonctionnalité après un tremblement de terre.
2. Amortisseurs à huile pour le contrôle des vibrations
Les structures de contrôle des vibrations sont des dispositifs conçus pour absorber les secousses causées par un tremblement de terre. Les amortisseurs à huile à double flux pour le contrôle des vibrations sont fixés directement aux murs et aux colonnes pour absorber l’énergie des secousses sismiques. Dans les immeubles de grande hauteur et les copropriétés, ils sont installés à chaque étage pour réduire les oscillations des étages supérieurs, qui sont plus susceptibles d’osciller. Ils sont souvent installés en diagonale, comme des contreventements, et sont conçus pour résister aux secousses verticales et horizontales.
La petite taille du dispositif signifie qu’il n’y a qu’un petit nombre de points d’isolation manquants, une méthode qui a un impact minimal sur la performance de l’isolation. C’est pourquoi l’installation dans des maisons ordinaires, telles que les maisons en bois, est également encouragée.