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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Simon Joncas


PLAN DE COURS

Été 2014
GPA782 : Hydraulique et pneumatique (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 33,3 % 66,7 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Acquérir les connaissances et les moyens nécessaires pour analyser et concevoir des circuits hydrauliques et pneumatiques fréquents dans les applications industrielles.

Propriétés des fluides. Lois fondamentales de l'écoulement des fluides. Nomenclature des composants hydrauliques. Classification des pompes et des moteurs volumétriques. Inventaire et fonctions des vérins, des valves, des amplificateurs de pression, des accumulateurs, des échangeurs de température et d'autres accessoires. Bilan énergétique et équilibre thermique. Pertes et rendements des moteurs et des vérins. Caractéristiques débit-pression des valves hydrauliques. Réalisation de circuits et systèmes hydrauliques : fonctions à remplir et sécurité à observer (exemple : circuits à plusieurs vérins ou à plusieurs niveaux de pression). Freinage avec récupération d'énergie. Calcul dimensionnel des éléments du circuit (perte de charge). Servosystèmes électro-hydrauliques. Caractéristiques des servovalves et commandes de vitesse, de force et de position. Caractéristiques des composants pneumatiques : actionnaires, valves, accessoires. Commande tout ou rien programmable : méthode cascade. Rôle des automates programmables en hydraulique et en pneumatique et simulation graphique.



Objectifs du cours

Le principal but du cours est de fournir aux étudiants et étudiantes une formation de base dans le domaine des systèmes hydrauliques et pneumatiques.  Cette formation leur permettra d’effectuer l’analyse et la conception de circuits hydrauliques et pneumatiques pour diverses applications industrielles.

OBJECTIFS SPÉCIFIQUES

Pour atteindre l’objectif global du cours, l’étudiant sera appelé à atteindre la série d’objectif spécifiques suivants :

  1. Revoir et maitriser les notions de bases de mécanique des fluides en lien avec l’hydraulique et la pneumatique
  2. Intégrer les notions acquises en pneumatique en complétant un projet traitant de la conception d’un réseau d’alimentation pneumatique industriel
  3. Démontrer la maitrise des nouvelles notions acquises tant en pneumatique qu’en hydraulique en complétant deux devoirs
  4. Démontrer la compréhension des notions vues en classe d’un point de vue pratique en complétant deux expériences de laboratoire



Stratégies pédagogiques

39    heures de cours

24   heures de laboratoires

3 heures de travail personnel par semaine

 




Utilisation d’appareils électroniques

Ne s'applique pas.
 




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 16:30 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Simon Lessard Activité de cours cc-simon.lessard@etsmtl.ca A-3754
01 Simon Lessard Laboratoire cc-simon.lessard@etsmtl.ca A-3754



Cours
COURS ACTIVITÉS DES COURS
1 - 29 avril

Présentation du plan de cours        

Notions fondamentales en pneumatique :

  • Lois et propriétés de l’air comprimé
2 - 6 mai

Production de l’air comprimé

  • Type et caractéristiques des compresseurs
  • Sélection des compresseurs

Distribution et traitement de l’air comprimé :

  • Réseau de distribution pneumatique
  • Filtre, régulateur et lubrificateur
3 - 13 mai

Vérins et autres actionneurs pneumatiques :

  • Caractéristiques des composants pneumatiques
  • Choix des actionneurs pneumatiques

Distributeurs pneumatiques :

  • Caractéristiques des distributeurs pneumatiques
  • Choix des distributeurs pneumatiques
4 - 20 mai

Dimensionnement des composants pneumatiques :

  • Consommation d’air
  • Sélection du compresseur
  • Sélection de vérins
  • Sélection de distributeurs

Circuits de base en pneumatique

5 - 27 mai

Conception de systèmes pneumatiques :

  • Commande pneumatique
6 - 3 juin

Conception de systèmes pneumatiques :

  • Commande avec un automate programmable (PLC)
7 - 10 juin EXAMEN INTRA
8 - 17 juin Révision des notions de mécanique des fluides
9 - 27 juin

Introduction aux composantes hydrauliques        

Pertes de charges dans les conduites        

Les pompes hydrauliques :

  • Pompes à engrenages, à palettes, à pistons, etc.
  • Rendements des pompes

Caractéristiques des différents types de pompes


 

COURS ACTIVITÉS DES COURS
 10 - 8 juillet

Les moteurs hydrauliques :

  • Moteurs à engrenages, à palettes, à pistons
  • Rendements des moteurs
  • Caractéristiques des différents types de moteurs

Systèmes hydrauliques incluant des pompes et des moteurs :

  • Le bilan énergétique et l’équilibre thermique
  • Pertes dans les conduites
  • Pertes et rendements des moteurs
11 - 15 juillet

Les vérins et les valves :

  • Types de vérins, applications, vitesses de déploiement, types de circuits, charges maximales, flambage

Types de valves :

  • Limiteurs de pression, limiteurs de débit, distributeurs, valves de séquences, etc.
12 - 22 juillet

Les accumulateurs et autres accessoires :

  • Les différents types d’accumulateurs et leurs fonctions
  • Principes de fonctionnement
  • Conception/analyse de circuits avec accumulateurs
13 - 29 juillet Révision



Laboratoires et travaux pratiques

LABO/DATE

ACTIVITÉ DES LABORATOIRES

1 - 9 mai

Introduction au logiciel Automation Studio (Groupe A)

2 - 16 mai

Introduction au logiciel Automation Studio (Groupe B)

3 - 23 mai

Exercices sur les lois et les propriétés de l’air comprimé

4 - 30 mai

Exercices de dimensionnement des composants

5 - 6 juin

Exercices de conception de commandes séquentielles

6 - 13 juin

Laboratoire sur les automates (Groupe A et groupe B)

7 - 20 juin

Laboratoire sur les automates (Groupe A)

8 - 4 juillet

Laboratoire sur les automates (Groupe B)

9 - 11 juillet

Révision ING160 (fluides incompressibles) et exercices sur les systèmes hydrauliques

10 - 18 juillet

Exercices pompes et moteurs

11 - 25 juillet

Exercices vérins et valves

12 - 1e août

Exercices sur les accumulateurs

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Équipements utilisés au laboratoire

  • Logiciel de simulation pneumatique - Automation Studio
  • Logiciel ControlLogix

Automates programmables

 




Évaluation
ACTIVITÉ DESCRIPTION %
Devoirs   10
Laboratoires   15
Projet de session   20
Examen intra Durée : 3 heures 25
Examen final Durée : 3 heures pendant la période des examens 30



Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 6.5.2 du Règlement des études, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

10% / jour de retard




Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l'étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l'étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d'un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l'attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l'étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l'étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d'un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/regl_etudes_1er_cycle.pdf



Documentation obligatoire

Aucune

Documentation optionnelle :

  •  LABONVILLE, R. (1991). Conception des circuits hydrauliques : une approche énergétique, Les éditions de l’École polytechnique de Montréal.

 

 




Ouvrages de références
  • ESPOSITO, A. (1999). Fluid Power with Applications, 5e éd., Prentice-Hall Carrier and Technology.
  • SULLIVAN, J.A. (1989). Fluid Power: Theory and Applications, 3e éd., Prentice-Hall.

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://cours.etsmtl.ca/gpa782/