LES VERINS

Afin d’agir sur la matière d’oeuvre, la partie opérative est constituée d’un ensemble d’effecteurs, qui sont des organes mécaniques, électriques, pneumatiques ou hydrauliques. Les effecteurs sont eux-mêmes mus par des actionneurs qui utilisent une énergie motrice pour agir.

On étudie ici uniquement les actionneurs pneumatiques.

I. DÉFINITION.

Un actionneur est un constituant qui transforme une énergie disponible en une action, en général mécanique, sur les effecteurs.

II. MODÉLISATION.

III. FONCTIONNEMENT D'UN VÉRIN.

3.1. Vérin simple effet.

Un vérin simple effet (V.S.E.) ne peut produire un effort que dans un seul sens. Le retour en position repos s’effectue sous l’action d’un ressort.

3.1. Vérin double effet.

Un VDE doit être rappelé en position initiale par inversion d’alimentation des deux chambres.

Pour sortir la tige

Pour rentrer la tige

IV. DÉTERMINATION DES VÉRINS EN FONCTION DE LA CHARGE AXIALE.

4.1. Poussée théorique.

L’effort de poussée F exerce une pression P sur une section S :

Exemples : D = 80mm; d = 22mm; P = 6bars

Ø Calcul de la poussée théorique dans le sens de sortie de tige :

F1 = P x S1 S1 = (p x D2) / 4 = (p x 82) / 4 = 50,27 cm2 F1 = 6 x 50,27 F1 = 301 daN

Ø Calcul de la poussée théorique dans le sens de rentrée de tige :

F2 = P x S2 S2 = p x (D2 - d2) / 4 = p x (82 - 2,22) / 4 S2 = 46,46 cm2 F2 = 6 x 46,46 F2 = 279 daN

4.2. Taux de charge.

Lorsqu’un vérin, alimenté sous une pression P, déplace une charge pratique C, l’effort de poussée est toujours inférieur à la poussée théorique car l’on doit alors maintenir une contre pression d’échapement pour obtenir le mouvement régulier à vitesse contrôlée. On uitlise un taux de charge t défini par :

Taux de charge = (charge pratique) / (poussée théorique)

t = C / (P x S) <ou= 1

La valeur choisie pour le taux de charge doit tenir compte :

F des frottements internes au vérin;

F de la contre pression d’échapement qu’il est nécessaire de maintenir dans le vérin pour obtenir un mouvement régulier à vitesse contrôlée.

Le taux de charge à utiliser dépend du type de charge pour lequel le vérin est prévu.

CHARGES

4.3. Réglage de la vitesse de tige d’un vérin.

RDU : Réducteur de Débit Unidirectionnel. On empêche l’air de sortir (en limitant le débit d’air à l’échappement) par création d’une contre pression qui limite alors la charge pratique donc la vitesse de sortie de tige du vérin.