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Définition:
Les vérins font partie de la famille des actionneurs (éléments qui produisent une action). Ceux-ci transforment une énergie fluidique en une énergie mécanique créant ainsi un mouvement le plus souvent de translation.
Les principaux fluides utilisés sont l’air comprimé pour les vérins pneumatiques et l’huile pour les vérins hydrauliques.
Les vérins sont constitués d’un cylindre, fermé aux deux extrémités, à l’intérieur duquel coulisse un ensemble tige piston. On distingue donc deux chambres:
- la chambre arrière est la partie du cylindre ne contenant pas la tige du vérin;
- la chambre avant est la partie du cylindre contenant la tige du vérin.
Nous distinguerons 2 familles de vérins:
- les vérins simple effet;
- les vérins double effet.
Pour un vérin repéré C1 (Cylindre N°1)
SC1: Sortie de la tige.
RC1: Rentrée de la tige.
Le vérin simple effet ne peut être alimenté que dans une seule chambre, c’est généralement la chambre arrière.
Lorsque l'on cesse d'alimenter en pression cette chambre, le retour s’effectue sous l’action d’un ressort situé dans la chambre opposée.
Celui-ci ne possède donc qu’une seule position stable.
La chambre contenant le ressort est ouverte à l’air libre afin de ne pas contrarier le déplacement du piston.
- Diamètre du piston
- Course maximale de la tige.
Alimentation:
L'alimentation d'un vérin simple effet est obtenue à l'aide d'un distributeur 3/2
Le vérin double effet a deux alimentations possibles: soit par la chambre arrière, soit par la chambre avant.
Lors de l’alimentation en pression de la chambre arrière le piston se déplace vers l’avant, celui-ci pousse l’air de la chambre avant.
Lors de l’alimentation en pression de la chambre avant le piston se déplace vers l’arrière, celui-ci pousse l’air de la chambre arrière.
L’air de la chambre à l’échappement doit pouvoir être évacué afin de ne pas s’opposer au déplacement du piston.
Dans un vérin double effet les chambres se trouvent donc alternativement mises à la pression et à l’échappement.
Alimentation:
L'alimentation d'un vérin double effet est obtenue à l'aide d'un
Détermination:
Effort théorique disponible sur la tige, à sa sortie.
F=PxS
Avec F effort (daN) P pression (bar) S aire de la surface du piston (Cm²)
rappel: 1 bar = 1 daN/cm²
Effort pratique utilisable :
Avec cette formule de calcul, les frottements dus aux joints du piston et aux joints de tige, sont négligés.
Afin d’évaluer l’effort réel obtenu nous utilisons un coefficient appelé taux de charge t.
1er Cas : L’effort est obtenu lors d’un déplacement (effort dynamique).
Le taux de charge utilisé est de 0,6
2ème Cas : L’effort est obtenu sans déplacement (effort statique).
Le taux de charge utilisé est de 0,8
Application 1 :
Vérin de déplacement:
Course 200 mm
Pression 6 bar
Diamètre du piston 32 mm (D)
Diamètre de la tige 10 mm (d)
S: Aire de la surface sur laquelle s'exerce la pression du fluide.
S=S1-S2
Vérin de serrage:
Course 100 mm
Pression 6 bar
Diamètre du piston 50 mm (D)
Diamètre de la tige 20 mm (d)
Effort fourni lors du serrage
Autres actionneurs pneumatiques:
Autres types de vérins
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Vérins sans tige |
Vérins sans tige |
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Vérins rotatifs |
Vérins double tige |
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Autre actionneur pneumatique
Très utilisée dans la manipulation d’objets.
La préhension par le vide, basée sur le principe de l’effet venturi est la plus couramment utilisée.
Elle se compose d’un éjecteur pneumatique associé à une ou plusieurs ventouses.
Générateur de vide ou « Venturi »
Basé sur le principe de l’effet venturi ces appareils permettent d’obtenir à partir d’une source d’air comprimé à 5 bar, un vide correspondant à environ 87% de la pression atmosphérique.
Eléments de préhension souples destinés à être utilisés avec un générateur de vide.
De matière, de forme et de diamètre différents elles permettent de répondre pratiquement à tous les cas d’application de manutention.
