Actionneurs Pneumatiques

Actionneurs pneumatiques Les actionneurs pneumatiques convertissent l’énergie de puissance pneumatique en énergie mécanique de translation, de rotation, d’aspiration. Leurs principales caractéristiques sont : La course La force La vitesse On y retrouve principalement : Les vérins Les moteurs Les ventouses

Les vérins Modèle fonctionnel Energie mécanique de translation Réglages Energie mécanique de translation Energie pneumatique Convertir l’énergie Vérin linéaire pneumatique

Energie d’entrée: Energie pneumatique. Compression de l’air par un compresseur. Unité légale de pression: Le Pascal, Pa 1 Pa = 1N/m² 1 bar = 1Kg/cm2 soit environ 10N/cm2 = 105 Pa

Energie de sortie: Energie mécanique de translation Deux caractéristiques principales : - course (m) ou vitesse V (m/s) - effort axial F (N) - donc puissance P (Watt) = F.V

Caractéristiques Fonctionnement - d, diamètre de la tige - L, course Caractéristiques dimensionnelles: - D, diamètre du piston - d, diamètre de la tige - L, course d D L

Démarche de choix  Il faut déterminer la force que le vérin doit développer au cours du mouvement. Cela va nous permettre de définir le diamètre du vérin, en fonction de la pression de service

On en déduit la course du vérin. Démarche de choix  Il faut ensuite déterminer la longueur du mouvement à effectuer. On en déduit la course du vérin.

Démarche de choix  Enfin, il faut tout d'abord déterminer le ou les sens où le vérin travaille en charge : 1 sens  Vérin simple effet 2 sens  Vérin double effet

Caractéristique de sortie - Effort axial F = p . S Effort axial en N Pression d’alimentation en Pa Surface soumise à la pression en m2

Remarque: L’effort dépend du sens du mouvement F1 = p x S1 , S1= surface du piston F2 = p x S2 , S2 = surface du piston - surface de la tige

D – Exemple Nous avions, p = 6 bars, D = 1,6cm, d = 0,6 cm S=  r2 Cas1: S=  x0,82 = 2 cm2 P= 6 bars= 6 da.N/cm2 Donc, F1=PxS= 6x2 = 12 da.N = 120 N (Newton) S=  xr2 Cas2: S=  x0,82 -  x0,32 = 1,7 cm2 P=6 bars= 6 da.N/cm2 Donc, F2= PxS= 6x1,7 = 10 da.N = 100 N (Newton)

Différents types de vérins Vérin simple effet Vérin double effet 2 orifices + 1 ressort 2 orifices

Verins simple effet Symbole Position repos tige rentrée Symbole Position repos tige sortie Diamètre piston Course Effort (Fressort, F=P*S-Fressort) Revient en position repos en cas de coupure pneumatique Nb de canalisation =1

Le vérin simple effet Relié à l'échappement Vérin à l ’état de repos

Arrivée d ’air sous pression Vérin à l ’état de travail Le vérin simple effet Arrivée d ’air sous pression Vérin à l ’état de travail

Arrivée d ’air sous pression Vérin à l ’état de travail Le vérin simple effet Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin sort Vérin à l ’état de travail

Arrivée d ’air sous pression Vérin à l ’état de travail Le vérin simple effet Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin sort Vérin à l ’état de travail

Arrivée d ’air sous pression Vérin à l ’état de travail Le vérin simple effet Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin sort Vérin à l ’état de travail

Exemple d’utilisation d’un vérin simple effet: Emballage de pièces arrivant sur un tapis roulant :

Verins double effet Symbole Classique Symbole Amorti réglable Diamètre piston Course Reste en position en cas de coupure pneumatique Effort 2 F = D 4 P 10 Newtons D =Ø alésage en millimetres ( D 2 - d ) d =Ø tige piston en millimetres P F = Newtons 4 10 P = Pressure en bar F = Force en Newtons

Le vérin double effet Sortie de la tige

Le vérin double effet Sortie de la tige Arrivée d ’air sous pression Relié à l'échappement La tige du vérin sort Sortie de la tige

Le vérin double effet Sortie de la tige Arrivée d ’air sous pression Relié à l'échappement La tige du vérin sort Sortie de la tige

Le vérin double effet Sortie de la tige Arrivée d ’air sous pression Relié à l'échappement La tige du vérin sort Sortie de la tige

Le vérin double effet Sortie de la tige Arrivée d ’air sous pression Relié à l'échappement La tige du vérin sort Sortie de la tige

Le vérin double effet Rentrée de la tige STI Génie Electrotechnique Lycée J.Perrin SALVADOR Jérôme Auto 07/03/2000

Le vérin double effet Rentrée de la tige Relié à l'échappement Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin rentre Rentrée de la tige

Le vérin double effet Rentrée de la tige Relié à l'échappement Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin rentre Rentrée de la tige

Le vérin double effet Rentrée de la tige Relié à l'échappement Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin rentre Rentrée de la tige

Le vérin double effet Rentrée de la tige Relié à l'échappement Arrivée d ’air sous pression La tige du vérin rentre Rentrée de la tige

Exemple d’utilisation d’un vérin double effet: Porte manoeuvrée par un vérin pneumatique:

Vérin rotatif Pignon-crémaillère 270° Symbole

Autres actionneurs pneumatiques Vérin sans tige Ventouse Symbole Symbole Moteur Vérin double tige Echappement Alimentation sens Symbole Symbole

Les distributeurs Les distributeurs pneumatiques assurent la fourniture en énergie de puissance pneumatique pour les actionneurs, sur ordre du constituant de commande. Leurs principales caractéristiques sont : Le nombre de position Le nombre d’orifice La commande Le débit

Principe de fonctionnement Les distributeurs sont réalisés suivant deux technologies de commutation différentes. Les distributeurs à clapets Les distributeurs à tiroirs

Représentation schématique

Un distributeur sera désigné par le nombre d’ORIFICES qu’il comporte (Nb d’orifices par case) et le nombre de positions pouvant être occupées par le tiroir (Nb de cases).

Règles de câblage • Il ne faut représenter les connexions que sur UNE SEULE CASE • Dans le cas d’un distributeur 3/2 ou 4/2 l’alimentation se fait par l’orifice de GAUCHE de la case concernée par les connexions. • On représente le distributeur dans la position du pilotage actif sur le schéma. Ce n’est donc pas forcément la position de rappel par le ressort • L’état de la tige du vérin doit être en rapport avec la position du distributeur.

Représente l'échappement Le distributeur 3/2 Fonctionnement Représente l'échappement Représente la source de pression On veut atteindre le position Repos

On veut atteindre le position Travail Le distributeur 3/2 Fonctionnement On veut atteindre le position Travail

Le distributeur 3/2 Fonctionnement Position Travail

Le distributeur 3/2 Fonctionnement Position Travail

Le distributeur 4/2 Constitution Un corps muni de 4 orifices pour le circuit de puissance (2 vers le vérin, 1 vers l ’échappement, 1 vers la source de pression). 2 orifices pour la commande. Un tiroir ou un coulisseau se déplaçant dans le corps, qui permet d’ouvrir ou fermer les orifices, permettant l’orientation du fluide.

Représentation symbolique Le distributeur 4/2 Représentation symbolique Etat de travail Etat de repos

On veut atteindre la position Repos Le distributeur 4/2 Fonctionnement On veut atteindre la position Repos

Le distributeur 4/2 Fonctionnement Position Repos

Le distributeur 4/2 Fonctionnement Position Repos

On veut atteindre la position Travail Le distributeur 4/2 Fonctionnement On veut atteindre la position Travail

Le distributeur 4/2 Fonctionnement Position Travail

Le distributeur 4/2 Fonctionnement Position Travail

Le distributeur 5/2 Constitution Un corps muni de 5 orifices pour le circuit de puissance (2 vers le vérin, 2 vers l ’échappement, 1 vers la source de pression). 2 orifices pour la commande. Un tiroir ou un coulisseau se déplaçant dans le corps, qui permet d’ouvrir ou fermer les orifices, permettant l’orientation du fluide.

Représentation symbolique Le distributeur 5/2 Représentation symbolique Etat de travail Etat de repos

On veut atteindre la position Repos Le distributeur 5/2 Fonctionnement On veut atteindre la position Repos

Le distributeur 5/2 Fonctionnement Position Repos

Le distributeur 5/2 Fonctionnement Position Repos

On veut atteindre la position Travail Le distributeur 5/2 Fonctionnement On veut atteindre la position Travail

Le distributeur 5/2 Fonctionnement Position Travail

Le distributeur 5/2 Fonctionnement Position Travail

Ou