Actionneurs Pneumatiques

14:14 in mécanique

INTRODUCTION :

Un actionneur pneumatique est un dispositif qui transforme l’énergie de l’air comprimé en travail mécanique. Parmi les actionneurs pneumatiques les plus utilisés dans les systèmes automatisés on trouve :

Ø  le vérin pneumatique.

Ø  le générateur de vide Venturi.

LES VERINS :

Les vérins se prêtent bien à des mouvements pneumatiques assez analogues à ceux de l’homme. Ce sont des actionneurs qui réalisent un mouvement linéaire à l’endroit même où l’on a besoin d’une force pour transférer, serrer, élever, indexer, arrêter, éjecter... : ce sont les muscles de la partie opérative du système.

CONSTITUTION ET PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT :

Un vérin est constitué d’un cylindre, fermé aux deux extrémités, à l’intérieur duquel se déplace librement un piston muni d’une tige, sous l’effet des forces dues à la pression de l’air comprimé (voir figure ci-dessous). Pour faire sortir la tige, on applique la pression sur la face arrière du piston et pour la faire rentrer, on applique la pression sur la face avant.

LE VERIN SIMPLE EFFET :

Ce vérin produit l’effort dans un seul sens. Il n’est donc alimenté que d’un seul coté du piston. Le retour à la position initiale s’effectue en général par un ressort. Avantage : consommation réduite.

LE VERIN DOUBLE EFFET :

Dans un vérin double effet, la sortie et la rentrée de la tige s’effectue par l’application de la pression, alternativement, de part et d’autre du piston. Les vérins doubles effet sont utilisés lorsqu’on a besoin d’effort important dans les deux sens.

Avantage : plus grande souplesse d’utilisation, réglage facile de la vitesse.

Remarque : Dans les vérins on peut trouver d’autres fonction complémentaires tel que : amortissement de fin de course, capteur de position, dispositifs de détection.

CARACTERISTIQUES ET PERFORMANCES D’UN VERIN :

Le fonctionnement d’un vérin dépend des caractéristiques suivantes :

Ø  Le diamètre du piston.

Ø  La course de la tige.

Ø  La pression d’alimentation.

Le choix et le dimensionnement d’un vérin s’effectuent en fonction de l’effort à transmettre. Cet effort est lié à la pression par la relation :

F= p.S

Où :

Ø  F est l’effort exprimé en newtons (N).

Ø  p est la pression en pascal (Pa).

Ø  S est la surface en m2.

Par exemple, un vérin ayant un piston de diamètre D = 8 mm et alimenté par une pression de 6 bar (60000 Pa) fournit un effort sortant F = (pxΠxD2) / 4 soit 3016 N.

EXEMPLE D’UTILISATION DES VERRINS :

Serrage de la pièce à percer dans le système « Perceuse automatique ».

LE GENERATEUR DE VIDE OU VENTURI :

Un générateur de vide ou venturi est un actionneur pneumatique dont le rôle est de transformer l’énergie pneumatique en surpression en une énergie pneumatique en dépression.

Un venturi est composé d’un éjecteur muni d’une conduite d’air plus étroite du côté de l’entrée et d’un orifice, perpendiculaire à la conduite, servant à connecter la ventouse. Le passage de l’air comprimé dans le conduit provoque une dépression et entraîne avec lui l’air présent dans l’orifice perpendiculaire. Par conséquent, une aspiration se produit au niveau de la ventouse.