Lycée Lislet Geoffroy
Cours sur la pneumatique
1
Pneumatique Les Les perfor performan mances ces sans sans cess cessee amélio améliorée réess des Syst Systme mess !utomatisé !utomatiséss de "roduction "roduction #S!"$ #S!"$ doi%ent doi%ent &eaucoup &eaucoup au' Transmissions (léo)*ydrauliques et "neumatiques+
2TSELEC, 2004 – 2005
L’éner nergie gie pne pneum umat atiique
1.1 1.1
Où tro trouv uvee-t-o t-on n l’én l’éner ergi giee pneu pneumat matiq ique ue ?
Le domaine cou%ert est %aste, tous les secteurs dacti%ité sont concernés concernés - automo&ile automo&ile,, aéronautique, aéronautique, aérospatiale aérospatiale,, marine, trains et métros sur rail, et di%ers autres moyens de transpor transportt . électr électrote otec*n c*nique ique et électr électroni onique que . industr industries ies a/ro a/ro)a )alim limen entai taire ress . indus industr tries ies pétr pétrol olir ire, e, c*im c*imiqu iquee et p*armaceutique . /énie ci%il, &timents et tra%au' pu&lics . indus industr trie ie méca mécaniq nique ue,, mac*i mac*ines nes)o )out util ils, s, asse assem& m&la la/e /e,, manu manute tent ntio ion n . spec specta tacl cle, e, t*é t*étr tre, e, man man/e /ess fora forain inss . méde médeci cine ne,, équi équipe peme ments nts de denti dentist ster erie ie,, équip équipem emen ents ts *ospitaliers1
Chane d’action
Synoptique d’un S.A.P. [!
(n trou%e trou%e léner/ie léner/ie pneumatique pneumatique essentielle essentiellement ment dans la c*ane daction dun Systme !utomatisé !utomatisé de "roduction+
1.2 1.2
Le flu fluid idee pne pneum uma atiqu tiquee
Le fluide pneumatique pneumatique le plus couramment couramment utilisé est de lair dont la pression usuelle demploi est comprise entre 6 et 7 &ars #soit 6+805 9 7+805 pascals, lunité de pression du systme international S:$+ ;ans certains cas, on peut utiliser de la3ote+ >appel - 8 &ar 8 daB F cmH I 80 5 Lair comprimé comprimé est utilisé comme fluide éner/étiq éner/étique ue #air trav travai aill ou air moteur moteur$$ pour pour alimente alimenterr des actionneur actionneurss #%érins et moteurs pneumatiques$+ :l peut aussi inter%enir instrument$+ dans une c*ane de contr
Ligne de conditionnement conditionnement Ravoux
E'emp E' emples les ) ) ) )
1.3
!éra !ératio tion, n, &ras &rassa sa/e /e,, press pressuri urisa sati tion on de cu% cu%es es . Trans ansport pne pneumatique ique de produit duitss lé/ lé/ers ou pul%érulents . >efr >efroid oidiss issem ement, ent, pul%ér pul%érisa isation, tion, souf souffl fla/e a/e . >emp >empli liss ssa/ a/ee de &oute &outeil ille less de plon/ plon/ée ée,, *
Les diffé différe rente ntess éne énerg rgies ies de puiss puissanc ancee Pneum eumatiq atiqu ue Hydra ydrau uliq lique
Production
Liaison Bras manipulateur Shradder Bellows
ydraulique et pneumatique ont des c*amps dapplication qui diff diffre rent nt par les proprié propriétés tés du fluid fluidee sous sous pressi pression on quelles utilisent - un liquide pratiquement incompressi&le pour l*ydraulique, un /a3 trs compressi&le pour la pneumatique+ Cest pourquoi ces deu' tec*niques font lo&et détudes séparées+ Lemploi de léner/ie pneumatique permet de réaliser des automatisme automatismess a%ec a%ec des composan composants ts simples simples et ro&ustes, ro&ustes, notamment notamment dans les milieu' milieu' *ostiles *ostiles - *autes températures, températures, milieu' défla/rants, milieu' *umides1
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Rendement
Ele Electri ctriq que
Compresseur Compresseur >éseau E;? 8 par atelier 8 par systme systme Tu&es, fle'i&les #pertes de c*ar/e selon distance et forme$ 0,6 9 0,5
C&les, fils
0,@ 9 0,A
0 ,A
"omparaison des di##$rentes $nergies de puissance [!
1.4 1.4
neu neumat matiqu iquee cont contre re !" !"dr drau auli liqu quee
Hydraulique : ) ) )
P
!"" bar
?orc orce su supéri périeu eurre 9 50 50 000 000 B+ "osi "ositi tionn onnem ement ent inter intermé média diair iree et préci préciss des %ér %érins ins++ itesse da%ance ré/ulire #car l*uile est incompressi&le$+
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Cours sur la pneumatique
Pneumatique : P 1" bar ) ?orce orce inf inférie érieur uree 9 50 50 000 000 B+ ) :nstalla :nstallation tion peu coJte coJteuse use #produc #productio tion n centra centralisé liséee de de lair comprimé$ ) Transp anspor ortt du flu fluid idee plus plus simpl simplee et &eau &eauccoup oup plus plus rapide #ma'i de 85 9 50 mFs contre 6mFs pour l*ydraulique$
1.# 1.#
neu neumat matiq ique ue cont contre re élec électr triq ique ue
Kuand uand on est est face face 9 lal lalte tern rnat ati% i%e, e, les les acti action onne neur urss pneumatiques seront préférés au' actionneurs électriques ) ) ) ) )
Si les les temp tempss de répo répons nsee ne sont sont pas pas cri critiq tique uess #80 #80 9 20 ms minimum$ "our "our des des mac*i mac*ine ness séq séque uenti ntiel elle less sim simpl ples es++ ;ans ;ans les les milie milieu' u' *ost *ostile iless M #*aut #*autes es tem tempé péra ratur tures es,, milieu' défla/rants ou *umides, etc1$ "our "our leu leurr fai& fai&le le coJt coJt de dent ntre reti tien en++ Kualification minimale requise pour la maintenance+
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;épression ou %ide relatif - pression relati%e né/ati%e par rapport 9 la pression !B>+ "ression différentielle différentielle R p p p p& – p – p'+ (emarque ) La pression pression a(solue est $gale) approximativement) * la pression relative augment$e de ' (ar. *ttention + sur le terrain) on mesure des pressions relatives ,mano ,manom$t m$triqu riqueses-)) mais mais dans dans les #ormul #ormules) es) on utilise utilise les pressions a(solues
1.+ 1.+
rod roduc ucti tion on d’é d’éne nerg rgie ie pneu pneumat matiq ique ue
Elle est assurée par un compresseur, animé par un moteur électrique+ Ce compresseur inté/ré est constitué dun filtre, du syst systme me de compr compress ession ion de lair, lair, dun dun refro refroidi idisse sseur) ur) assc*eur et dun dernier filtre+ La pression de sortie est de lor lordr dree de 80 &ars &ars++ n rése réser% r%oi oirr perm permet et de ré/u ré/uler ler la consommation+ Soupape de
1.$
manomtre
%irc %ircu uit pne pneum uma atiqu tiquee
sécurité
Conduite de
Compresseur inté/ré
distri&ution SW" 80&ar
anne disolement >éser%oir dair anne de pur/e
Production Production de l’$nergie l’$nergie pneumatique [! é m i r p m o c r i !
t n a i & m a r i !
?iltre
Compresseur
>efroidisseur
?iltre
Sym(ole du compresseur int$gr$ [!
1#$#1 1#$#1 Synoptique d’un circuit pneumatique [!
1.& 1.&
Pour Pourq quoi uoi pur puri% i%ie ierr l’ai l’airr &
M
Lair souillé peut causer des pro&lmes ou des dé/ts dans le rése réseau au dai dairr comp compri rimé mé++ n air air pur pur /ara /arant ntii le &on &on fonc foncti tionn onnem ement ent des des comp compos osan ants ts conn connec ecté tés, s, tels tels les les distri& distri&ute uteurs urs et les %érins %érins++ La fia&ili fia&ilité té dune dune installa installation tion pneumatique dépend de la qualité de lair comprimé+
'éfi 'éfini niti tion on des des pre press ssio ions ns
1#$# 1#$#' '
(ui son sont les les pol pollu lueeurs &
Les pollueurs sont essentiellement )
les les part partic icul ules es soli solide dess #pou #pousssir sire, e, suie suie,, prod produi uits ts da& da&ra rasi sion on et de corr corros osio ion, n, 1$ que que lon lon peut peut classifier en fonction de leur taille #/rosses 80 Um, petites de 8 9 80 Um et trs fines V8Um$ .
)
leau leau - lors lors du refr refroid oidis isse seme ment nt de lair lair com compr primé imé,, il se forme une une quantité tité important tantee de cond conden ensa sati tion on++ Si lai lairr nes nestt pas pas assé asséc* c*é, é, la corrosion sinst instaalle et endomma/e les composants .
)
l*u l*uil ilee - une une conc concen entr trat atio ion n d*u d*uil ilee peut peut &ouc &ouc*e *er r les parties pneumatiques sensi&les et emporter ou endomma/er les couc*es /rasses de protection+
%raphique des pressions [&!
"ress "ression ion atmosp atmosp*éri *érique que normale normale de référe référence nce #!B> #!B>$$ pression atmosp*érique de 8086 m&ar, 9 20NC et O5 P d*umidité relati%e+ "ression relati%e ou effecti%e - pression positi%e ou né/ati%e par rapport 9 la pression !B>+ "ression a&solue - pression par rapport au %ide a&solu+ "ressi ession on a&sol &solue ue pre pressio ssion n rela relati ti%e %e Q pre pressio ssion n atmosp*érique normale+ "ression atmosp*érique normale 8 atm @O0 mm/ 8, 0862+805 "a 8, 0862 &ar I 8 &ar+ L+:S!DE>T, 07F88F2085
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1.,
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(éseau de distriution de l’air
/xemple de r$seau de distri(ution d’$nergie pneumatique [!
La distri&ution déner/ie pneumatique se fait par canalisations ri/ides reliées par des cols de cy/nes pour é%iter de rece%oir des impuretés ou de leau pou%ant séourner dans les conduites+ Photo d’une unit$ 3RL [0!
Le filtre sert 9 asséc*er lair et filtrer les poussires+ Le mano)ré/ulateur sert 9 ré/ler et ré/uler la pression de lair+
"ols de cygne * chaque raccordement [0!
"our supprimer ces impuretés ou ces eau' sta/nantes, il y a des pur/eurs au point &as de c*aque raccordement, et les canalisations ont une lé/re pente+
Le lu&rificateur sert 9 é%iter la corrosion et 9 améliorer le /lissement+
1#1"#' +ectionneur !fin de mettre le systme en ou *ors éner/ie, on utilise un sectionneur pneumatique+ Cest une %anne de type 6F2, qui peut =tre manXu%rée manuellement ou électriquement+ Son r
1#1"#! ,émarreur progressi%
1ne l$g2re pente sur chaque canalisation [0!
1.1 %onditionnement de l’air 1#1"#1 )nité *RL !%ant dutiliser lair, il faut le filtrer, lasséc*er, le /raisser et ré/uler sa pression+ !insi, a%ant c*aque S!" #Systme !utomatisé de "roduction$, on place une unité de conditionnement ?>L #appelées aussi T=te de li/ne M$ qui adapte léner/ie pneumatique au systme+ Cette unité ?>L est constituée dun *iltre, dun mano) R é/ulateur et dun Lu&rificateur+
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:l assure une montée pro/ressi%e de la pression dans linstallation en a/issant sur la %itesse de remplissa/e du circuit+ Donté en sortie du ?>L et a%ant le sectionneur /énéral, il prot/e les personnes dune &rusque remise en ser%ice des actionneurs+ 4ont$e progressive de la pression [0!.
' -ctionneurs pneumatiques
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1nit$ de conditionnement 3RL et ses sym(oles [!
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Les actionneurs pneumatiques con%ertissent léner/ie de puissance pneumatique en éner/ie mécanique de translation, de rotation ou daspiration+ Leurs principales caractéristiques sont - la course, la %orce et la vitesse+
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o&tenue pendant le mou%ement est plus fai&le car elle dépend des forces qui sopposent 9 son déplacement - force liée 9 la pression opposée #dite contre)pression$, force de frottement, force dinertie+
"armi les actionneurs pneumatiques, on retrou%e principalement les %érins, les moteurs et les %entouses+
2.1
/orce disponile
!%ec lair comprimé, on dispose dune éner/ie potentielle e'ploita&le sous forme statique ou sous forme dynamique par transformation en éner/ie cinétique+
'#1#1
5$#inition de la #orce dynamique [&!
(n a alors le'pression sui%ante *orce dynamique : 3 d = p × S − ∑ 3 r
*orce statique
!%ec la force dynamique 3 d et la somme des forces résistantes Z 3 r e'primées en daB, la pression p de lair comprimé en &ars et la surface S en cmH+
5$#inition de la #orce statique [&!
En faisant a/ir lair comprimé sur une face immo&ile, on o&tient une force statique 3 s proportionnelle 9 la pression p et 9 sa surface daction S -
3orce dynamique d’un v$rin [&!
Les %érins pneumatiques permettent application ces deu' relations+
*orce statique : 3 s = p × S a%ec la force 3 s e'primée en daB, la pression p de lair comprimé en &ars et la surface S en cmH+
'#1#!
de
mettre
en
)tilisation en statique et dynamique
La force statique 3 s ne pose pas de pro&lme de calcul puisque toutes les %aria&les sont connues, du moins pour le %érin 9 dou&le effet #pour le %érin simple effet, %oir [2+2+8$+ "our que le %érin soit e'ploita&le, il suffit que sa force statique 3 s soit supérieure 9 la c*ar/e statique " s opposée #force de &loca/e ou de serra/e$ *orce statique / s . Charge statique % s 5$#inition de la #orce statique pour un v$rin [&!
E'emple Soit un %érin dou&le effet de diamtre intérieur 50 mm et de diamtre de ti/e 20 mm, a%ec une pression de O &ars+ La force statique ti/e sortie #c#. #igure pr$c$dente$ %aut -
3 s = p × S = p × π × d H ≈ O × π × 5H ≈ 88@,7 daB 4
Orifce à l'air libre
4
:l nen est pas de m=me de la force dynamique+ ! défaut de connatre les forces de frottement et dinertie propres au %érin, on définit son rendement 0 comme le rapport de la force dynamique sur la force statique+ Les mesures montrent que 7 est compris entre 0,7 et 0,A5 sui%ant le type de %érin, ses dimensions, la pression et le fonctionnement 9 sec ou lu&rifié+ (n peut donc, faute de connatre le rendement e'act du %érin, estimer la force dynamique en prenant pour 7 la %aleur minimum de 0,7+ ;oY - *orce dynamique / d / *orce statique / s 0 "$
Pressio n de l'air comprimé Force statiqu Fs=PxS
"our que le %érin ait un comportement accepta&le, il faut que sa force dynamique 3 d soit supérieure 9 la c*ar/e dynamique " d opposée # force dynamique résistante$ *orce dynamique / d . Charge dynamique % d
En rentrée de ti/e #c#. #igure ci6dessus$, la section est é/ale 9 S v$rin ) S tige π 2 2 − d tige ) = × ( 5H − 2H ) ≈ 8O,5 cmH S = π × ( d v$rin
4
4
doY la force statique ti/e rentrée 3 s = p × S ≈ O × 8O,5 ≈ AA daB
'#1#'
'#1#2
3au0 de charge t
"our =tre certain dutiliser le %érin dans de &onnes conditions, on définit le tau0 de charge t + Cest un paramtre qui tient compte 9 la fois des effets de la contre) pression et des frottements internes . son emploi élimine les risques de &routements+
*orce dynamique
3au0 de charge t /
Si la face est mo&ile en translation, la force dynamique 3 d L+:S!DE>T, 07F88F2085
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!%ec 3 charge - effort 9 %aincre pour déplacer la c*ar/e . et 3 s - poussée t*éorique # p.S $ En pratique - 0,5 \ tau' de c*ar/e t \ 0,@5+ Le tau' de "4 est usuel+
2.2
Les vérins
:$rin simple e##et plat * diaphragme ['!
:ls transforment léner/ie dun fluide sous pression en éner/ie mécanique #mou%ement a%ec effort$+ :ls peu%ent soule%er, pousser, tirer, serrer, tourner, &loquer, percuter, 1 E'emples dutilisation -
é j e c t io n B r id a g e
Tran sfert A r rê t
M a rq u a g e , a s s e m b l a g e , E l e v a t io n f o rm a g e .
S e r ra g e
P iv o t e m e n t
éjection
:$rin simple e##et * mem(rane) rappel par ressort ['!
Bridage
Tran sfert A rrêt Serrage
Marquage, assemblage, Elevation f o rm a g e .
P iv o t e m e n t
Leur classi%ication tient compte de la nature du fluide, pneumatique ou hydraulique, et du mode daction de la ti/e - simple e%%et #air comprimé admis sur une seule face du piston$, double e%%et #air comprimé admis sur les deu' faces du piston$1 Les %érins pneumatiques utilisent lair comprimé, de 2 9 80 &ars en usa/e courant+ ;u fait de la simplicité de mise en Xu%re, ils sont trs nom&reu' dans les systmes automatisés industriels+ (emarque ) une grande quantit$ de #onctions compl$mentaires peut leur 8tre int$gr$e + amortissement de #in de course) capteurs de position) dispositi#s de #in de course) dispositi#s de d$tection) distri(uteurs) guidage) 9
'#'#1
5érins simple e%%et 65+E7
Lensem&le ti/e)piston se déplace dans un seul sens sous laction du fluide sous pression+ Le retour est effectué par un autre moyen que lair comprimé - ressort, c*ar/e, 1 "endant le retour, lorifice dadmission de lair comprimé est mis 9 léc*appement+
:$rin simple e##et * sou##let ['!
-vantages : les %érins simple effet sont économiques, et la consommation de fluide est réduite+ 8nconvénients : 9 course é/ale, ils sont plus lon/s que les %érins dou&le effet . la %itesse de la ti/e est difficile 9 ré/ler en pneumatique et les courses proposées sont limitées #usqu9 800 mm$+ )tilisation : tra%au' simples #serra/e, éection, le%a/e, emmanc*ements, 1$ *orce statique développée - il faut tenir compte de la force 3 s = p × S − Rc Rc du ressort comprimé, doY -
Principes de réalisation et symboles normalisés
:$rin simple e##et classique) rappel par ressort ['! 3orce statique d$velopp$e par un :S/ en #in de sortie de tige [&!
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'#'#'
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5érins double e%%et 65,E7
Lensem&le ti/e)piston peut se déplacer dans les deu' sens sous laction du fluide sous pression #air comprimé$+ Leffort en poussant #sortie de la ti/e$ est lé/rement plus /rand que leffort en tirant #entrée de la ti/e$ car la pression na/it pas sur la partie de surface occupée par la ti/e+ Principe de réalisation
:$rin dou(le e##et ['!
-vantages : plus /rande souplesse dutilisation . ré/la/e plus facile de la %itesse, par contr
sont les %érins les plus ils présentent un /rand
utilisés nom&re
-mortissement de %in de course : cet amortissement est indispensa&le au' %itesses ou cadences éle%ées et sous fortes c*ar/es+ Si des &locs en élastomre suffisent lorsque léner/ie 9 amortir est modérée, les dispositifs a%ec tampons amortisseurs sont recommandés au' plus *autes éner/ies+ ;s que le tampon entre dans son alésa/e, le fluide 9 léc*appement est o&li/é de passer par lorifice plus petit, au lieu de lorifice !+ La réduction du dé&it pro%oque une surpression créant lamortissement+
:$rin dou(le e##et * amortissement non r$gla(le ['!
:$rin dou(le e##et * amortissement r$gla(le ['!
Principe du r$glage de d$(it ['!
! ' [ s $ t ; c x u e d s e d e l ( a l g $ r t n e m e s s i t r o m a * '#'#! Principau0 vérins spéciau0 t e # Ce sont des %ariantes des cas précédents et présentent # les e e l m=mes options possi&les - amortissement, 1 ( u o d 5érin 9 tige télescopique : simple effet et /énéralement e *ydraulique, il permet des courses importantes tout u en q i t conser%ant une lon/ueur repliée raisonna&le+ a m u e n p n i r $ v n u ’ d n o i t u t i t s n o "
:$rin simple e##et * ti ge t$lescopique['!
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5érin rotati% : léner/ie du fluide est transformée en mou%ement de rotation . par e'emple, %érin dou&le effet entranant un systme pi/non)crémaillre+ Lan/le de rotation peut %arier entre A0 et 6O0N+ Les amortissements sont possi&les+
'#'#2
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Caractéristiques des vérins
a7 E%%orts théoriques e0ercés : ! partir de la pression dutilisation, on calcule les efforts t*éoriquement dé%eloppa&les en sortie ou en entrée de ti/e+
/xemple de r$alisation d’un v$rin rotati# ,unit$ de couple- ['!
ultiplicateur de pression : sou%ent utilisé en oléopneumatique, il permet 9 partir dune pression dair # p en ]$, do&tenir un dé&it d*uile 9 une pression plus éle%ée # P en ^ - 80 9 20 fois plus éle%ée que p$+ :l est ainsi possi&le dalimenter des %érins *ydrauliques présentant des %itesses de ti/e plus précises+
/##ort en poussant ['!
4ultiplicateur de pression ['!
5érin sans tige : Cest un %érin dou&le effet pneumatique+ :l est deu' fois moins encom&rant quun %érin classique 9 ti/e, lespace dimplantation est di%isé par 2+
/##ort en tirant ['!
E'emple 8 Soit un %érin pneumatique a%ec 5 800 mm, d 62 mm, calculons les efforts t*éoriques e'ercés en poussant et en tirant si la pression dalimentation est de @ &ars+
/xemple d’un v$rin dou(le e##et sans tige avec amortissement des deux c;t$s [!
En poussant - 3 th$orique p.S P.<.R= 550 daB Sym&ole -
En tirant - 3’ th$orique p.S’ P.<.,R=6r=- 4A6 daB
"ropriétés - pas de rotation de la ti/e . %itesse de déplacement pou%ant =tre éle%ées #6 mFs et plus$ . courses possi&les trs /randes #@ m et plus$ . pas de pro&lme lié au flam&a/e de la ti/e . efforts et %itesses identiques dans les deu' sens mais étanc*éité plus fra/ile+ ;e nom&reuses %ariantes et com&inaisons sont possi&les - assem&la/es croisés1 5érin double tige :
(emarque ) avec un v$rin hydraulique de m8mes dimensions sous une pression de &>? (ars) 3 @'? da et 3’ @ 'CD&? da ,0> #ois plus-.
b7 Rendement : Les frottements internes au %érin #oints détanc*éité et &a/ues de /uida/e$amnent une perte déner/ie et une &aisse du rendement 7 #perte de 5 9 82 P pour les %érins pneumatiques de &onne construction$ E'emple 2 >eprenons les données de le'emple 8+ Si le rendement est de 77 P #perte de 82 P$, leffort réellement disponi&le en poussant est -
/xemple et sym(ole d’un v$rin dou(le tige [!
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7+ 3 th$orique @ 7.p.S 0,77 + 550 474 daB 3 th$orique 6 3 #rottements
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"a/e @ F 87
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Contre;pression d’échappement :
Elle est employée pour ré/ler et ré/uler #maintenir constante$ la %itesse de la ti/e . le ré/la/e est o&tenu par des ré/leurs placés 9 léc*appement+ Cette contre)pression, de 60 9 40 P de la %aleur de la pression de démarra/e en pneumatique, amne un effort anta/oniste supplémentaire+
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"our =tre certain dutiliser le %érin dans de &onnes conditions, on définit le tau0 de charge t + Cest un paramtre qui tient compte 9 la fois des effets de la contre) pression et des frottements internes . son emploi élimine les risques de &routements+ Tau' de c*ar/e t
3 ch ar/ e 3 s
!%ec 3 charge - effort 9 %aincre pour déplacer la c*ar/e . et 3 s - poussée t*éorique # p.S $ En pratique - 0,5 \ tau' de c*ar/e t \ 0,@5+ Le tau' de "4 est usuel+ E'emple 6 >eprenons les données de le'emple 8 a%ec un tau' de c*ar/e de 0,O+ La c*ar/e que peut réellement déplacer le %érin, en poussant, 9 la %itesse en%isa/ée et dans de &onnes conditions est 3 charge 0,O ' 550 660 daB 3 th$orique F 3 #rottements F 3 contre6pression Les pertes dues au' frottements et 9 la contre)pression sél%ent 9 - 550 – 660 220 daB+
'#'#4
*i0ations et montage des vérins
Les fa&ricants proposent une /amme importante de fi'ations pour implanter les %érins+ ;eu' fi'ations suffisent en /énéral - une 9 la%ant en &out de ti/e #cas !, , C$ ou sur le fond a%ant #;, E, ?$ plus une 9 larrire #G, , :$ ou au milieu #_, _, _$+
Les di##$rentes pressions mises en Eeu dans un v$rin ['!
La cour&e "! présente lé%olution de la pression dans la c*am&re dadmission du c
(emarques ) la pression de d$marrage est la pression n$cessaire * la mise en mouvement de la charge. La pression motrice) plus petite) est celle qu’il #aut pour maintenir le mouvement * vitesse constante. La pression d’amortissement #reine la charge en #in de course. La pression e##icace est la pression r$ellement utile pour d$placer la charge ,celle qui donne 3 charge -.
3ixations usuelles des v$rins ['!
Sui%ant les fi'ations c*oisies, la position du %érin et les c*ar/es e'ercées, certains calculs de %érification #flam&a/e, fle'ion1$ peu%ent de%enir nécessaires+ "ar e'emple, un flam&a/e, m=me fai&le, réduit fortement la durée de %ie dun %érin+ Sou%ent, il suffit dutiliser des a&aques éta&lis par le constructeur+
d7 3au0 de charge : L+:S!DE>T, 07F88F2085
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;ans notre e'emple, a%ec un tau' de c*ar/e de 0,5, le %érin de%ra =tre capa&le de dé%elopper en poussant -
3 n$cessaire = 3 = 887 = 26OdaB t 0,5
Al$sage et course d’un v$rin ['!
c7
,iam>tres et course :
La course du %érin est fonction de la lon/ueur de déplacement désirée+ (n peut limiter e'térieurement la course dun %érin trop lon/, par une &utée, fi'e ou ré/la&le, ou par le tra%ail 9 réaliser #serra/e, marqua/e, 1$+
"our calculer le diamtre 5 de lalésa/e, il faut da&ord calculer la section S , a%ec 3 n$cessaire et la pression p de lair comprimé
S = 3 n$cessaire p ;ans le cas du transfert de pices, la section du %érin de%ra donc =tre au moins é/ale 9 -
S = 3 n$cessaire p La Giges de v$rins soumises aux e##orts de #lexion et au #lam(age[&!
=
26O ≈ 6A,66cmH O
section S sécrit en
fonction
du
diamtre 5 -
S = π ⋅ 5H on en déduit le diamtre 5 = 4 × S 4
'#'#<
;oY, pour notre e'emple, le diamtre 5 nécessaire -
,étermination d’un vérin
a7 ,onnées nécessaires :
/ c = 8 ⋅ m ⋅ vH 9 dissiper1 2
éjection Bridage
Transfert Arrêt Serrage
Marquage, assemblage, Elevation formage.
P iv o t e m e n t
Soit un %érin ser%ant au transfert de pices, sous une pression de O &ars+ ! lissue des calculs de statique et de dynamique, leffort que doit dé%elopper le %érin est de 11$ da= en poussant+
b7 3au0 de charge : ne fois le type c*oisi #%érin simple effet, %érin dou&le effet, %érin spécial, 1$, 9 partir des données, il %a falloir déterminer le diamtre 5 de lalésa/e+ Le diamtre de ti/e d dépend de 5 #normes$+ Cest ici que le tau' de c*ar/e t entre en eu+ Le tau' de c*ar/e usuel est de 0,5, cest 9 dire que le %érin %a tra%ailler 9 50 P de ses capacités+
3 n$cessaire = 3 t L+:S!DE>T, 07F88F2085
4 × 6A,66
5 =
"ression demploi, efforts 9 fournir dans les deu' sens, en poussant et en tirant, cadence ou %itesse de la ti/e, conditions de ser%ices - amortissement et éner/ie cinétique
E'emple 8 -
π
π
≈
@,07cm ≈ @8 mm
:l %a ensuite falloir c*oisir le diamtre parmi les diamtres normalisés+ ;eu' solutions sont possi&les )
soit on c*oisit un diamtre lé/rement inférieur, et le tau' de c*ar/e sera plus /rand,
)
soit on c*oisit un diamtre lé/rement supérieur, et le tau' de c*ar/e sera plus petit+ Dais 9 m=mes caractéristiques, un %érin de diamtre supérieur coJtera plus c*er+
:l faudra décider au cas par cas, en faisant en sorte que le tau' de c*ar/e ne soit pas trop différent de celui spécifié par le ca*ier des c*ar/es+ ' 5érin 6mm7 5 Ti/e #mm$
$ 4
1" 4
1' O
1< O
'" 80
'4 82
!' 82
2" 87
' 5érin 6mm7 4"
;ans notre e'emple, nous c*oisirons un diamtre 5 é/al 9 70 mm, ce qui nous donnera un tau' de c*ar/e t de 0,6A+
t =
3 = p × S
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3 5 H p × π × 4
=
887 O × π ×
7H
≈
0,6A
4 "a/e A F 87
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ne autre mét*ode pour déterminer le diamtre dun %érin consiste 9 utiliser les a&aques du constructeur donnant les efforts dynamiques dé%eloppés par le %érin en fonction de son diamtre et de la pression relati%e+
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efforts dé%eloppés en sortie de ti/e+ Comme précédemment, nous a%ons le c*oi' entre les diamtres O6 et 70 mm+ Si nous c*oisissons un diamtre 5 de 70 mm, le tau' de c*ar/e t sera de 0,6A+ d7 -mortissement : ne masse 4 en mou%ement 9 une %itesse v possde une éner/ie cinétique /c @ H I 4.v= , quil faut dissiper en fin de course+ Les %érins non amortis doi%ent =tre réser%és au' fai&les courses, ou associés 9 des amortisseurs e'térieurs+ Les %érins standard disposent de dispositifs damortissement ré/la&les dont les capacités sont limitées+ Si le %érin arri%e en fin de course, il con%ient de %érifier quil peut a&sor&er léner/ie cinétique des masses en mou%ement+ "our cela, il faut utiliser les a&aques constructeur - on définit le point de rencontre entre la %itesse de déplacement et la masse 9 déplacer+ "our amortir cette c*ar/e, il faudra utiliser le %érin dont la cour&e passe par ce point, ou le %érin dont la capacité damortissement est immédiatement supérieure 9 celle nécessaire+
7 r a b n e 6 e v i t a l e r n o i s s e r P
E%%orts dynamiques 6en da=7
7 r a b n e 6 e v i t a l e r n o i s s e r P
"apacit$s d’amortissement des v$rins standard ,d’apr2s Schneider G$l$m$canique- ['?!
Si le %érin ne peut pas a&sor&er cette éner/ie, il faut soit c*oisir un %érin de diamtre supérieur, soit disposer damortisseurs e'térieurs, ou encore diminuer la %itesse de déplacement de la c*ar/e si cela est permis+ e7
,urée de vie :
:l con%ient de se reporter au' catalo/ues des constructeurs, ou 9 leurs ser%ices tec*niques, pour %érifier cette contrainte+
2.3
E%%orts dynamiques 6en da=7
/##orts dynamiques d$velopp$s par un v$rin [!
"our utiliser ces a&aques, il faut c*oisir si le %érin tra%aille en rentrée de ti/e M ou en sortie de ti/e M, et prendre la&aque correspondant+ :l faut définir le point de rencontre entre leffort dynamique calculé et la pression dalimentation+
'#!#1
*utres actionneurs pneumatiques oteurs
:l e'iste plusieurs moyens pour produire un mou%ement de rotation continu 9 laide dun dé&it dair comprimé+ Le plus courant est le moteur 9 palettes qui est fréquemment utilisé dans les outilla/es pneumatiques #%isseuses, meuleuses, perceuses, clefs 9 c*ocs, etc+$+
Le diamtre du %érin sera celui dont la cour&e passe par ce point+ Si le point est entre deu' cour&es, il faudra faire un c*oi' comme précédemment entre un %érin plus petit, moins c*er et dont le tau' de c*ar/e sera supérieur 9 0,5, et un %érin plus /ros, plus c*er, dont le tau' de c*ar/e sera inférieur 9 0,5+ :l con%iendra donc de recalculer le tau' de c*ar/e+ ;ans notre e'emple, le %érin doit dé%elopper 26O daB en poussant #ce qui inclut un tau' de c*ar/e de 0,5$, sous une pression de O &ars+ Bous allons donc c*oisir les a&aques des L+:S!DE>T, 07F88F2085
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Echappeme nt
Alimentation sens
Alimentat "a/e 80 F 87 ion sens
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Principes de #onctionnement et sch$mas + moteur * palettes un sens de rotation [! ['?!
:l e'iste dautres commercialisés ) ) ) )
types
et
de
moteur * palettes deux sens de rotation [!
moteurs
pneumatiques
moteurs pneumatiques 9 pistons en étoile #%ois ci) dessous$ . moteurs pneumatiques 9 pistons 9 coulisseau' . moteurs pneumatiques 9 en/rena/e . moteurs pneumatiques 9 tur&ine+
:enturi associ$ * une ventouse ['!
ne %entouse dé%eloppe un effort 3 @ P r . S , a%ec S surface de contact a%ec la pice saisie et soumise 9 la dépression, et P r - pression relati%e # P r @ P atm F P i et P i est la pression interne dépression M créée$ E'emple - ne %entouse dans laquelle est créée une dépression de 50 P de la pression atmosp*érique dé%eloppe un effort t*éorique de 6A2 B+ ne %entouse alimentée par &use 9 effet enturi est source de consommation importante dair comprimé et de &ruit en fonctionnement normal quil con%ient dé%aluer a%ant de c*oisir ce type dactionneur+ Si le nom&re de %entouses mises en Xu%re est important, il est préféra&le de produire la dépression par une pompe 9 %ide mécanique #9 palettes par e'emple$+
!
,istributeurs
Principe d’un moteur pneumatique * pistons en $toile [&!.
'#!#'
5entouse e%%et venturi
:entouse [!
Le passa/e de lair dans le rétrécissement au/mente la %itesse de lair et diminue sa pression #p 2 V p8$+ :l se crée alors une dépression qui permet daspirer lair de la %entouse, ou un fluide+ Ce p*énomne sappelle leffet enturi+ 5i##$rents distri(uteurs [0!
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3.1
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/onction
•
par le type de commande du pilota/e assurant le c*an/ement de position - simple pilota/e a%ec rappel par ressort ou dou&le pilota/e, a%ec é%entuellement rappel au centre par ressort dans le cas des distri&uteurs 9 6 positions .
•
par
:ls sont utilisés pour commuter et contr
contr
)
c*oisir le sens de circulation dun fluide #ai/uiller, déri%er, etc+$ .
)
e'écuter, 9 partir dun fluide, des fonctions lo/iques #fonctions ET, (, mémoire, etc+$ .
)
démarrer ou arr=ter la circulation dun fluide #ro&inet darr=t, &loqueur, 1$ .
)
=tre des capteurs de position #course dun %érin$+
3.2
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la
tec*nolo/ie
de
pilota/e -
pneumatique,
"molisation
n distri&uteur est caractérisé par •
par le nom&re des orifices - 2, 6, 4 ou 5 .
•
par le nom&re des modes de distri&ution ou positions 2 ou 6 . électropneumatique ou mécanique . •
par la tec*nolo/ie de commutation - clapets, tiroirs cylindriques, tiroirs plans+
!#'#1
Principe de la symbolisation
=ombre de cases : il représente le nom&re de positions de commutation possi&les, une case par position+ Sil e'iste une position intermédiaire, la case est délimitée par des traits pointillés+ *l>ches : dans c*aque case ou position, les %oies sont fi/urées par des flc*es indiquant le sens de circulation du fluide entre les orifices+ T : les orifices non utilisés dans une position sont sym&oliquement o&turés par un T droit ou in%ersé+ Le nom&re des orifices est déterminé pour une position et est é/al pour toutes les positions+ +ource de pression : elle est indiquée par un cercle noirci en *ydraulique, clair en pneumatique+ Echappement : il est sym&olisé par un trian/le noirci en *ydraulique, clair en pneumatique+
Principe de sym(olisation des distri(uteurs ['!
Position initiale : les li/nes de raccordement entre réseau et distri&uteur a&outissent touours 9 la case sym&olisant la position initiale ou repos . cette case est placée 9 droite pour les distri&uteurs 9 deu' positions, au centre pour ceu' 9 trois positions+ Le sym&ole de la pression #cercle$ est mis 9 droite de la case de repos sil ny a quun éc*appement #trian/le$, au milieu sil y a deu' éc*appements+ Les orifices sont repérés par des lettres en *ydraulique et par des c*iffres en pneumatique #cf+ pa/e sui%ante$+ L+:S!DE>T, 07F88F2085
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/xemple de repr$sentation et sym(olisation des positions repos et activation ,distri(uteur 0J&-['!
!#'#'
,ésignation des distributeurs
Elle tient compte du nom&re dorifices et du nom&re de positions+ E'emple - distri&uteur 5F2 si/nifie distri&uteur 9 5 orifices et 2 positions+ ,istributeur normalement %ermé 6=*7 : lorsquil ny a pas de circulation du fluide 9 tra%ers le distri&uteur en position repos #ou initiale$, le distri&uteur est dit normalement fermé+ ,istributeur normalement ouvert 6=?7 : cest lin%erse du cas précédent . au repos, il y a circulation du fluide 9 tra%ers le distri&uteur+ ,istributeur monostable : distri&uteur ayant une seule position sta&le+ ;ans ce type de construction, un ressort de rappel ramne systématiquement le dispositif dans sa position initiale, ou repos, ds que le si/nal de commande ou dacti%ation est interrompu+ ,istributeur bistable : admet deu' positions sta&les ou déquili&re+ "our passer de lune 9 lautre, une impulsion de commande est nécessaire+ Le maintien en position est assuré par ad*érence ou par aimantation+ Leur fonctionnement peut =tre comparé 9 celui dune mémoire 9 deu' états - 0 ou 8, oui ou non+ Centre %ermé pour 2@! ou 4@! : en position neutre ou repos 9 centre fermé, le fluide ne peut pas circuler entre les c*am&res et les éc*appements, ce qui &loque la ti/e ou lar&re moteur+ :l est intéressant pour un redémarra/e sous c*ar/e #e' - c*ar/es suspendues, etc+$+ Centre ouvert pour un 2@! ou un 4@! : en position neutre, 9 centre ou%ert, le fluide peut circuler li&rement+ La pur/e des c*am&res et la li&re circulation de la ti/e #li&re rotation de lar&re moteur$ sont ainsi possi&les+ Ce cas est intéressant pour supprimer les efforts dé%eloppés et faire des ré/la/es+ :l e'iste dautres types de centre pour ces distri&uteurs+
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!#'#! P
ormalisation des principaux distri(uteurs et des dispositi #s de pilotages correspondants ['!
['!
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['!
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rincipe du repérage des ori%ices Le repéra/e des orifices par des c*iffres et des pilota/es par des nom&res est normalisé ) ) ) ) ) )
repre 8 pour lorifice dalimentation en air comprimé, repres 2 et 4 pour les orifices dutilisation, repres 6 et 5 pour les orifices déc*appement, repre 82 pour lorifice de pilota/e mettant la %oie 8)2 en pression, repre 84 pour lorifice de pilota/e mettant la %oie 8)4 en pression, repre 80 pour lorifice de pilota/e ne mettant aucune %oie en pression+
!#'#2
+ymboles des commandes des distributeurs
La commande du c*an/ement de position est o&tenue par déplacement du tiroir ou du ou des clapets, éléments mo&iles essentiels des distri&uteurs+ Ce pilota/e peut =tre simple ou dou&le+ Le simple pilota/e est associé 9 un rappel par ressort+ Le dispositif de pilota/e doit =tre indiqué pour c*aque position du distri&uteur et apparatre dans la sym&olisation+
3.3
%oi d’un distriuteur pneumatique
!#!#1
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consommation déner/ie, mais peut é%entuellement poser des pro&lmes de sécurité+
!#!#!
Choi0 de la commande ou du pilotage
Ce c*oi' concerne principalement trois familles Pilote pneumatique : recommandé si atmosp*re e'plosi%e, *umide ou a/ressi%e+ Ce type de pilota/e est possi&le m=me a%ec une partie commande électrique, /rce 9 des interfaces électropneumatiques déportées et en armoire proté/ée+ Pilote électropneumatique : le déplacement du tiroir du distri&uteur est assuré par lair comprimé, mais celui)ci est admis par lintermédiaire dune mini)électro%anne 9 clapet+ Ce type de pilota/e est le plus répandu car il est adapté au' parties commandes électriques tout en assurant une consommation électrique minimale+ Pilote électrique : le déplacement du clapet du distri&uteur est assuré directement par un électro)aimant+ Ces pilotes sont /énéralement réser%és au' mini)%érins, %entouses et interfaces électropneumatiques+ Si le c*oi' entre les trois tec*nolo/ies reste possi&le, il con%ient de %érifier les temps de commutation lorsque cette
Choi0 de la %onction 6nombre d’ori%ices7
Ce c*oi' alimenter -
dépend
naturellement
de
lactionneur
9
)
2F2 pour moteur 9 un sens de marc*e, &loca/e ou %entouse .
)
6F2 pour %érin simple effet, %entouse ou pur/ea/e de circuit -
)
4F2 ou 5F2 pour %érin dou&le effet ou actionneur deu' sens de marc*e .
)
5F6 pour les moteurs pneumatiques, ou les %érins dou&le effet+
)
Les distri&uteurs 4F6 sont trs utilisés en *ydraulique+
caractéristique est importante+ "omparaison des temps de commutation ,d’apr2s Schneider- ['?!
Les distri&uteurs 9 5 orifices permettent des ré/la/es indépendants, pour lentrée et la sortie de ti/e, de la %itesse de la ti/e en a/issant sur le dé&it dair 9 léc*appement+
:l e'iste dautres types de commande - pilota/e manuel ou pilota/e mécanique+
!#!#'
!#!#2
Choi0 de la position de repos
;e ce c*oi' dépend le comportement de lactionneur alimenté lorsque léner/ie de commande est coupée+ ,istributeur monostable : )
2F2, le circuit est coupé au repos #passa/e fermé dans les deu' sens$ .
)
6F2, le circuit dutilisation est 9 léc*appement #pur/e$, donc lactionneur re%ient en position de repos sil sa/it dun %érin simple effet, ou est li&re sil sa/it dun autre type dactionneur .
)
4F2, la coupure de la commande pro%oque lin%ersion du mou%ement de lactionneur+
En commande monosta&le, il faut donc =tre attentif au' conséquences dune coupure dalimentation sur la sécurité des personnes et des matériels+ ;e plus, il faut pré%oir dans la commande de maintenir lordre aussi lon/temps que nécessaire, ce qui peut entraner des consommations déner/ie non né/li/ea&les, %oire e'cessi%es+ ,istributeur bistable #dou&le pilota/e$ : lactionneur poursuit son action+ Les distri&uteurs &ista&les remplissent, par construction, une fonction mémoire, rendant inutile le maintien de lordre sur le pilote, ce qui réduit la L+:S!DE>T, 07F88F2085
Choi0 de la taille du distributeur
;e ce c*oi' dépend la ré/ularité de déplacement, la %itesse ma'imale et le remplissa/e du %érin+ éthode simpli%iée : cette mét*ode est adaptée au' applications les plus courantes, cest)9)dire pour des cylindrées inférieures ou é/ales 9 80 litres et des %itesses inférieures ou é/ales 9 0,8 mFs et un tau' de c*ar/e de 0,5 ou moins+ Elle consiste 9 c*oisir un distri&uteur dont les orifices de raccordement sont é/au' ou immédiatement inférieurs 9 ceu' du %érin 9 alimenter+ E'emple - "our un %érin de 40 mm de diamtre, les orifices sont pré%us pour des raccords de 8F4`, le distri&uteur adapté aura des raccords de 8F4` ou 8F7`+ ,imensionnement précis : il faut utiliser les a&aques des constructeurs, déterminer le dé&it dair tra%ersant un distri&uteur et %érifier le % #oefficient entil$+
3.4
'étermination du déit d’air facteur 5v
Cest une caractéristique essentielle+ Le dé&it doit =tre suffisant pour remplir les c*am&res du %érin, ou du moteur, 9 la cadence %oulue+ :l dépend des caractéristiques de celui) ci - diamtre 5, course " , temps de course, pression dalimentation et tau' de c*ar/e+
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*acteur Av : trs utilisé, il permet de déterminer le distri&uteur 9 associer 9 un %érin et e'prime le dé&it deau en litre #dm 6$ par minute tra%ersant le distri&uteur sous une perte de c*ar/e de 8 &ar #différence de pression amontFa%al de 8 &ar$+ Le % peut =tre e'primé en m6Fs+ Les fa&ricants proposent des a&aques pour déterminer le % et la taille des distri&uteurs #cf+ ci)dessous$+
[! [! ) La course et le diamtre du %érin définissent sa cylindrée+ ) ! partir du tau' de c*ar/e et de la pression du %érin, on définit le point ^+
) La droite liant le point ] et le point caractérisant la cylindrée du %érin permet do&tenir le % minimum du distri&uteur+
) ! partir du temps de course, on o&tient le point ]+
3.#
'istriuteurs particuliers
[!
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Bloqueur '@' : ;istri&uteurs 2F2 qui réalisent le &loca/e le la ti/e notamment lors dun arr=t dur/ence ou dun
ré/la/e+ Bloqueur &J& et un exemple d’implantation ['!
['!
+ectionneur général : %oir [ 8+80+2+
[0!
,émarreur progressi% : %oir [ 8+80+6+ Clapet anti;retour# Réducteurs de débit : %oir [ 2+2+2+
Principe d’un d$marreur progressi# ['!
2
-ccessoires
Capteurs de position sur vérin : pour indiquer 9 la partie commande la position de la ti/e+ Ce sont sou%ent des :LS+
Capteurs de %in de course : pneumatique 9 action mécanique+
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4
Repérage composants chanes %onctionnelles
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des des
Rep$rage * trois (locs ['?!
La réalisation et le'ploitation de sc*émas nécessitent lidentification et le repéra/e des composants+ Principe : la norme E 04)85@ préconise un coda/e en trois parties ) un repre dordre fonctionnel qui peut comporter plusieurs caractres #numéro de c*ane fonctionnelle par e'emple$ . ) un code du composant #%oir ta&leau ci)dessous$ ) un code de létat ou de laction #pour les préactionneurs, un c*iffre 0 est affecté au pilota/e qui %a donner la mise en position initiale . pour les capteurs associés au' actionneurs, le c*iffre 0 pour le capteur actionné 9 létat initial du cycle, les c*iffres 8, 2, 6, 1 pour le capteur actionné dans lordre du cycle . pour les composants au'iliaires, le repre de lorifice de liaison$+ Code !
C ; ? G D B "
3ype de matériel !ccumulateurs Dultiplicateurs et éc*an/eurs de pression érins ;istri&uteurs !ppareils de conditionnement !ppareil de mesura/e Doteurs Clapets antiretour "ompes et compresseurs
K
!ppareils de ré/la/e du dé&it
> S T ^
!ppareils de ré/la/e de la pression ;étecteurs mécaniques >éser%oirs (r/anes de li/ne et de raccordement Commande électrique
E0emple
érin ;istri&uteur ?iltre Danomtre
>éducteur de dé&it
outon Silencieu' >accord Electro%anne
E'emple ?orme normalisée dune c*ane daction 6 - !rr=t poste 8 M+
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< $.1
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E0ercices sur les vérins ['! 6ercice 1
Leffort de serra/e que doit e'ercer le %érin de &rida/e est de O500 B+ Si le diamtre dalésa/e 5 est de 825 mm, déterminer la pression t*éorique nécessaire+ Kue de%ient cette pression sil e'iste des frottements en/endrant des pertes de 5 P b
$.2
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a+
;éterminer la c*ar/e totale - effort de le%a/e Q forces de frottement Q force dynamique due 9 laccélération+
&+
En déduire le diamtre du piston+
E0emple d’une installation
[! ['?!
6ercice 2
Calculer les efforts t*éoriquement dé%eloppa&les, en poussant et en tirant, dun %érin # 5 800 mm et d 25 mm$ si la pression dutilisation est de 500 "a #5 &ars$+ >efaire la question si les pertes par frottements sont de 82 P+
$.3
6ercice 3
La masse de la c*ar/e 9 soule%er est de @00 / #a%ec laccélération de la pesanteur / A,78 mFsH$+ Les pertes par frottements internes sont estimées 9 82P, la pression dalimentation en air est de O00 "a #O &ars$+ Si les forces dinertie et la contre)pression sont né/li/ées, déterminer le diamtre du piston+
$.4
6ercice 4
;éterminer le diamtre dun %érin capa&le de soule%er une c*ar/e de 800 daB lorsque la pression dair utilisée est de @00 "a #@ &ars$ et le tau' de c*ar/e de 0,@+ C*oisir un diamtre normalisé+
$.#
6ercice #
Calculer la consommation dair #dé&it par minute$ dun %érin de diamtre 5 70 mm #diamtre de ti/e 22 mm$ et dune course de 400 mm+ 5 cycles #aller F retour$ sont effectués par minute sous une pression de O00 "a #O &ars$+
$.$
6ercice $
La course daccélération de la masse #700 /$ est de 80 mm dans les deu' sens, puis la %itesse reste constante 9 0,5 mFs+ Le frottement entre la c*ar/e et le support est # 0,80+ La pression de lair du systme est de O00 "a #O &ars$+ ;éterminer le diamtre normalisé du piston+
$.&
6ercice &
La course damortissement de la c*ar/e de 850 / est de 60 mm pour une pente de 45N #%itesse de translation 0,O mFs, pression dutilisation O00 "a$+ La course daccélération est supposée identique 9 la course damortissement+ Les pertes par frottements sont é%aluées 9 82 P+ L+:S!DE>T, 07F88F2085 Bom fic*ier - 2A4072A@7+doc
"a/e 8A F 87
Lycée Lislet Geoffroy
Cours sur la pneumatique
2TSELEC, 2004 – 2005
Le sc*éma de puissance pneumatique précédent représente les circuits de c*anes daction et dalimentation en éner/ie+ Ce sc*éma est constitué dune association déléments permettant le conditionnement et la distri&ution dair comprimé %ers lutilisation #on peut donc distin/uer trois 3ones$+ Boter quil e'iste deu' types de liaison - les liaisons en dé&it #puissance$ en traits pleins et les liaisons en pression #commande$ en traits pointillés + "our le conditionnement Rep>re
3ype d’appareil
*onction assurée
8
>accord
>accordement 9 la source de pression
2
anne
:solement
6
?iltre
?iltration des impuretés #eau, poussires1$
4
>é/ulateur de pression
Daintien de la pression 9 une %aleur ré/lée
5
Danomtre
:ndication de la pression
O
!utorisation ou non de lalimentation en air [0! /xemple d’armoire de commande Electro%anne /énérale
@
Contact 9 pression
/xemple d’armoire de commande [0!
!ttestation de la présence de pression
"our la distri&ution et lutilisation )tilisation
-ctionneur
Préactionneur
8 - >ampe 8
érin simple effet
E8 - distri&uteur 6F2 monosta&le 9 commande électropneumatique et manuelle
2 - >ampe 2
érin simple effet
E2 - distri&uteur 6F2 monosta&le 9 commande électropneumatique et manuelle
6 - !rr=t "oste 8
érin dou&le effet
E6 - distri&uteur 4F2 &ista&le 9 commandes électropneumatiques et manuelles
4 - entouse
entouse 9 effet enturi
E4 - distri&uteur 6F2 monosta&le 9 commande électropneumatique et manuelle
Principe de c(lage avec un automate [0!
Lalimentation en éner/ie électrique de la commande électrique E6! fera sortir le %érin 6 #%6Q$, et lalimentation de E6 fera rentrer le %érin 6 #%6)$+ ;ans la mesure du possi&le, il faut é%iter dalimenter simultanément les &o&ines des commandes dun m=me distri&uteur+
Ressources :
8 %uide des Sciences et Gechnologies Kndustrielles, par _ean)Louis ?anc*on, Editions Bat*an+
2 La Pneumatique dans les Syst2mes Automatis$s de Production, par S+ Doreno et E+ "eulot, Editions Educali%re+ *ttp-FFperso+ganadoo+frFedmond+peulot
6 *ttp-FFggg+prm+ucl+ac+&eFcoursFmeca2@55FdocuFpneumatique8+pdf
4 Les dossiers péda/o/iques de ?esto téléc*ar/ea&les 9 ladresse sui%ante *ttp-FFggg+festo+comF:Bet;ominoF&eFfrF@6&7a05@Ae24&2e5c825Od&@005425eA+*tm
5 "ircuit puissance pneumatique, "oger"oint de _ean)Louis J, téléc*ar/ea&le 9 ladresse sui%ante *ttp-FFperso+ganadoo+frF*u+ean)louisFressourcFautoFtelec*aFpuispneu+3ip
O Actionneurs et distri(ution pneumatique, animations ?las* de _+)"+ oareau, téléc*ar/ea&le 9 ladresse sui%ante *ttp-FFperso+ganadoo+frF/eea+or/F"BEDFpneum+3ip
@ Automatique et Kn#ormatique Kndustrielle) '2re et G erm SGK , par enri Bey, Editions Bat*an Tec*nique+
7 4$motech /lectrotechnique, par >+ our/eois et ;+ Co/niel, Editions Educali%re
A Le site de mutualisation de données - *ttp-FFggg+/eea+or/
L+:S!DE>T, 07F88F2085
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Cours sur la pneumatique
2TSELEC, 2004 – 2005
80 Automatique) Kn#ormatique Kndustrielle) '2re et G erm ) "ollection Sciences et Gechniques Kndustrielles, par C*ristian Derlaud, _acques "errin et _ean)"aul Tric*ard, Editions ;unod+
L+:S!DE>T, 07F88F2085
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"a/e 28 F 87