TECHNOLOGIE DES VERINS PNEUMATIQUES

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1 TECHNOLOGIE DES VERINS PNEUMATIQUES 1. Actionneurs pneumatiques L'a actionneur pneumatique typique est le vérin. Les courses peuvent aller de 1 mm à 3000 mm et les diamètres de 8 à 300 mm. Avec des pressions usuelles de 4 à 8 bars les efforts développés vont de...dan à...dan Autres actionneurs pneumatiques: Action des vérins sur les machines : 1.1. Mouvements rectilignes : Les vérins sont montés de manière fixe sur la machine. La tige du vérin est solidaire de l'outillage: Les paliers et guidages de piston encaissent les efforts radiaux. Le piston du vérin peut faire butée sur ses fonds aux deux extrémités de la course, ou la course peut être limitée par un obstacle externe: Mouvement de rotation : Rotation inférieure à 135 vérin monté sur fixations oscillantes. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 1-15

2 Rotation supérieure à 135 transformation de mouvement Fixations oscillantes : Les accessoires standard permettre de réaliser des systèmes de transformation de mouvement de toutes sortes. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 2-15

3 1. Généralités sur les vérins double effet : 1.1. Vérin standard : Produits en grande série, ce sont les moins chers et donc les plus courants Construction Piston plus tige se déplacent dans un ensemble construit en trois parties: 1. le fut qui définit la le fond le fond...coté... Ces trois parties sont assemblées par...si le fut est un tube ou par...si le fut est un profilé de forme Matériaux Le fut peut être en... ou en...si il est un profilé de forme. Le joint de palier assure la double fonction: guidage Le guidage est assuré par des bagues autolubrifiantes: amortissement Ce type de vérin est généralement utilisé avec un amortissement pneumatique interne. Fonctionnement: Démarrage : La tige est en... Sur demande, la tige peut être construite résistante aux acides, le vérin être recouvert de plastique Étanchéité Amortissement : Les joints sont de type en..., ainsi la pression... Sur demande les joints peuvent résister jusqu'à 150. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 3-15

4 Deux technologies : Amortissement à joint fixe ou à joint mobile maintenance Dans les vérins démontables certaines pièces d'usure peuvent être facilement remplacées. Dans le cas d'un vérin non démontable ou peu cher celui-ci est tout simplement remplacé. La durée de vie varie en fonction de : la charge et de la course de l'état de lubrification de l'air d'alimentation. (certains vérins peuvent se passer de lubrification) 1. Détermination dimensionnelle des vérins 1.1. Normes dimensionnelles les différentes normes CNOMO CETOP ISO Objectif? Sont ainsi normalisées les : Diamètres standard Une série géométrique de RENARD de raison 1.25 a été choisie conduisant à des sections et des efforts dans le rapport... Diamètres normalisés (Normes CETOP) : 8 mm, Course standard ou pas Les courses standard sont recommandées mais les courses spéciales sont possibles pour certains types de vérins. Prix indicatif pour course sur mesure: Orifices ø vérin 8 à orifice fileté Remarque : filetage gaz BSP (British Standard Pipe 1.1. Détermination de la course La course est déterminée à partir de la longueur du déplacement. Selon les cas : 1. butée sur les deux fonds de vérin. 1. Limitation de la course extérieure au vérin. Par Par Par Micro-vérins et vérins non démontables : course Si un amortissement pneumatique est prévu l'arrêt du vérin doit se faire dans la zone d'efficacité de l'amortissement Détermination du diamètre VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 4-15

5 Poussée théorique On utilise un taux de charge défini par: L'effort de poussée F exercée par une pression P sur une section S s'exprime par : unités : F = x t = t = Soit en sortie de tige la poussée théorique : F1= Soit en rentrée de tige la poussée théorique : Charge dynamique, charge statique Le taux de charge dépend du type de charge pour lequel le vérin est prévu. F2= Rappel : 1 Bar = Vérin utilisé en statique t = Exemple: D=80mm, d=22mm, P=6bars. Calculer F1 et F2. Vérin utilisé en dynamique t = Charge radiale, course, durée de vie Charges pratiques, taux de charge Lorsqu'un vérin déplace une charge C l'effort de poussée réel est toujours inférieur à la poussée théorique à cause : Un vérin est généralement soumis en plus des charges axiales à des charges radiales qui sollicitent les guidages: poids d'un outillage, poids du vérin lui-même lorsque il est monté en oscillant arrière. Ce phénomène s'accroît pour les vérins à course longue en position tige sortie. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 5-15

6 Diagramme Or la durée de vie des joints ne dépend que de...alors que celle des guidages ne dépend que des charges radiales. La tige du vérin est sollicitée au... sous l'action de Câblage. Avec l'action radiale la sollicitation devient du... Valeurs de R1 et R2 tige sortie et tige rentrée: Il faut donc s'assurer que le vérin est correctement dimensionné ou prendre des dispositions constructives pour compenser la charges radiales. Guidage extérieur au vérin Si la charge radiale est trop forte un guidage peut être envisagé mais le poids du vérin sollicite quand même les guidages. Action des charges radiales et axiales VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 6-15

7 Différents types de flambage. Diagramme charge radiale-course-durée de vie. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 7-15

8 1.2. Fixation modulaire Généralités C'est la modularité de mise en oeuvre des fixations de vérin qui permet d'apporter une réponse économique à la variété des implantations nécessaires sur les machines. Chaque vérin standard est équipé à la demande du type de fixation le mieux adapté à sa situation sur la machine. Certaines de ces fixations correspondent aux normes dimensionnelle, d'autres viennent compléter les versions normalisées. LIAISONS RIGIDES CORPS DE VERIN Aspect construction La finalité est de concevoir des montage les plus isostatiques possible afin de soulager les guidages propres du vérin ou la machine elle-même. Il est souhaitable de schématiser le montage, de faire le bilan isostatique et enfin de choisir la combinaison la mieux adaptée. pattes de fixation pattes de fixation flasque ACCOUPLEMENTS DE TIGE TOURILLONS accouplement accouplement rotule chape femelle M10 : 318F M10:120F M16 M10: 28F 280F ARTICULATIONS DE TIGE ARTICULATIONS DE FOND DE VERIN chape de pied chape de pied flasque oscillant ø40: 304F ø40: 210F chape de pied rotule flasque orientable chape de pied oscil. M10: 100F ø40: 338F à souder ø 40: 173F chape de pied oscillante chape de tige chape de pied M10: 336F oscillante ø40:173f VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 8-15

9 2. Les différents types de vérin : 2.1. Vérins classiques à simple et double effet tube et tige acier inoxydable; disponible avec amortissement et détection magnétique A tirants tube aluminium et tige inoxydable. ø amort.élastique : 289F amort. réglable: 353F plus détect.magnét. 369F tube en profilé d'aluminium et tige inoxydable; disponible avec tige carré. (ø32-200: 616,90F) A tirants et tourillons, tube aluminium et tige inoxydable. (ø ,50F; : 2438F) (ø32-100: 575; ø F) 2.2. Vérins spéciaux Vérin à double tige VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 9-15

10 Faciles à obtenir dans les constructions standard, ils donnent les possibilités suivantes: butée extérieure, capteur facilement accessible. Guidage constant de la tige quelle que soit la position du piston Tandem Deux fois ou trois fois plus de force au niveau de la tige grâce au couplage de deux ou trois pistons Dos à dos ou nez à nez Kit de montage pour lier deux vérins par leur arrière À Blocage Vérin équipé par un système de blocage qui permet d'immobiliser la tige dans toute les positions: pendant les panne d'énergie, les variation de charge ou de pression À piston elliptique Blocage en rotation par le biais d'un piston elliptique. (Ø F) Pour ø32 M = 1Nm. Soit pour d=100mm F=... VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 10-15

11 Vérins compacts Rotation de 0 à 180. (Ø : 854F) Deux butées de fin de course permettent un réglage précis de la grandeur et de la position 0 de l'angle d'oscillation. Amortissement élastique aux fin de course. Pour ø32 couple de 10 Nm sous 10 Bars. Soit pour d=100mm F= Vireurs Le mouvement linéaire de la tige est transformé en un mouvement rotatif par un système pignon crémaillère à compensation de jeu. (Ø32-180mm : 2887F) Pour ø32 couple de 5 Nm, Soit pour d=100mm F=... Faible course, très polyvalent: 13 types de construction différente: antirotation, tige filetée, taraudée, carrée, barres anti-rotation... (ø F, 380F en anti-rotation) Oscillant ou rotatif VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 11-15

12 À membrane Pour le serrage rapide de pièces délicates et pas tout à fait plates. (20x120: 192F) VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 12-15

13 Souple Utiles pour obtenir simplement et pour un faible encombrement de poussées importantes, en déplacement rectiligne ou angulaire Antirotation Quasiment tous les vérins standards peuvent être transformés en vérin antirotation par l'adjonction d'accessoires ou le remplacement de la tige ronde par une tige carrée. VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 13-15

14 De tels vérins sont utiles pour permettre la réalisation d'ensembles compacts destinés à de longs transferts Vérin sans tige à couplage mécanique. Transmet sa force par le biais d'un étrier. L'absence de tige permet un gain de place important par rapport aux vérins classiques. Anti rotation à section rectangulaire Vérin plat antirotation à tige rectangulaire; juxtaposables Vérin sans tige à couplage magnétique. Le vérin pneumatique transmet sa force au coulisseau par le biais d'un accouplement magnétique : pour ø32 force d'arrachement 680N pour une force utile de 385 N. Un étrier est fortement conseillé pour éviter les couples de basculement Sans tige VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 14-15

15 Guidage par douilles à billes. (ø F) Utilisées pour les opérations de transfert et de positionnement dans le domaine de la manutention. Équipées ou non d'amortisseurs et de capteurs. Deux unités ou plus peuvent être combinées pour former des systèmes multi-axes. pour ø32 366F Unités de translation VERINS 11 oct. 00 Le Toquin Joliot-Curie 15-15

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