BEP TECHNOLOGIE 1 / 7

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1 BEP TECHNOLOGIE 1 / 7 1.Air comprimé Domaine S2 : UTILISATION DE LENERGIEL a) Caractéristiques. Le fluide utilisé pour le transport et la transformation de l'énergie pneumatique est l'air. Cet air aspiré dans l'atmosphère est comprimé dans un réservoir par un groupe moteurcompresseur, à une pression de 6 à 8 bars. b) Conditionnement de l'air. Avant son utilisation dans un appareil pneumatique, l'air comprimé doit être conditionné, c'est à dire : - filtré : pour éliminer les poussières détendeur manomètre - déshumidifié : pour éliminer la vapeur - graissé : pour améliorer le frottement des pièces en mouvement des différents appareils (inutile lorsque les appareils sont auto lubrifiés), - détendu et maintenu à une pression constante Ces fonctions sont assurées par une unité de conditionnement qui comporte : - un filtre - un graisseur (lubrificateur) - un mano-détendeur filtre lubrificateur filtre poussière Présentation fonctionnelle : Huile Consigne Air du réseau CONDITIONNER L AIR COMPRIME Ensemble de conditionnement Eau + impuretés Information Air régulé sec Air régulé sec huilé COZET527

2 BEP TECHNOLOGIE 2 / 7 Domaine S2 : UTILISATION DE LENERGIEL c) Réseau de distribution. L'ensemble des unités de conditionnement des points d'utilisation est raccordé sur un réseau général. Le calcul des canalisations doit permettre de réduire les pertes de charges dues à l'écoulement du fluide. La purge du réseau doit être possible à partir de points bas d'où des pentes de 1 à 3%. 2 Vérins a) Caractéristiques fonctionnelles. Le vérin est un actionneur : il transforme l'énergie potentielle de l'air comprimé en énergie mécanique. Les vérins peuvent être : - à simple effet : seule la sortie est obtenue en mettant sous pression la chambre arrière, la rentrée de la tige s'effectue sous l'action du ressort qui se détend, une seule arrivée d'air - à double effet : les deux déplacements sont obtenus par pression d'air dans les chambres respectives. deux arrivées d'air COZET528

3 BEP TECHNOLOGIE 3 / 7 Domaine S2 : UTILISATION DE LENERGIEL Les vérins peuvent être amortis ou pas. L'amortissement se rapporte à la course du vérin. Les vérins non amortis sont utilisés que pour les courses courtes ou pour les déplacements très lents. b) Détermination dimensionnelle des vérins. Un vérin est déterminé par : - sa course qui est imposée par la longueur du déplacement à réaliser, - son diamètre qui est, en général, déterminé en fonction des charges. Poussée théorique d'un vérin = PxS P : pression en bars S : surface du piston en cm² Pour vaincre les nombreux frottements PxS doit être très supérieur à l'effort de vaincre F. F Le rapport F/PS est appelé taux de charge. Il est conseillé de le choisir égal à 0,5. D'où S = F/0,5P. c) Accessoires pour vérins A+ les régleurs de vitesse Par le réglage du débit dair d'échappement, ce constituant permet d'ajuster la vitesse du vérin à la valeur désirée. La tige du vérin pneumatique A se déplace selon A+ sous l'action de la différence des pressions entre chambre amont et chambre aval. La vitesse du mouvement A+ est déterminer par la vitesse de purge de l'air contenu dans la chambre aval. Le régleur de vitesse laisse passer l'air à plein débit dans le sens d'admission, le clapet anti-retour est ouvert. Il régule le débit d'air, et donc la vitesse du mouvement du vérin, dans le sens d'échappement grâce à la restriction réglable; le clapet anti-retour est fermé. Afin que le vérin ne broute pas et que la vitesse de déplacement soit constante, il est préférable que le régleur de vitesse soit au plus près du vérin. Exemple de régleur de vitesse implanté directement sur le corps du vérin. les bloqueurs En interdisant le passage de l'air entre distributeur et vérin, ce constituant permet de bloquer les charges en mouvement, par mesure de sécurité. Particulièrement indiqués pour arrêter les vérins en cours de mouvement ou pour les maintenir en position, les bloqueurs 2/2 assurent un blocage efficace dès que le signal de pilotage disparaît. Deux bloqueurs (un sur chaque orifice du vérin) stoppent les débits d'air d'admission et d'échappement, immobilisant ainsi la tige du vérin et sa charge. COZET529

4 BEP TECHNOLOGIE 4 / 7 exemple d'utilisation de bloqueurs sur la commande d'un vérin double effet 3 Distributeurs a) Caractéristiques fonctionnelles. Un distributeur est un organe d'établissement et d'interruption de la circulation du fluide entre la distribution générale de pression et une chambre de vérin. Un distributeur comprend : - un corps et des embouts qui forment une chambre, - un coulisseau ou un tiroir qui se déplace à l'intérieur de cette chambre, sous l'effet d'une action mécanique ou d'une pression d'air, et qui occupe en général deux positions, - des orifices de commande 14 et 12, d'utilisation de pression 4 et 2, et d'échappement 5 et 3. corps tiroir b) Différents types Un distributeur est caractérisé par deux éléments : - le nombre de position dont il dispose chaque position est symbolisée par une case carrée 2 positions 3 positions - le nombre d'orifices : - entrée de pression - orifices utilisables pour la mise en mouvement de l'actionneur - orifices d'échappement Les distributeurs classiques ont deux ou trois positions et deux à cinq orifices. Pour désigner un distributeur, on indique d'abord le nombre d'orifices puis le nombre de positions. Exemple : distributeur 5/2, cinq orifices deux positions Remarque : - Les vérins simple effet sont alimentés par des distributeurs 3/2. - Les vérins double effet sont alimentés par des distributeurs 4/2, 5/2 ou 5/3. Les distributeurs sont monostables ou bistables. - Distributeurs monostables Ils n'ont qu'une une seule position stable qu'on appelle position 1. La deuxième position est obtenue et maintenue par un 2 ordre envoyé à l'aide d'une commande (pilotage). Dès que l'ordre cesse, le distributeur revient en position 1, le plus souvent à l'aide d'un ressort de rappel; 3 1 quelquefois à l'aide d'une pression. Exemple : Distributeur 3/2, monostable COZET530

5 BEP TECHNOLOGIE 5 / 7 - Distributeurs bistables Ils ont deux positions stables. Le passage de la position 1 à la position 2 est obtenu à l'aide d'un ordre envoyer par une commande. Cet ordre peut être qu'une impulsion. La position 2 est maintenue. Le retour en position 1 est obtenu par un autre ordre donné par une deuxième commande. Exemple : Distributeur 3/2, bistable 2 Commande des distributeurs : 3 1 Appelé aussi pilotes ou rappels. Le changement d'état d'un distributeur peut s'effectuer par : - commandes manuelles - commande pneumatique - commande électrique - commande électro-pneumatique. La représentation de ses différentes commandes se trouve en annexe. 4. Capteurs Les capteurs pneumatiques sont utilisés dans de nombreux équipements. 4.1 Capteurs TOR (Tout Ou Rien) Ce sont des matériels destinés à l'équipement des pupitres ou postes de commande comme les boutons poussoirs, les boutons à 2 ou 3 positions, les arrêts d'urgences. Capteurs à commande mécanique: (interrupteurs de position) Situés sur la partie opérative, ils détectent par contact la présence dune partie mobile. 4.2 Capteurs sensibles Capteurs à fuite Un relais amplificateur alimente un capteur à fuite et envoie un signal pneumatique dès que le capteur est obturé COZET531

6 BEP TECHNOLOGIE 6 / 7 Capteurs à seuil Implanté sur un vérin à la place du raccord, il détecte la fin de course du vérin grâce à la dépression qui se produit dans la chambre à l'échappement. Détection de proximité magnétique (ILS: Interrupteur à lame souple) Un aimant permanent A, monté sur le piston du vérin pneumatique, actionne linterrupteur à lame souple du détecteur magnétique, fixé à l'extérieur du tube amagnétique du vérin. Ce principe de détection apporte de nombreux avantages comme: élimination des problèmes mécaniques (capteurs à galet); capteurs ILS encombrement réduit (détection sur le vérin); endurance élevée (107 manœuvres); possibilité de monter plusieurs capteurs côte à côte. 5. Logique 5.1 Les cellules logiques de base De nombreuses fonctions logiques peuvent être réalisées en pneumatique par des éléments de commutation à tiroir ou clapet. Elles réalisent les fonctions OUI, NON, ET, OU. Elles sont autonomes ou associables. Cellule OU Cellule ET Cellule OUI Cellule NON 5.2 Séquenceur pneumatique Un séquenceur est une association linéaire de modules. Le nombre de modules correspond au nombre d'étapes du cycle à réaliser. Cas du matériel Télémécanique Dcy S1,..., Sn : Signal de sortie r1,..., rn : Signal de retour A : Signal de validation du module suivant. B : Signal d'annulation du module précédent. Remise à zéro B COZET532

7 BEP TECHNOLOGIE 7 / 7 Cas du matériel Crouzet ou Joucomatic S1 Sn Dcy 1 R1 Sur le bloc d'entrée, l'orifice rouge peut être bouché, ou relié à un voyant indiquant que le système est en cycle ; il est alimenté dès la première étape et pendant tout le cycle. Sur le bloc de sortie, la boucle qui permet l'effacement des modules, en fin de cycle, peut être ouverte pour intégrer une remise à zéro (RAZ) du séquenceur. Remarque : Pour chaque étape le séquenceur délivre le signal de commande S à un distributeur qui alimente un vérin, celui-ci, en fin de déplacement, actionne un capteur qui envoie un signal en retour (r) au module d'étape. Ce signal en retour déclenche l'étape suivante dans le cycle, c'est à dire le module d'étape. Chaque module comprend une mémoire qui s'embroche sur une embase. Selon les constructeurs les fonctions ET, OU sont : soit comprises dans l'embase, soit juxtaposées aux mémoires. Rn RAZ A : B : E : C : D : F : G : H : COZET533