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Actionneurs Pneumatiques Actionneurs pneumatiques Les actionneurs pneumatiques convertissent lénergie de puissance pneumatique en énergie mécanique de

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Actionneurs Pneumatiques

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Actionneurs pneumatiquesLes actionneurs pneumatiques convertissent l’énergie de puissance pneumatique en énergie mécanique de translation, de rotation, d’aspiration.

Leurs principales caractéristiques sont :

La courseLa forceLa vitesse

On y retrouve principalement :

Les vérinsLes moteursLes ventouses

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Modèle fonctionnel

Convertir l’énergie

Réglages

Energie pneumatique

Energie mécanique de translation

Vérin linéaire pneumatique

Les vérinsLes vérins

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Energie d’entrée: Energie pneumatique.

Compression de l’air par un compresseur.Unité légale de pression:

1 Pa = 1N/m² 1 bar = 1Kg/cm2 soit environ 10N/cm2 = 105 Pa

Le Pascal, PaLe Pascal, Pa

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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

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Fonctionnement

Caractéristiques dimensionnelles:

- D, diamètre du piston

- d, diamètre de la tige

- L, course D

d

L

CaractéristiquesCaractéristiques

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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

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Il faut ensuite déterminer la longueur du mouvement à effectuer.

On en déduit la course du vérin.

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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

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- Effort axial

F = p . S

Effort axial en N

Pression d’alimentation

en Pa

Surface soumise à la pression en m2

Caractéristique de sortieCaractéristique de sortie

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F1 = p x S1 , S1= surface du piston

F2 = p x S2 , S2 = surface du piston - surface de la tige

Remarque:Remarque: L’effort dépend du sens du mouvementL’effort dépend du sens du mouvement

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D – ExempleD – 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)

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Différents types de vérins

Vérin simple effet

Vérin double effet

2 orifices

2 orifices + 1 ressort

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Verins simple effetVerins simple effet

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Symbole

Symbole

Position repos

tige rentrée

Position repos tige sortie

Diamètre pistonCourseEffort (Fressort, F=P*S-Fressort)Revient en position repos en cas de coupure pneumatiqueNb de canalisation =1

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Vérin à l ’état de reposVérin à l ’état de repos

Relié à l'échappement

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Vérin à l ’état de travVérin à l ’état de travailil

Arrivée d ’air sous

pression

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La tige du vérin sort

Arrivée d ’air sous

pression

Vérin à l ’état de travailVérin à l ’état de travail

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La tige du vérin sort

Arrivée d ’air sous

pression

Vérin à l ’état de travailVérin à l ’état de travail

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La tige du vérin sort

Arrivée d ’air sous

pression

Vérin à l ’état de travailVérin à l ’état de travail

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

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Verins double effetVerins double effetSymbole

Classique

Amorti

réglable

Symbole

Diamètre pistonCourseReste en position en cas de coupure pneumatiqueEffort

2F =

D4

P10

Newtons D =Ø alésage en millimetres

P = Pressure en bar

F = Force en Newtons

(D2- d 2 )F =4

P10Newtons

d =Ø tige piston en millimetres

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Sortie de la tigeSortie de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin sort

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Sortie de la tigeSortie de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin sort

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Sortie de la tigeSortie de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin sort

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Sortie de la tigeSortie de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin sort

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STI Génie Electrotechnique Lycée J.Perrin SALVADOR Jérôme Auto 07/03/2000

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Rentrée de la tigeRentrée de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin rentre

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Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin rentre

Rentrée de la tigeRentrée de la tige

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Rentrée de la tigeRentrée de la tige

Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin rentre

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Arrivée d ’air sous pression

Relié à l'échappement

La tige du vérin rentre

Rentrée de la tigeRentrée de la tige

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

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Symbole

Vérin rotatif

270°Pignon-crémaillère

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Symbole

Symbole

Symbole

Autres actionneurs pneumatiques

Symbole

Vérin sans tigeVentouse

Moteur

Vérin double tigeEchappement

Alimentationsens

Alimentationsens

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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 positionLe nombre d’orificeLa commandeLe débit

Les distributeursLes distributeurs

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

Les distributeurs à clapets

Les distributeurs à tiroirs

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Représentation schématique

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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).

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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.

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On veut atteindre le position Repos

Représente la source de pression

Représente l'échappement

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On veut atteindre le position Travail

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Position Travail

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Position Travail

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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.

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Etat de repos

Etat de travail

Page 52: Actionneurs Pneumatiques Actionneurs pneumatiques Les actionneurs pneumatiques convertissent lénergie de puissance pneumatique en énergie mécanique de

On veut atteindre la position Repos

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Position Repos

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Position Repos

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On veut atteindre la position Travail

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Position Travail

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Position Travail

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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.

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Etat de repos

Etat de travail

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On veut atteindre la position Repos

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Position Repos

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Position Repos

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On veut atteindre la position Travail

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Position Travail

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Position Travail

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