Introduction

L’air comprimé est une des formes les plus ancienne de l’énergie que l’homme a utilisé. Les premières traces d’applications exploitant l’air remontent à plus de 2000 ans.
Pneumatique vient du mot grec « pneuma » qui signifie « vent » : elle traite des phénomènes qui résultent de la dynamique de l’air.
Bien connue depuis des siècles, il a fallu attendre le 19ème siècle pour en voir l’étude systématique et le 20ème pour que la technologie pneumatique fasse son apparition dans toutes les branches de l’industrie.
L’air comprimé est une énergie offrant de nombreux avantages et permet de résoudre, de manière simple et rationnelle les problèmes de l’automatisation.

Propriétés

PRESSION : c’est la première grandeur, fondamentale, qui caractérise l’énergie pneumatique. On la mesure souvent en donnant la différence avec la pression atmosphérique.

PRESSION absolue = PRESSION relative + PRESSION atmosphérique.

L’unité de pression du système international (SI) est le Pascal mais l’unité usuelle en automatisme est le bar .

1 Pa = 1N/m²          1 bar = 1 daN/cm²          1 Pa = 10⁵ Pa

La pression de travail usuelle est de 6 bar , ce qui correspond à une pression absolue d’environ 7 bar (puisqu’on considère que la pression atmosphérique est proche de 1 bar).

VOLUME : l’indicateur d’un volume d’air n’a de sens qu’accompagné de sa pression et de sa température . Afin d’unifier les valeurs, on définit les conditions normale : température de 0°C et une pression de 1 atm (ou 1013 hPa).

Le volume sera indiqué en m³.

DEBIT : sous les mêmes conditions que pour le volume normal, on définit le débit d’air en indiquant le volume d’air qui traverse une section de canalisation par unité de temps .

Le débit (Q) sera exprimé en m³ /h.

Caractéristiques

Quels sont les avantages de l’air comprimé ?

● Disponibilité : l’air est partout présent en quantité illimitées.

● Transport : l’air comprimé peut être facilement transporté à l’aide de canalisations.

● Stockage : l’air peut être emmagasiné dans des cuves et prélevé à la demande.

● Antidéflagrant et ininflammable : aucun risque d’explosion.

● Propreté : aucun risque de pollution, inutile de prévoir des canalisations de retour.

● Vitesse : l’air comprimé s’écoule très rapidement (vitesse habituelle des vérins : 2 m/s).

● Tolérance à la surcharge : en cas de surcharge, les équipements pneumatiques fonctionnent jusqu’à l’arrêt sans risque de rupture ou détérioration.

Quels sont les inconvénients de l’air comprimé ?

● Traitement : obtenu à partir de l’air ambiant, l’air comprimé doit être purifié et séché pour éviter l’usure des équipements.

● Compressibilité : l’air étant, par nature, compressible, on ne peut obtenir facilement des vitesses de piston régulières.

● Pression limitée : de 6 à 8 bars. Au delà, le coût serait beaucoup plus important.

● Bruit : les échappements d’air sont bruyants et imposent l’installation de silencieux.

● Coût : la production et le traitement restent d’un coup assez élevé.