Le vérin pneumatique (généralités)
LA CHAÎNE D’ACTION PNEUMATIQUE
Le vérin fait partie des « actionneurs ».
VÉRIN PNEUMATIQUE
1 – Rôle d’un vérin :
Le vérin pneumatique transforme l’énergie pneumatique en énergie mécanique de translation.
L’énergie mécanique est produite sous forme d’un mouvement permettant de provoquer un déplacement ou de créer une force.
2 – Constitution d’un vérin :
Quel que soit le vérin, son type et son constructeur, il sera constitué des mêmes éléments.
Le piston est solidaire de la tige qui peut se déplacer à l’intérieur du corps. Le corps est délimité par le nez et le fond dans lesquels sont aménagés les orifices d’alimentation en air comprimé.
Les espaces vides peuvent qui peuvent être remplis d’air comprimé s’appellent les chambres.
Coupe d’un vérin
3 – Principe de fonctionnement :
C’est l’air comprimé qui, en pénétrant dans l’une des chambres, pousse sur le piston. La tige se déplace. L’air présent dans l’autre chambre est donc chassé et évacué du corps du vérin.
La tige rentre La tige sort
Le mouvement contraire est obtenu en inversant le sens de déplacement de l’air comprimé.
4 – Type de vérin :
Il existe deux types de vérins pneumatiques :
Symbole du vérin
Vérin double effet Vérin simple effet
Vérin double effet
Le piston peut se déplacer librement dans le corps lorsqu’il est poussé par l’air comprimé. En absence d’air comprimé, il reste en position (tige rentrée ou sortie).
Vérin simple effet
Un des deux mouvements de la tige est obtenu à l’aide d’un ressort de rappel qui se comprime lorsque s’effectue l’autre mouvement.
La position obtenue lorsque le ressort se détend (en absence d’air comprimé dans l’autre chambre) s’appelle la position repos.
5 – Les vérins spéciaux
Vérins à faible course
Les vérins à faible course sont des vérins aux dimensions non normalisées, souvent simple effet dont la course est très courte. Ils sont souvent utilisés dans des applications de serrage et de maintien de pièces : serrage d’un étau, bridage sur une table de machine-outil, plaquage de l’intérieur d’une pièce…
Vérin à diaphragme
Dans ce type de vérin une membrane incorporée reprend la fonction du piston.
La course s’effectue grâce à la légère déformation de la membrane lors de la mise sous pression de celle-ci.
Étant donné que la course ne dépasse pas quelques millimètres, ces modules sont presque uniquement utilisés pour des opérations de serrage.
L’avantage de ce type de vérin est son encombrement réduit.
Vérin sans tige
Les vérins sans tige sont une excellente réponse au problème d’encombrement pour les très longues courses. En effet, avec un vérin traditionnel, l’encombrement atteint le double de la course souhaitée (longueur de tige plus longueur du corps).
Dans le cas d’un vérin sans tige c’est le corps qui est mobile le long du cylindre. Plusieurs technologies sont en concurrence (accouplement mécanique ou magnétique).
Vérin rotatif
Les vérins rotatifs présentés ici permettent d’obtenir un mouvement oscillant de 0° à 180° réglable.
L’originalité de ces vérins consiste en un piston oscillant : la palette (photographié ici sortie du corps du vérin pour une meilleure visibilité).
La palette entraine en rotation l’arbre cannelé.
Muscle pneumatique
Le muscle pneumatique est un actionneur en traction imitant un muscle biologique.
Il se compose d’un tuyau de contraction muni, à ses deux extrémités, de raccords appropriés. La mise sous pression du tuyau provoque une dilatation circonférentielle qui engendre une traction axiale.
Vérin à soufflet
Les vérins à soufflet agissent comme des actionneurs sous l’effet de sa mise sous pression et à l’échappement. Lorsqu’ils sont sous pression en permanence, les vérins à soufflet assurent la fonction d’amortisseur.
De conception simple, ils se composent de deux plaques métalliques et d’un soufflet de caoutchouc serti. Ils ne comportent aucun joint ni aucune pièce mécanique mobile telle qu’une tige de piston.
Ce vérin est surtout utilisé pour serrer, compresser et soulever des produits.
Grâce à la surface relativement grande et en l’absence de perte de frottement entre le piston et le tube du vérin, le vérin à soufflet peut fournir une grande force.
6 – Caractéristiques et dimensionnement
Outre son type, un vérin se détermine en fonction de paramètres de fonctionnement comme la force à développer et la vitesse de déplacement de la tige ou de critères techniques (environnement, encombrement, utilisations particulières, amortissement de fin de course …)
Les choix d’actionneurs conduisent à des calculs de comportement et de dimensions et au choix des composants complémentaires. Les catalogues de fabricants sont alors une aide précieuse.
7 – Les accessoires d’un vérin :
8 – Schématisation des vérins
LE VÉRIN |