TRANSFORMER L’ENERGIE LES VERINS
TRANSFORMER L’ENERGIELES VERINSSituation dans le système automatiséL’énergie pneumatiqueest distribuée àl’actionneur sur ordre del’unité de traitement.Cette énergiepneumatique esttransformée en énergiemécanique afin demouvoir les effecteurs.Chaîne d'actionTRAITERDISTRIBUERTRANSFORMERW mecaniqueW pneu1 Les VérinsVérin FORMERL'énergieW2MécaniqueVérin électriqueVérin hydrauliqueIls transforment l’énergie d’un fluide sous pressionou l’énergie électrique en énergie mécanique(mouvement avec effort) Ils peuvent soulever,pousser, tirer, tourner, percuter, abloquer En milieu industriel les énergies les plus souvent utilisées sont l’énergie pneumatique et l’énergie hydraulique.1.1Vérins pneumatiquesIls utilisent de l’air comprimé, 2 à 10 bars . Très simple à mettre en œuvre, ils sont très nombreux dans lessystèmes automatisés.1.2Vérins hydrauliquesIls utilisent l’huile sous pression jusqu’à 350 bars Par rapport aux vérins pneumatiques ils sont plus couteux etdéveloppent des efforts beaucoup plus important. Les vitesses de tige sont plus précises.1.3Vérins électriquesIls utilisent l’énergie électrique (12V à 230V). Ils sont surtout utilisés dans les applications domestiques (portail, )12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)1/10
2 Les Vérins Simple Effet (VSE)L’ensemble tige-piston se déplace dans un seul sens sous l’action du fluide sous pression. Le retour est effectuépar un autre moyen : ressort, contre pression, charge Autres exemplesVERIN A DIAPHRAGMEDans ce type de vérin une membrane incorporéereprend lafonction du piston.La course s'effectue grâce à la légère déformationde la membrane lors de la mise sous pression decelle-ci.Etant donné que la course ne dépasse pas quelquesmillimètres, ces modules sont presque uniquementutilisés pour des opérations de serrage.L’avantage de ce type de vérin est sonencombrement réduit.SYMBOLE12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)2/10
VERIN A MEMBRANE ET PISTONLa grande surface de la membrane permet de produireun effort très important.Ce type de vérin est utilisé par exemple pour l’ouvertureet la fermeture de vannes hydrauliques.SYMBOLEVERIN A SOUFFLETLe vérin à soufflet ne fonctionne également que dansun sens. Ce vérin est surtout utilisé pour serrer,compresser et soulever des produits.Grâce à la surface relativement grande et enl absence de perte de frottement entre le piston et letube du vérin, le vérin à soufflet peut fournir unegrande force.12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)SYMBOLE3/10
MUSCLE PNEUMATIQUESYMBOLEEn ajoutant de l'air comprimé, les fibres de la paroidu vérin se contractent, ce qui crée une force detraction entre les deux extrémités. Le musclepneumatique offre les mêmes avantages quele vérin à soufflet.12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)4/10
3 Les Vérins Double Effet (VDE)L’ensemble tige pison peut se déplacer dans les deux sens sous l’action du fluide sous pression. L’effort enPOUSSANT (tige sortante) est légèrement plus grand que l’effort en tirant (entrée de tige) car la pression n’agitpas sur la partie de surface du piston occupée par la tige. Ils permettent un réglage plus aisé de la vitesse de la tige par contrôle du débit à l’échappement.Amortissement possible dans les deux sensCe sont les vérins les plus utilisés industriellement.Exemple d’un VDE amortiButée de pistonCorpsJoints Supportde capteursEcrou de tige12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)Tige5/10
Les vérins sans amortissement ont en fin de courseun contact direct du piston contre chaque flasque. Ilssont indiqués pour un travail avec une courseentièrement accomplie à vitesse lente. Pour desvitesses plus élevées, des butées externes équipéesd’amortisseurs sontrequises. Elles doivent être positionnées pour éviterun contact interne entre le piston et les flasques.Les vérins avec amortisseurs possèdent dans leurconstruction un système d’absorption des chocs.Les vérins de petit alésage possèdent desamortisseurs non-réglables sous forme de disquesélastiques fixés sur les deux flasques côté tige et côtéFond.Les autres vérins sont équipés d’amortisseursréglables. Ceux-ci ralentissent progressivement latige dans la dernière partie de la course par contrôlede l’échappement de l’air.L’amortissement est indispensable aux vitesses etcadences élevées ou sous fortes charges.Les vérins magnétiques possèdent un piston garnid’une bande magnétique sur son pourtour et ont untube en matière non magnétique.Le champ magnétique peut s’imaginer comme uneplage circulaire entourant le tube. Ce champ sedéplaceavec le piston lorsque la tige accomplit sa course alleret retour. En plaçant des capteurs magnétiques sur laface extérieure du tube, un à chaque extrémité parexemple, ceux-ci détectent chaque fin de coursecomplète de la tige.12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)6/10
4 Vérins particuliersVERIN TANDEMLes vérins tandem, sont deux vérins couplés en sériepar une tige commune. Dans cette configuration, la forceest presque doublée, ce qui constitue un avantageconsidérable dans les espaces restreints.VERIN DOUBLE TIGESCe type de vérin absorbe mieux les forces latéralesgrâce au double palier de la tige.Deux technologies : à accouplement magnétique et à bandeVERIN SANS TIGETransmission du mouvement directement par le Piston.Réduction de l’encombrement presque de moitié grâce àl’absence de tige.Arrêts intermédiaires possibles par blocagepneumatique, les sections d’application de la pressionétant identiques.Diamètre : de 6 à 63mmCourse : de 10 à 4000 mm12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)7/10
Le vérin oscillant à pignon/crémaillère est uneréalisation spéciale du vérin à double effet.VERIN OSCILLANTIci, la tige de vérin est réalisée en tant quecrémaillère qui entraîne un pignon. De ce fait, ledéplacement rectiligne de la tige de vérin esttransformé en un déplacement rotatif.Les réalisations standards ont un angle de rotationde 90 , 180 , 270 ou 360 .Sur certains types de vérins oscillants, l’angle derotation peut être rectifié à quelques degrés près àl’aide d’une vis de réglage.Dans le cas du vérin oscillant à palette, la pressionagit sur une palette qui engendre un mouvementrotatif.VERIN OSCILLANT A PALETTEL angle de rotation est limité à environ. 270 .L’avantage de ce type de vérin oscillant est sa petitedimension et sa construction simple et peuonéreuse.De plus l angle de rotation est, dans la plupart descas, réglable à l aide de butées mécaniques.L inconvénient du vérin oscillant à palettes est queson couple est dans la plupart des cas, limité à 20Nm.12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)8/10
Simple effet et généralement hydraulique, il permetdes courses importantes tout en conservant unelongueur au repos raisonnable.VERIN TELESCOPIQUE5 Fixation des vérinsLes fabricants proposent une gamme importante de fixations pour implanter les vérins. Deux fixations suffisent engénéral : Une à l’avant en bout de tige (cas A, B, C) ou sur le nez (cas D, E, F) Une à l’arrière (G,H,I) ou au milieu (J, J’, J’’)FIXATION DE LA TIGE DU PISTONAfin de permettre le montage de la tige du piston sur la machine, il existe plusieurs types d accessoires demontage.Chape à rotule12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)Chape de tigeAccouplement articuléFlasque d’accouplement9/10
6 Schématisation des vérins12 VERINS.doc (Philippe HOARAU)10/10
Hydraulique Electrique W2 Mécanique Vérin pneumatique Vérin électrique Vérin hydraulique . 12_VERINS.doc (Philippe HOARAU) 2/10 2 Les Vérins Simple Effet (VSE) L’ensemble tige-piston se déplace dans un seul sens sous l’action du fluide sous pression. Le retour est effectué
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