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Article

1 - VÉRINS À MOUVEMENT LINÉAIRE

2 - COMMENT COMMANDER UN VÉRIN PNEUMATIQUE

3 - DIFFÉRENTS TYPES D’AMORTISSEMENT

4 - DÉTECTION DES FINS DE COURSE

5 - MATÉRIAUX UTILISÉS

  • 5.1 - Matériaux utilisés pour les joints
  • 5.2 - Matériaux utilisés pour les vérins

6 - DIMENSIONNEMENT DES VÉRINS

7 - CONSOMMATION DES VÉRINS

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

10 - SYMBOLES

Article de référence | Réf : BM6100 v1

Différents types d’amortissement
Automatisation pneumatique - Vérins pneumatiques linéaires et rotatifs

Auteur(s) : Frédéric MOULIN

Date de publication : 10 août 2022

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RÉSUMÉ

Cet article traite des différentes technologies de vérins pneumatiques actuellement utilisés dans l’industrie : quels sont les différents types de vérins ? A quelles applications sont-ils adaptés ? Quels sont les matériaux utilisés pour leur fabrication ? En plus d’un état des lieux technologique, sont abordés les différents aspects nécessaires à la mise en œuvre de ces vérins : organes de commande, gestion des vitesses et des décélérations, et accessoires nécessaires à leur intégration dans une architecture mécanique ou encore d’automatisme. Pour conclure, il est question des méthodes de dimensionnement des vérins et des calculs de consommation d’air comprimé.

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Auteur(s)

INTRODUCTION

Le vérin pneumatique est un organe clé utilisé dans l’automatisme industriel. À partir de la force de l’air comprimé, il permet de réaliser des mouvements rapides et puissants. Grâce à sa conception très simple, le vérin pneumatique est d'un faible coût par rapport à d’autres technologies de transmissions de puissance, il est de plus particulièrement léger ce qui le rend adapté à des applications mobiles ou embarquées.

Les concepts de bases ainsi que les termes utilisés dans cet article permettent de définir les principes de fonctionnement, d’utilisation et d’activation des vérins pneumatiques. Cet article aborde les différents designs et les principes de fonctionnement.

Nous pouvons distinguer différents types de vérins en nous appuyant sur les critères suivants :

  • conception : cylindrique, à profilé, à tirant, compact, en soufflet, ou autres types de conception,

  • type de mouvements : linéaire, rotatif, ou encore combinaison des deux,

  • fonction : préhension, manipulation, mouvement de charge lourdes, etc.

En plus de ces critères, il est possible d’ajouter d’autres moyens de différencier les vérins, comme par exemple, la vitesse (vérins à faible vitesse), les environnements spécifiques (production en salle blanche, vérins utilisés dans l’industrie minière…). Dans ces cas, les généralisations restent difficiles, car les utilisateurs énoncent des points de vue divergents.

Pour cet article, la première distinction est faite entre les vérins linéaires et les vérins rotatifs. Chaque type de fonction et de conception est ensuite détaillé.

Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des symboles utilisés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm6100


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3. Différents types d’amortissement

Le but de l’amortissement est d’absorber l’énergie cinétique générée lors du mouvement du piston, de sa tige et de la charge. La distinction doit être faite entre quatre technologies différentes :

  • amortissement sur butée élastique,

  • amortissement pneumatique réglable,

  • amortisseur hydraulique externe,

  • amortissement avec un système électronique intelligent.

3.1 Amortissement sur butée élastique

Pour ce type d’amortissement, 2 bagues de plastique servent de butée sur chacune des positions de fin de course (figure 34). Les performances de ce type d’amortissement dépendent du matériau utilisé pour ces bagues. Il est impossible d’adapter les caractéristiques de l’amortissement en fonction de l’application. Selon le type ou le fabricant du vérin, ces bagues peuvent être fixées sur les culasses du vérin, ou alors sur les deux faces du piston en mouvement.

Ce type d’amortissement offre l’avantage d’être compact et économique, car il ne nécessite que très peu de composants. En revanche, sa capacité à absorber de l’énergie est assez limitée. Cela peut générer des vibrations à la fin de chaque mouvement. Ce type d’amortissement sera donc destiné à des vérins de petit diamètre et de faible course. Son principal rôle est de limiter le bruit.

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3.2 Amortissement pneumatique réglable

Ce type d’amortissement utilise une partie de l’écoulement de l’air qui sort du vérin pour créer un coussin d’air. Ce coussin d’air va lentement dissiper l’énergie cinétique au fur à mesure que le piston approche de sa position de fin de course. Il est possible de régler l’intensité de l’amortissement grâce à une vis qui limite plus ou moins l’écoulement de l’air emprisonné dans le coussin d’air.

Le principe de fonctionnement est illustré par la figure 35. Lorsque le piston avance vers sa position de fin de course, l’air a deux possibilités pour sortir du vérin : la sortie principale, avec une section...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HESSE (S.) -   Rationaliser grâce à la manipulation.  -  Version anglaise : https://frscribe.com/doc/7339269/99-Pneumatic-Applications (1994).

  • (2) - CHEVALIER (A.) -   Guide du dessinateur industriel.  -  Hachette (Édition 2021-2002).

NORMES

  • Transmissions pneumatiques – Vérins à simple tige, série 1 000 kPa (10 bar), alésages de 8 mm à 25 mm – Dimensions de base et de montage. - ISO 6432 - novembre 2015

  • Transmissions pneumatiques – Vérins avec fixations détachables, série 1 000 kPa (10 bar), alésages de 32 mm à 320 mm – Dimensions de base, des fixations et des accessoires. - ISO 15552 - juin 2018

  • Transmissions pneumatiques – Vérins – Vérins compacts, série 1 000 kPa (10 bar), alésages de 20 mm à 100 mm. - ISO 21287 - juillet 2005

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