Le type le plus populaire d'actionneur pneumatique consiste en un piston et une tige se déplaçant à l'intérieur d'un vérin fermé, conçu pour se déplacer en ligne droite afin de fournir un mouvement linéaire. Ce type d'actionneur linéaire est utilisé dans divers secteurs industriels, l'automatisation des usines et l'emballage, ainsi que dans les transports et les sciences de la vie.
Un actionneur linéaire pneumatique est soumis à deux types de principe de fonctionnement : simple ou double effet. Découvrons ces variantes, les applications types ainsi que leurs avantages et inconvénients.
Vérins simple effet
Dans un vérin pneumatique simple effet, la poussée (ou la force de sortie) n'est développée que dans une direction.
Le retour du piston est assuré par un ressort adapté, ou par un autre moyen externe tel qu'un poids, un mouvement mécanique, la gravité ou un ressort externe. Ils sont munis d'un seul orifice qui permet à l'air comprimé de pénétrer dans le vérin afin de déplacer le piston dans la position souhaitée.
Il existe deux types de vérins simple effet :
- ‘Type « poussée » : l'application de la pression d'air génère une poussée, « propulsant » ainsi le piston.
- Type « traction » : l'application de la pression d'air génère une poussée, « tirant » ainsi le piston.
Les vérins simple effet, tels que la série P1P de Parker, sont généralement utilisés dans les applications où le travail s'effectue dans une seule direction, notamment les opérations de serrage, de positionnement, de marquage, de course et d'assemblage de petite taille.
Avantages:
- Conception simplifiée
- Dimensions compactes
- Réduction des coûts liés aux vannes et à la canalisation,
- Consommation d'air réduite de moitié par rapport à celle d'un vérin double effet de taille équivalente.
Inconvénients:
- Le côté ressort de rappel du vérin est ventilé à l'air libre, ce qui risque de faire pénétrer des corps étrangers, en entraînant un dysfonctionnement et en réduisant la durée de vie du vérin.
- Avec une durée de vie prolongée du vérin, le fonctionnement du ressort peut devenir incohérent et fournir des positions de fin de course aléatoires.
- La taille et la course du vérin sont limitées en raison des limitations liées aux dimensions et à la force du ressort.
- La poussée est légèrement réduite en raison de la force opposée du ressort.
Vérins double effet
Dans un vérin pneumatique double effet, la poussée (ou la force de sortie) est développée à la fois dans les directions d'extension et de rétraction. Les vérins double effet sont munis d'un orifice à chaque extrémité et déplacent le piston en avant et en arrière en alternant l'orifice qui reçoit l'air à haute pression. Cela est indispensable lorsqu'une charge doit être déplacée dans les deux sens, par exemple pour ouvrir et fermer une porte.
La pression de l'air est appliquée alternativement aux extrémités opposées du piston. Cette application produit une poussée dans la course positive (propulsion) et une poussée dans la course négative (traction).
Les vérins double effet conviennent généralement à toutes les applications où les poussées et les longueurs de course requises sont supérieures à celles des vérins simple effet. Les petits vérins double effet sont également utilisés dans les applications où des positions de fin de course positives sont nécessaires pour les deux courses.
Parmi tous les modèles d'actionneurs linéaires, les vérins double effet, tels que la série P1F de Parker, sont les plus utilisés. Ils représentent environ 95 % de tous les vérins utilisés dans les circuits de commande pneumatique.
Avantages:
- En règle générale, les normes ISO s'appuient sur la conception des vérins double effet.
- La gamme des vérins double effet est plus vaste que celle des vérins simple effet, offrant beaucoup plus de possibilités en matière de taille et de course.
- Un grand nombre de variantes sont proposées pour les vérins double effet de base.
Inconvénients:
- Position intermédiaire impossible ;
- L'air est un fluide compressible : si un vérin pneumatique doit être utilisé comme vérin d'alimentation, il doit être couplé à un vérin hydraulique asservi pour pouvoir assurer une alimentation constante ;
- Les vérins à course longue nécessitent un guidage adéquat de la tige de piston.
En savoir plus
Découvrez les 6 étapes de la spécification des actionneurs linéaires dans notre blog Connaître vos systèmes pneumatiques : Spécification des actionneurs linéaires.
Article rédigé par Kevin Hill, Directeur des produits européen Actionneurs pneumatiques, Division Pneumatic Division Europe, Parker Hannifin Corporation.
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