Bases de la technique du vide - festo-didactic.com · Les ensembles de formation axés sur les...

Livre d‘exercicesTP 230

Avec CD-ROM

Festo Didactic

567259 FR

Bases de la technique du vide

12

22

32

42

.2

.3

14

24

34

44

11

21

31

41

K1

14 2412 22

11 21

1

S1

K1 1M1

24 V 32

0 V

A1

A2

K1

S2

31

13

32

14

1

V2V1

2

33

2

1M131

1A1

2

311V4

1Z2

1V1

1Z1

1V2 1V3

1A2

Référence : 567259

Situation : 10/2010

Auteur : Ralph-Christoph Weber

Rédaction : Frank Ebel

Graphiques : Ralph-Christoph Weber

Lay-out : 01/2011, Susanne Durz, Frank Ebel

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, Allemand, 2011

Internet: www.festo-didactic.com

E-mail: [email protected]

Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou communication de son

contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son

auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer

des modèles d’utilité ou des modèles de présentation.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 III

Table des matières

Utilisation conforme ______________________________________________________________________ IV

Avant-propos ____________________________________________________________________________ V

Introduction ____________________________________________________________________________ VII

Consignes de sécurité et de travail _________________________________________________________ VIII

Ensemble « Technologies » pour l'électropneumatique (TP 200) ___________________________________X

Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230) __________________________________ XI

Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques _______________________________ XII

Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230) __________________________________ XI

Correspondance entre équipements et travaux pratiques ________________________________________ XVI

Aides méthodologiques à l’intention du formateur ____________________________________________ XVII

Structure méthodologique des travaux pratiques _____________________________________________ XVII

Désignation des équipements _____________________________________________________________ XVII

Contenu du CD-ROM ____________________________________________________________________ XVIII

Travaux pratiques et corrigés

TP 1 : Génération du vide ____________________________________________________________________ 3

TP 2 : Sélection de ventouses pour différentes pièces __________________________________________ 11

TP 3 : Maintien du vide en cas d'utilisation de plusieurs ventouses ________________________________ 21

TP 4 : Surveillance de la dépression _________________________________________________________ 29

TP 5 : Économies d'air comprimé dans un système de vide ______________________________________ 37

TP 6 : Détachement contrôlé de pièces en présence du vide ______________________________________ 43

Travaux pratiques et fiches de travail







Table des matières

IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Bases de la technique du vide

1 Introduction à la technique du vide __________________________________________________ I-3

1.1 Bases terminologiques du vide ______________________________________________________ I-3

1.2 Gammes de vide __________________________________________________________________ I-5

2 Génération du vide en technique de manipulation ______________________________________ I-7

2.1 Pompes à vide ____________________________________________________________________ I-7

2.2 Principe de fonctionnement des pompes volumétriques __________________________________ I-7

2.3 Notes concernant le choix des pompes _______________________________________________ I-10

2.4 Éjecteurs _______________________________________________________________________ I-11

3 Composants du vide en technique de manipulation ____________________________________ I-17

3.1 Distributeurs ____________________________________________________________________ I-17

3.2 Vacuomètres ____________________________________________________________________ I-17

3.3 Accumulation du vide _____________________________________________________________ I-18

3.4 Ventouses ______________________________________________________________________ I-19

3.5 Ventouse à soufflet _______________________________________________________________ I-20

3.6 Choix d'une ventouse _____________________________________________________________ I-21

3.7 Clapets de sécurité pour le vide _____________________________________________________ I-23

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 V

Utilisation conforme

L'ensemble de formation « Bases de la technique du vide » ne doit s'utiliser que :

• pour l'usage auquel il est destiné, c'est-à-dire dans le cadre de l'enseignement et de la formation, et

• en parfait état sur le plan de la sécurité.

Les composants de l'ensemble de formation sont construits conformément à l’état de l’art et aux règles

techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en

danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu'affecter l’intégrité des composants.

Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans

le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux

formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent manuel de

travaux pratiques.

Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à

l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l'utilisation de ce jeu d’équipement en dehors du

contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle

ou à une négligence grossière de Festo Didactic.

VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 VII

Avant-propos

Le système de formation « Automatisation et Technique » de Festo Didactic part de différents niveaux

d’accès à la formation et objectifs professionnels. C’est dans cette optique qu'est structuré le système de

formation :

• ensembles de formation axés sur les technologies ;

• mécatronique et automatisation d'usine ;

• automatisation de process et technique de régulation ;

• Robotino® – apprentissage et travaux de recherche avec des robots mobiles ;

• usines-écoles hybrides.

Les ensembles de formation axés sur les technologies traitent de la pneumatique, de l'électropneumatique,

de l'hydraulique, de l'électrohydraulique, de l’hydraulique proportionnelle, des automates programmables

industriels, des capteurs, de l'électrotechnique et des actionneurs électriques.

La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des

limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par automate programmable

des actionneurs pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques.

VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Tous les ensembles de formation se composent des éléments suivants :

• matériel ;

• supports ;

• séminaires.

Matériel Le matériel des ensembles de formation est constitué de composants industriels et systèmes adaptés à une

approche didactique. Le choix et l'exécution des composants faisant partie des ensembles de formation

sont spécialement adaptés aux projets des supports d'accompagnement.

Supports Les supports dédiés aux différents domaines de spécialité sont de deux types : didactiques et logiciels. Les

supports didactiques, axés sur la pratique, comprennent :

• manuels de fond et de cours (ouvrages standard de dispense de connaissances fondamentales) ;

• manuels de travaux pratiques (avec explications complémentaires et corrigés types) ;

• lexiques, manuels, ouvrages spécialisés (donnant des informations plus détaillées sur des thèmes à

approfondir) ;

• jeux de transparents et vidéos (permettant d'illustrer et de rendre plus vivant l'enseignement) ;

• posters (pour la visualisation de sujets plus complexes).

Dans le domaine du logiciel, des programmes sont disponibles pour les applications suivantes :

• didacticiels (présentation pédagogique et multimédia de contenus de formation) ;

• logiciels de simulation ;

• logiciels de visualisation ;

• logiciels de mesure ;

• logiciels de conception et de configuration :

• logiciels de programmation d'automates programmables industriels.

Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont

conçus pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.

Séminaires. Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de

formation initiale et continue.

Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel ?

N'hésitez pas à nous en faire part par courriel à : [email protected]

Les auteurs et Festo Didactic se feront un plaisir de tenir compte de vos remarques.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 IX

Introduction

Le présent manuel de travaux pratiques fait partie du système de formation « Automatisation et Technique »

de Festo Didactic GmbH & Co. KG. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue

axée sur la pratique. L'ensemble de formation TP 230 aborde les bases de la technique du vide.

Il traite en détail des thèmes génération du vide, conception d'un système, sélection de ventouses et

montages typiques intégrant des ventouses. Il aborde en outre la question de la réduction de la

consommation d'air comprimé dans les systèmes de vide.

La réalisation des commandes suppose de disposer d'un poste de travail bien stable doté d’une plaque

profilée Festo Didactic. La plaque profilée comporte 14 rainures en T parallèles espacées de 50 mm. La

source de tension continue utilisée est un bloc d'alimentation secteur protégé contre les courts-circuits

(entrée : 230 V, 50 Hz, sortie : 24 V, 5 A maximum). L’alimentation en air comprimé peut être assurée par un

compresseur mobile insonorisé (230 V, environ 50 l/min, 800 kPa = 8 bar maximum).

La pression de travail ne doit pas dépasser p = 600 kPa = 6 bar . Une sécurité de fonctionnement optimale

s’obtient en utilisant la commande sans lubrification à une pression de travail de p = 500 kPa = 5 bar.

Pour réaliser les 6 travaux pratiques, vous avez également besoin, en plus du jeu d'équipement TP 230, de

composants appartenant au jeu d'équipement TP 201. Les bases théoriques nécessaires à la

compréhension de ces travaux pratiques sont données dans le manuel de cours

• « Pneumatique/Électropneumatique »

et en annexe au présent manuel de travaux pratiques.

Des fiches techniques des différents composants (venturis, ventouses, vacuostats, etc.) sont en outre

disponibles.

X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Consignes de sécurité et de travail

Généralités Les étudiants ne doivent travailler sur les commandes que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un

formateur.

Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier

toutes les consignes de sécurité !

Partie mécanique • Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée.

• Les capteurs de fin de course ne doivent jamais être actionnés de face.

• Risque de blessure lors de la recherche d’erreurs !

• Utilisez un outil, par exemple un tournevis pour actionner les capteurs de fin de course.

• Ne mettez les doigts dans le montage que quand il est arrêté.

Partie électrique • N’effectuez les branchements et débranchements électriques qu'en l’absence de tension !

• N’utilisez que des câbles dotés de connecteurs de sécurité pour réaliser les branchements électriques.

• N’utilisez que des très basses tensions de 24 V DC maximum.

Partie pneumatique • Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kPa (6 bar).

• N’appliquez l’air comprimé qu’après avoir branché et bien assujetti tous les tuyaux.

• Ne débranchez pas de tuyaux sous pression.

• Risque de blessure à la mise sous pression !

Des vérins peuvent se mettre en mouvement intempestivement.

• Risque d'accident dû au débranchement intempestif de tuyaux !

Utilisez les tuyaux les plus courts possible.

Portez des lunettes de protection.

Lorsqu'un tuyau se détache :

Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé.

• Réalisation des montages pneumatiques :

Reliez les appareils avec des tuyaux en plastique d'un diamètre extérieur de 4 mm ou de 6 mm. Enfichez

ensuite le tuyau jusqu'en butée sur le raccord.

Avant de procéder au démontage, coupez l’alimentation en air comprimé.

• Démantèlement des montages pneumatiques :

Appuyez sur la bague de déverrouillage bleue pour débrancher un tuyau.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XI

Les plaques-supports des appareils sont dotées de la variante de fixation A à D :

Variante A, fixation par enclipsage Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. distributeurs). Enclipsez simplement l’équipement

dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du levier bleu.

Variante B, fixation par rotation Équipements pouvant supporter des charges moyennes (p. ex. actionneurs). Ces équipements se fixent sur

la plaque profilée par vis à tête rectangulaire. La fixation ou désolidarisation s’effectue par l'intermédiaire

de l’écrou-poignée.

Variante C, fixation par vissage Pour équipements supportant de lourdes charges ou rarement désolidarisés de la plaque profilée (p. ex.

distributeur de mise en circuit avec filtre-manodétendeur). Les éléments se fixent par vis à tête cylindrique

et écrous rectangulaires.

Variante D, fixation par enfichage Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. dispositif de signalisation). Ils se fixent par

adaptateurs enfichables.

Conformez-vous aux indications des fiches techniques des différents équipements.

XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Ensemble « Technologies » pour l'électropneumatique (TP 200)

L’ensemble « Technologies » TP100 se compose d’une multitude de moyens de formation ainsi que de

séminaires. Cet ensemble a exclusivement pour objet les commandes électropneumatiques. Certains

composants de l'ensemble « Technologies » TP 200 peuvent également faire partie d’autres ensembles.

Composants importants du TP 200 • Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic

• Compresseur (230 V, 0,55 kW, 800 kPa = 8 bar maximum)

• Jeux d’équipement ou composants isolés

• Moyens pédagogiques optionnels

• Modèles pratiques

• Équipements complets de laboratoire

Documents de formation

Manuels de cours Pneumatique/Électropneumatique�Bases de la commande pneumatique�Maintenance des

équipements pneumatiques

Manuels de travaux

pratiques

Bases de la technique du vide TP 230

Supports didactiques

optionnels

Jeux de transparents et rétroprojecteur

Symboles magnétiques, trace-symboles

WBT Électropneumatique, WBT Pneumatique

WBT Électricité 1 + 2, WBT Électronique 1 + 2

Jeu de modèles en coupe avec valise de rangement

Logiciel de simulation FluidSIM® Pneumatique

Séminaires

P111 Initiation à la pneumatique et à l'électropneumatique

P121 Entretien et dépannage d’installations pneumatiques et électropneumatiques

P-OP La traque au gaspillage – Mise en œuvre rentable de la pneumatique

IW-PEP Entretien et maintenance en automatisation – Commandes pneumatiques et électropneumatiques

P-AL Pneumatique pour la formation professionnelle

P-AZUBI Pneumatique et électropneumatique pour la formation professionnelle

VUU L'utilisation du vide en manipulation

P-KOMPAKT Formation intensive en pneumatique et électropneumatique

Pour les lieux, dates et prix, veuillez consulter la version à jour du programme des séminaires.

Vous trouverez d’autres moyens de formation dans nos catalogues et sur Internet. Le système de formation

« Automatisation et Technique » fait régulièrement l’objet de mises à jour et extensions. Les jeux de

transparents, films, CD-ROM et DVD ainsi que les différents ouvrages sont proposés en plusieurs langues.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XIII

Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230)

• Savoir générer une dépression.

• Connaître le mode de fonctionnement d'un venturi.

• Connaître l'effet de la pression système sur le vide obtenu et le temps d’évacuation pour différents

venturis.

• Connaître l'effet d'étranglements (p. ex. tuyau mince ou long, silencieux colmaté) sur la génération de la

dépression.

• Savoir régler et réguler le vide.

• Connaître l'influence du diamètre sur la force de maintien d'une ventouse.

• Savoir choisir la ventouse adaptée à différentes pièces.

• Connaître l'influence de la surface d'une pièce sur la force de maintien d'une ventouse.

• Connaître l'influence de la surface des pièces sur la force de maintien.

• Connaître des méthodes de maintien du vide quand, utilisées à plusieurs, des ventouses ne sont pas

toutes en prise.

• Savoir prendre avec des ventouses des pièces à géométrie non plane.

• Savoir surveiller la dépression à l'aide d'un manocontact.

• Savoir exécuter cette surveillance dans différentes conditions d'environnement.

• Savoir réaliser un montage permettant de minimiser la consommation d'air comprimé dans un système

de vide.

• Savoir calculer le gain apporté par ce montage économiseur et son délai d'amortissement.

• Savoir détacher de manière contrôlée des pièces d'une ventouse quand, en présence d'un montage

économiseur, l'opération de transport est terminée.

XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques

TP 1 2 3 4 5 6

Objectifs pédagogiques

Savoir générer une dépression. • Connaître le mode de fonctionnement d'un venturi. • Connaître l'effet de la pression système sur le vide

obtenu et le temps d’évacuation pour différents

venturis. •

Connaître l'effet d'étranglements (p. ex. tuyau mince

ou long, silencieux colmaté) sur la génération de la

dépression. •

Savoir régler et réguler le vide. • • • Connaître l'influence du diamètre sur la force de

maintien d'une ventouse. •

Savoir choisir la ventouse adaptée à différentes

pièces. •

Connaître l'influence de la surface d'une pièce sur la

force de maintien d'une ventouse. •

Connaître l'influence de la surface des pièces sur la

force de maintien. •

Connaître des méthodes de maintien du vide quand,

utilisées à plusieurs, des ventouses ne sont pas toutes

en prise. •

Savoir prendre avec des ventouses des pièces à

géométrie non plane. • •

Savoir surveiller la dépression à l'aide d'un

manocontact. •

Savoir exécuter cette surveillance dans différentes

conditions d'environnement. •

Savoir réaliser un montage permettant de minimiser la

consommation d'air comprimé dans un système de

vide. •

Savoir calculer le gain apporté par ce montage

économiseur et son délai d'amortissement. •

Savoir détacher de manière contrôlée des pièces d'une

ventouse quand, en présence d'un montage

économiseur, l'opération de transport est terminée. •

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XV

Jeu d'équipement du niveau « Perfectionnement » (TP 230)

Ce jeu d’équipement est conçu en vue de la formation de base aux commandes électropneumatiques. Il

contient tous les éléments nécessaires à l’acquisition des compétences définies par les objectifs

pédagogiques fixés et peut être complété à loisir par d’autres jeux. La réalisation de commandes

opérationnelles exige en outre la plaque profilée, un bloc d’alimentation électrique, différents composants

du jeu TP 201 et une source d’air comprimé.

Jeu d'équipement (TP 230)

Désignation Référence Quantité

Ventouse (noire) 20 mm 573043 1

Ventouse (noire) 30 mm 573044 1

Ventouse (transparente) 20 mm 573045 1

Ventouse (transparente) 30 mm 573046 1

Ventouse à soufflet 3,5 (transparente) 20 mm 573047 2

Ventouse ovale 4 x 20 573057 4

Venturi 05 H 573258 1

Venturi 05 L 573259 1

Accumulateur pneumatique 152912 1

Clapet anti-retour 153462 1

Limiteur de débit 193972 1

Vacuomètre 573042 1

Vacuostat 548624 1

Composants nécessaires du TP 201

Désignation Référence Quantité

Électrodistributeur 3/2, normalement fermé 539776 1

Électrodistributeur 5/2 utilisé en 3/2, normalement ouvert 539777 1

Entrée de signaux, électrique 162242 1

Relais, triple 162241 1

Bloc de distribution 152896 1

Raccord en T 153128 2

Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur 540691 1

XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Symboles du jeu d'équipement

Dénomination Symbole

Relais, triple

1412 2422 3432

32

4442

11 21 31 41

A1

A2

1412 2422 34 4442

11 21 41

A1

A2 31

1412 2422 3432 4442

11 21 31 41

A1

A2

Entrée de signaux, électrique 13 21

14 22

13 21

14 22

13 21

14 22

13 21

14 22

Électrodistributeur 3/2,

normalement fermé

2

1M131

1M1

12

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XVII

Dénomination Symbole

Électrodistributeur 5/2

Accumulateur pneumatique

Vacuostat

p

Clapet anti-retour

1

2

Limiteur de débit

1

2

Venturi

2

31

Ventouse

XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Correspondance entre équipements et travaux pratiques

TP 1 2 3 4 5 6

Dispositifs

Ventouse (noire) 20 mm 1


Ventouse (transparente) 20 mm 1

Ventouse (transparente) 30 mm 1

Ventouse à soufflet 3,5 (transparente)

20 mm avec soupape d'aspiration 1 2 2 2 2

Ventouse ovale 4 x 20 1

Venturi 05 L 1 1 1

Venturi 05 H 1 1 1 1 1 1

Accumulateur pneumatique 1

Clapet anti-retour 1 1

Limiteur de débit 1 (1)

Vacuomètre 1 1 1

Vacuostat 1 1 1

Les composants suivants de l'ensemble de formation TP 201 sont en outre nécessaires.

TP 1 2 3 4 5 6

Dispositifs


Électrodistributeur 3/2, normalement

fermé 1 1 1 1 1 1

Électrodistributeur 5/2 utilisé en 3/2,

normalement ouvert 1 1 1

Manodétendeur 1 1 1 1 1 1

Entrée de signaux, électrique 1 1 1 1 1 1

Relais, triple 1 1 1 1 1 1

Bloc de distribution 1 1 1 1 1 1

Distributeur de mise en circuit avec filtre-

détendeur 1 1 1 1 1 1

Bloc d’alimentation secteur 24 V DC 1 1 1 1 1 1

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XIX

Aides méthodologiques à l’intention du formateur

Objectifs pédagogiques L’objectif pédagogique général des présents travaux pratiques est d’apprendre à concevoir

systématiquement des schémas ainsi qu’à réaliser pratiquement la commande sur la plaque profilée. Cette

interaction directe entre théorie et pratique est le garant de progrès rapides. Des objectifs pédagogiques

plus concrets sont affectés à chaque travail pratique. Les objectifs pédagogiques importants du

« débriefing » sont indiqués entre parenthèses.

Éléments du jeu d'équipement Le jeu d’équipement est conçu en fonction des travaux pratiques et inversement. Pour tous les travaux

pratiques, vous n’avez besoin que de certains éléments d'un jeu d’équipement du niveau « Initiation »

TP 201.

Chaque travail pratique du niveau « Initiation » peut être réalisé sur une seule plaque profilée.

Structure méthodologique des exercices

Tous les travaux pratiques de la section A ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en :

• Titre

• Objectifs pédagogiques

• Problème

• Contraintes

• Projet

• Fiches de travail

Le manuel de l'enseignant contient le corrigé de chacune des fiches de tous les travaux pratiques.

Désignation des équipements

La désignation des éléments dans les schémas s'effectue selon la norme ISO 1219-2. Tous les composants

d'un circuit possèdent le même repère principal. Des lettres sont attribuées en fonction du composant. Les

composants existant en plusieurs exemplaires dans un circuit sont numérotés en continu. Les branches

sous pression sont désignées par P et numérotées séparément en continu.

Actionneurs : 1A1, 2A1, 2A2, ...

Distributeurs : 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...

Capteurs : 1B1, 1B2, ...

Entrée de signaux : 1S1, 1S2, ...

Accessoires : 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...

Branches sous pression : P1, P2, ...

XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259

Contenu du CD-ROM Le manuel de travaux pratiques figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni. Celui-ci met en outre

à votre disposition d'autres supports.

Le CD-ROM contient les dossiers suivants :

• Fiches techniques

• Évaluation

• Catalogue Festo

Fiches techniques Les fiches techniques des équipements de l’ensemble « Technologies » sont ici disponibles sous forme de

fichiers pdf.

Évaluation Une version d’évaluation du progiciel FluidSIM® Pneumatique est disponible sur le CD-ROM. Cette version

suffit déjà à tester les commandes mises au point.

Catalogue Festo Les pages du catalogue de Festo AG & Co. KG vous sont fournies pour un certain nombre d’équipements. La

présentation et la description des équipements sous cette forme ont pour but de montrer comment se

présentent ces équipements dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations

complémentaires sur les équipements.


TP 1 Génération du vide

Objectifs pédagogiques Lorsque vous aurez fait ce TP,

• vous saurez générer une dépression ;

• vous connaîtrez le mode de fonctionnement d'un venturi ;

• vous connaîtrez l'effet de la pression système sur le vide obtenu et le temps d’évacuation pour

différents venturis ;

• vous connaîtrez l'effet d'étranglements sur la génération de la dépression ;

• vous saurez régler et réguler le vide.

Problème On se propose de mettre au point un dispositif destiné à manipuler différentes pièces. Votre travail consiste

à examiner différents composants et à préciser les possibilités d'utilisation du vide dans ce contexte. Vous

devez d'abord étudier les composants permettant de générer la dépression.

Contrainte • Utilisez les venturis du jeu d'équipement.

Projet 1. Décrivez le mode de fonctionnement d’un venturi.

2. Réalisez le montage expérimental.

3. Mesurez le vide généré et le temps d’évacuation avec différents venturis.

4. Tracez les caractéristiques des deux venturis.

5. Comparez les deux venturis et décrivez les différences.

6. Indiquez les influences négatives possibles sur la génération du vide.

TP 1 – Génération du vide


Mode de fonctionnement d'un venturi

– Donnez le nom des différents constituants et orifices de raccordement du venturi représenté ci-dessous.

Reportez les désignations correspondantes derrière les chiffres dans le tableau.

Orifice d'échappement, orifice d'alimentation, buse de collecte, buse d'injection, orifice de vide ou

d'aspiration

4

5

1

2 3

Venturi

N° Désignation

1 Orifice d’alimentation

2 Buse d’injection

3 Buse de collecte

4 Orifice d’échappement

5 Orifice de vide ou d'aspiration

– Décrivez le mode de fonctionnement du venturi.

De l'air comprimé provenant de l'orifice d'alimentation (1) passe par un étranglement, la buse

d'injection (2) du venturi. Au niveau de cet étranglement, l'air est accéléré à une vitesse ultrasonique.

En sortie de la buse d'injection, l'air se détend et s'échappe à travers la buse de collecte (3) par

l'orifice d'échappement (4). Lors de cette opération, une dépression se crée dans la chambre

entourant la buse d'injection. Il en résulte une aspiration de l'air dans l'orifice d'aspiration (5).



Mesure de la dépression générée par différents venturis

Réalisez la commande correspondant au schéma ci-dessous. Mesurez pour différentes pressions système la

dépression obtenue avec le venturi. Comparez les deux venturis du jeu d'équipement.

– Reportez les valeurs que vous venez de déterminer dans le tableau ci-dessous.

12

22

32

42

.2

.3

14

24

34

44

11

21

31

41

K1

14 2412 22

11 21

1

S1

K1 1M1

+24 V 32

0 V

A1

A2

K1

S2

31

13

32

14

2

1M131

1V1

2

31

1V2

1V3

1Z1

2

31

Pression

système

Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2

Dépression obtenue (bar) Dépression obtenue (bar)

1 bar -0,08 0

2 bar -0,34 -0,14

3 bar -0,54 -0,2

4 bar -0,7 -0,3

5 bar -0,77 -0,38

6 bar -0,8 -0,42



Tracé de la caractéristique de dépression

– Tracez la caractéristique des deux venturis pour la dépression obtenue dans le diagramme ci-dessous.

pu = dépression, p = pression système

1 42 53 7

-0,1

-0,5

-0,2

-0,6

-0,3

-0,7

-0,4

-0,8

-1,0

p

VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2

VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2

pU

Dépression obtenue en fonction de la pression de service



Mesure du temps d’évacuation des deux venturis

Réalisez la commande présentée plus haut selon le schéma ci-dessous. Pour pouvoir comparer la capacité

d'aspiration des deux venturis du jeu d'équipement, on mesure le temps s'écoulant de l'application de la

pression de service (6 bar) à l'atteinte de la dépression fixée.

Nota :

L'accumulateur pneumatique est nécessaire pour obtenir un intervalle de temps mesurable lors de

l'évacuation et simule ainsi un système plus grand à mettre sous vide. Utilisez pour la mesure du temps

une montre ou un chronomètre.

12

22

32

42

.2

.3

14

24

34

44

11

21

31

41

K1

14 2412 22

11 21

1

S1

K1 1M1

+24 V 32

0 V

A1

A2

K1

S2

31

13

32

14

2

1M131

1V1

2

31

1V2

1V3

1Z1

2

31

1Z2



– Mesurez le temps d’évacuation pour toutes les valeurs indiquées dans le tableau et reportez les valeurs

mesurées pour les deux venturis dans le tableau ci-dessous. Réglez pour ce faire la pression système à

6 bar.

Dépression (bar)

Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2

Temps d’évacuation (s) Temps d’évacuation (s)

-0,1 bar 0,4 -

-0,2 bar 0,8 0,4

-0,3 bar 1,0 0,8

-0,4 bar 1,8 2,0

-0,5 bar 2,4 Max. -0,44 bar

-0,6 bar 3,5

-0,7 bar 5,8

-0,8 bar 10,0

– Reportez les temps d’évacuation déterminés dans le graphique ci-dessous et tracez la caractéristique

des deux venturis.

-0,4-0,2 pU -0,80

2

4

6

10

0

t (s)

VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2

VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2



Comparaison des venturis

– Décrivez les différences entre les deux venturis utilisés et leurs avantages respectifs pour la génération

du vide.

Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 :

Ce type de venturi permet d'obtenir un vide plus poussé.

Le vide maximal s'obtient déjà pour une faible pression système.

Ce venturi nécessite toutefois un temps d’évacuation nettement plus long que l'autre.

Ce type de venturi s'utilisera de préférence quand les ventouses doivent développer des forces de

maintien plus grandes, par exemple pour maintenir en toute sécurité de lourdes charges.

Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2 :

Ce venturi permet d'obtenir un vide comparativement plus faible (~50%) que l'autre.

Le vide maximal qu'il est possible d'obtenir exige une pression système élevée.

En contrepartie, il lui suffit d'un temps d’évacuation très faible pour créer la dépression.

Ce venturi s'utilisera quand il s'agit de mettre rapidement sous vide un système assez grand. Les

venturis du type L ont leur domaine d'utilisation optimal là où il faut un vide assez faible et/ou des

cadences rapides.

Influences sur la génération du vide

– Quelles sont les influences qui, à part la modification de la pression système et la taille du système à

mettre sous vide, peuvent affecter négativement la génération d'une dépression à l'aide d'un venturi ?

Notez-les par écrit.

Grande longueur ou étranglement du tuyau entre éjecteur et ventouse.

Grande longueur ou étranglement de la conduite d'alimentation en air comprimé de l'éjecteur

Encrassement ou colmatage du silencieux

Raccords de distribution ou coudes dans les conduites de dépression



Influence d'étranglements sur la génération du vide

Pour simuler les étranglements ou autres conditions défavorables dans les conduites d'air comprimé ou de

vide, on monte un limiteur de débit dans la conduite considérée. La fermeture du limiteur de débit permet

ainsi de simuler un étranglement. Réglez le limiteur de débit à une valeur donnée et ne modifiez pas ce

réglage durant toute l'expérience.

– Simulez les influences indiquées dans le tableau sur l'intensité du vide et le temps d’évacuation.

Influence Venturi (type H) Venturi (type L)

Silencieux encrassé

Étranglement entre venturi et silencieux

Temps d’évacuation :

Vide maxi

Temps d’évacuation :

Vide maxi

Coude dans la conduite de vide

entre ventouse et vacuomètre et entre venturi

et vacuomètre

S'il y a un coude en l'un des deux

endroits, le vide disparaît au niveau de

la ventouse. Si le coude se trouve entre

vacuomètre et ventouse, le vide

continue cependant d'être indiqué.

S'il y a un coude en l'un des deux

endroits, le vide disparaît au niveau de

la ventouse. Si le coude se trouve entre

vacuomètre et ventouse, le vide

continue cependant d'être indiqué.

Étranglement dans la conduite d'air comprimé

Étranglement entre détendeur ou distributeur

et venturi

Plus la section de l'étranglement est

petite, plus le vide obtenu est faible.



Étranglement dans la conduite de vide

Étranglement entre pression ambiante et

venturi, avec vacuomètre intercalé Simule une

pièce poreuse.





Mesurez le temps d’évacuation nécessaire à

l'atteinte du vide maximal (avec accumulateur

pneumatique) pour différentes longueurs de la

conduite de vide

10 cm

100 cm

15 s

22 s

3 s

5 s

Bases de la technique du vide - festo-didactic.com · Les ensembles de formation axés sur les...

Documents

Transcript of Bases de la technique du vide - festo-didactic.com · Les ensembles de formation axés sur les...