Enseignement transversal

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Les vrins pneumatiques

1. Rle et fonction

Le vrin est un actionneur pneumatique qui permet dexercer un effort rectiligne dans le sens de son dplacement. Cet effort est exerc par translation dune tige dans un cylindre. On utilise couramment lexpression le vrin sort pour exprimer le mouvement de sortie de la tige du vrin. Le mouvement inverse est souvent donn par lexpression le vrin rentre .

Il existe deux principaux type de vrin pneumatique, trs frquemment utilis dans les systmes de grandes dimensions : - le vrin simple effet - le vrin double effet

2. Le vrin simple effet Il exerce leffort de translation dans un seul sens (gnralement en poussant lobjet) sur une course

assez faible.

Lair sous pression traverse le raccord (ici en jaune) et pousse le piston ; ainsi la tige sort.

Lorsquil ny a plus dair, laction du ressort repousse le piston et la tige rentre ; le vrin retrouve sa position de repos. Remarque : Selon la position du ressort par rapport au piston, la majorit des vrins simple effet sont au repos quand la tige est rentre ; cependant on trouve des modles de vrin simple effet avec la tige sortie au repos. Ces derniers sont souvent utiliss comme organe de scurit en cas de coupure dnergie.

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3. Le vrin double effet Il exerce leffort de translation dans les deux sens de son dplacement : en poussant

(sortie de tige), en tirant (rentre de tige).

Du point structurelle, la diffrence entre ces deux types de vrins est minime. Le vrin

double effet na pas de ressort. Lentre dair peut seffectuer des deux cots du piston. Lair sous pression fait sortir ou rentrer la tige en exerant la pression sur la surface de

lune ou lautre des faces du piston. Lair comprim pntre par lune ou lautre des deux chambres du vrin (la chambre avant ou la chambre arrire).

4. Dimensionnement des vrins Un vrin est dtermin sur le plan dimensionnel par la course et le diamtre de son piston. La course est impose par la longueur du dplacement raliser. Le diamtre doit tre choisit essentiellement en fonction de leffort vaincre.

La pousse thorique Ftho (ou effort de translation) dun vrin de section S, aliment par une pression P, est : Ftho = P x S avec Ftho force en N (newton) P pression en Pa (pascal) S surface du piston en m

Pour vaincre les frottements et les broutements lors du dplacement du piston, il est important que la pousse soit suprieure leffort rel F vaincre. Do :

Frel = Ftho x t avec t le taux de charge (souvent gal 0,5)

Parfois, lorsque la pression est exprime en bar (1bar = 105 Pa) on exprime la surface du piston en cm pour calculer la force en daN.