Vous recherchez un équipement capable d'effectuer un mouvement continu sans avoir à appuyer sur un bouton ? De nombreux secteurs commerciaux tels que l'automatisation industrielle, l'emballage, le transport et la fabrication automobile utilisent des composants pneumatiques dans la conception de leurs machines. Les systèmes pneumatiques sont réputés pour être fiables, peu coûteux et propres.
Les vérins pneumatiques, également appelés vérins ou actionneurs, sont des dispositifs mécaniques qui utilisent l'air comprimé pour déplacer une charge sur une trajectoire linéaire. Le type d'actionneur pneumatique le plus courant se compose d'un piston et d'une tige qui se déplacent à l'intérieur d'un cylindre fermé où le piston effectue le mouvement souhaité. Dans les systèmes pneumatiques, l'air est utilisé comme source d'énergie pour fonctionner et accomplir une tâche donnée, dans ce cas, l'extension et la rétraction du piston à l'intérieur du cylindre.
Les vérins sont généralement utilisés sous deux types : à simple effet et à double effet. La principale différence de conception entre les deux vérins est le nombre d'orifices. Les vérins à simple effet ont un orifice pour l'entrée d'air comprimé, tandis que les vérins à double effet utilisent deux orifices pour le fonctionnement. Cette simple différence de conception distingue les deux vérins en termes de mouvement et de vitesse. Lors du choix d'une conception, il est important de comprendre l'application de chaque dispositif, leurs différences, leurs avantages et leurs inconvénients.
Vérins à simple effet
Si vous souhaitez utiliser votre machine en mouvement linéaire et effectuer des mouvements tels que le serrage, le positionnement et l'emboutissage, les vérins à simple effet peuvent être la solution pour vous. Comment fonctionnent-ils ? Les vérins à simple effet ont un orifice par lequel l'air sous pression entre dans une direction. Un ressort ou une charge est généralement monté sur le piston. Une fois l'air nettoyé et comprimé, il entre par l'orifice unique, forçant le piston à s'étendre dans une direction, ce qui comprime le ressort. Le ressort (ou une autre force externe) rétractera le piston dans sa position d'origine après avoir libéré l'air par le même orifice par lequel le piston est entré à l'origine. En bref, l'air comprimé forcera une course vers l'avant dans le vérin et le ressort reviendra à la course.
Il existe deux types différents de vérins à simple effet : de poussée et de traction.
- Vérins de poussée :l'air entre pour pousser le piston hors du cylindre
- Vérins à traction :l'air entre pour tirer le piston dans le cylindre
Avantages des vérins à simple effet :
- Conception simple ; facile à installer
- Faible coût d’achat initial
- Petit boîtier à port unique
- Coûts de vannes et de tuyauterie réduits par rapport aux vérins à double effet
Inconvénients des vérins à simple effet :
- L'air comprimé nécessite une préparation adéquate
- Les ressorts prennent trop de place et restreignent la zone de travail
- La poussée est réduite en raison des forces opposées du ressort
- La course du piston devient irrégulière lorsque le ressort est utilisé pendant une période prolongée
Vérins à double effet
Lorsque vous recherchez un dispositif capable de déplacer des charges dans deux directions, les vérins à double effet sont une application utile lorsque votre machine nécessite plusieurs mouvements. Contrairement aux vérins à simple effet, les vérins à double effet ne nécessitent pas de ressort pour s'étendre ou se rétracter. Au lieu d'appliquer de l'air sous pression sur un seul orifice, les vérins à double effet ont deux orifices par lesquels l'air peut entrer et sortir.
L'air entre par un orifice, déplaçant le piston vers l'avant, puis de l'air sous pression est appliqué à l'autre orifice, rétractant le piston dans le cylindre. Les vérins à double effet sont les actionneurs pneumatiques les plus largement utilisés par rapport aux vérins à simple effet, car ils sont capables de s'étendre et de se rétracter dans un laps de temps beaucoup plus court, devenant ainsi plus efficaces et plus précis.
Les vérins à double effet sont principalement utilisés dans les secteurs industriel et robotique. Ils effectuent des tâches telles que l'ouverture/fermeture de portes et le levage et le déplacement de marchandises sur des bandes transporteuses. Ils sont également utilisés dans les applications médicales, les équipements de terrassement et le programme spatial.
Avantages des vérins à double effet :
- Meilleur contrôle du mouvement grâce au mouvement bidirectionnel de l'air sous pression
- Plus rapide, plus fort, moins consommateur d'énergie
- D'autres variantes de conception sont disponibles : course et alésage
- De nombreux vérins à double effet sont conformes à la norme ISO au lieu des vérins simples
Inconvénients des vérins à double effet :
- Plus cher que les cylindres individuels
- Nécessite un boîtier plus grand - s'il est utilisé comme cylindre d'alimentation, il doit être connecté à un autre système de machine
- Dans certains cas, la consommation d'air peut être calculée à des taux différents
Vérins à simple effet ou à double effet : lequel choisir ?
Bien que les deux systèmes utilisent l'air comprimé comme source d'énergie principale, leurs conceptions de port les rendent très différentes. Les vérins à simple effet sont principalement utilisés dans les applications industrielles qui nécessitent une force unidirectionnelle, comme l'éjection de pièces/articles des bandes transporteuses. D'autre part, les vérins à double effet sont plus rapides, plus résistants et plus efficaces que les vérins à simple effet, ce qui les rend largement reconnus dans de nombreuses industries. Les applications qui nécessitent vitesse et force nécessiteront l'aide de vérins à double effet, tandis que les travaux d'assemblage légers peuvent être déployés avec des vérins à simple effet.
Lors du choix du type d'actionneur pneumatique adapté à votre système, il est essentiel de tenir compte du budget. À quelle fréquence pourrez-vous assurer la maintenance ? Votre système nécessite-t-il que la machine fonctionne toute la journée ? Voici quelques questions à garder à l'esprit lors du choix du bon vérin. Étant donné que les vérins à simple effet nécessitent plus d'entretien que les vérins à double effet, leur coût d'achat initial est bien inférieur. De plus, les vérins à simple effet doivent généralement être remplacés. Au fil du temps, les ressorts peuvent s'étirer et provoquer des imprécisions. En termes de puissance, les vérins à double effet peuvent fonctionner plus rapidement et plus efficacement que les vérins à simple effet. Malgré leur coût élevé, les vérins à double effet continuent d'être largement utilisés et reconnus pour leur conception supérieure.
Remarque supplémentaire : les vérins nécessitent de l'air propre et filtré. S'ils ne sont pas correctement préparés, votre système et vos produits peuvent être contaminés et éventuellement dysfonctionner. Il est également important de tenir compte des normes ISO lors de la sélection des actionneurs pneumatiques. Bien que les vérins à simple effet soient considérés comme plus faciles à utiliser et à entretenir, de nombreux vérins à double effet sont conformes à la norme ISO.