verins rotatifs - Metal Work France

VERINS ROTATIFS
TYPE
Les vérins rotatifs se définissent comme suit en terme de positionnement:
- deux positions, fixes ou réglables
- trois positions, fixes ou réglables
La rotation est alternative pour tous les modèles présents dans ce catalogue. Il existe également des vérins rotatifs qui tournent
toujours dans le même sens, avec 4 positions, 6 ou plus.
Vérin rotatif avec simple crémaillère
Un pignon, solidaire de l'arbre tournant, est entraîné par une crémaillère. Le mouvement
de la crémaillère est généré par deux pistons pneumatiques, situés de part et d'autre
de celle-ci.
L'absence d'un système de rattrapage de jeu, fait que ce type de vérin n'est pas
recommandé pour les applications nécessitant un positionnement précis. Une version
avec butées externes, réglables, qui arrêtent la rotation, assure également le rattrapage
du jeu.
Vérin rotatif avec double crémaillère
Le pignon, solidaire de l'élément tournant, est mis en rotation par l'intermédiaire de
deux crémaillères opposées, lesquelles sont entraînées chacune par un piston pneumatique.
Ce système permet un rattrapage automatique du jeu, et en conséquence est recommandé
pour les applications nécessitant un positionnement précis. La conception en forme de
parallélépipède fait qu'il est particulièrement indiqué pour les robots.
Vérin rotatif à palette
L'élément rotatif est relié à une ou deux palettes à l'intérieur d'une chambre cylindrique.
La pression d'air sur l'une des deux faces de la palette entraîne la rotation de l'arbre.
Aussi, ces vérins de forme cylindrique, compacts, sont destinés aux applications où la
recherche d'un positionnement précis et la manipulation de lourdes charges ne sont
pas nécessaires.
Vérin rotatif à chaîne
Une chaîne, tirée à chaque extrémité par un piston pneumatique, entraîne la rotation
d'un pignon.
Ce type de vérin n'est pas inclus dans notre catalogue.
NOTES
Nous recommandons pour toutes les applications, l'utilisation de micro-régulateurs de débit. A la mise en service du vérin, commencer
avec les micro-régulateurs FERMÉS, puis les ouvrir graduellement jusqu'à l'obtention de la vitesse escomptée.
L'utilisation d'amortisseurs hydrauliques de fin de course rend possible l'augmentation de l'énergie absorbée. Quelques modèles
présents dans ce catalogue sont pourvus d'amortisseurs intégrés. Pour ceux qui n'en sont pas pourvus, l'utilisateur peut monter des
amortisseurs extérieurs au vérin.
Dans le cas d'un axe de rotation horizontal, avec une répartition asymétrique des masses, il peut être difficile de garder une vitesse
de rotation constante en utilisant uniquement des régulateurs de débit. Dans ce cas il est préférable d'avoir recours à un amortisseur.
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1
VERINS ROTATIFS A CREMAILLERE
Série R1
Ces vérins rotatifs à crémaillère simple sont actionnés par des vérins à tube profilé type
vérin ISO 15552. La gamme comprend des vérins d'un diamètre d'alésage de 32 à
100 mm.
Existe une version à course fixe, et une version avec un réglage mécanique de fin de
course.
Courses disponibles : 90°, 180°, 270° et 360°
Piston magnétique pour unités de détections magnétiques standards.
L'extrémité de l'arbre de rotation est soit mâle, soit femelle, avec une gorge pour clavette.
Ce type de vérin se caractérise par sa construction robuste, ainsi que son coût contenu.
Série R2
Ces vérins rotatifs ont une double crémaillère, un rattrapage de jeu, et un arbre avec
une gorge pour clavette.
Version à 90° et à 180°. Réglage de la course par vis. Amortisseurs pneumatiques de
fin de course.
Piston magnétique pour unités de détections magnétiques.
Compact et économique. Le modèle le plus petit mesure seulement 46 x 65 x 28 mm.
Series R3
These are actuators with a double rack, play take-up and flange.
Strokes available regulation from 0° to 180°.
Versions with a mechanical stop or hydraulic end-of-stroke cushioning.
Magnets for position sensors.
There is a hole in the flange for air pipes or wires.
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VERINS ROTATIFS
VERINS ROTATIFS A PALETTE
Ce catalogue n'inclus par les vérins rotatifs à palette, mais sur demande sont disponibles des modèles à simple ou double palette.
Nombreuses options possibles
Version à course fixe. Angle de rotation au choix 90°, 180° ou 270°.
Version à course réglable.
Unité de détections de position inductive.
Accessoires de montage: bride, une ou deux consoles de fixation.
CALCULS
Il est nécessaire de déterminer:
• Energie cinétique à absorber
• Force axiale sur l'arbre ou sur la bride
• Force radiale sur l'arbre ou sur la bride
• Moment d'inertie et de confronter chacune de ces 4 valeurs avec celles indiquées dans les Caractéristiques techniques de chaque
vérin rotatif présent dans ce catalogue. Il faut garder en mémoire, que l'utilisation d'amortisseurs hydrauliques, permet d'augmenter
l'énergie cinétique absorbable par le vérin rotatif.
GRAPHIQUE COMPARATIF DES VERINS ROTATIFS
Les lignes tracées sur le graphique ci-dessous indiquent les caractéristiques suivantes pour chaque type de vérin rotatif :
• couple possible (à 6 bar)
• longueur (pour vérin avec une rotation de 180°)
Il permet de déterminer le modèle le plus approprié à votre besoin. Par exemple, si vous souhaitez un vérin rotatif avec un couple
plus grand que 10 Nm et une longueur inférieure à 300 mm, il est possible d'utiliser la série R3.
200
100
50
R3
R1
M (Nm)
10
5
R2
M
1
0.5
L
0.1
10
1.3/04
80
90
100
200
L pour
unerotazione
rotation de180°
180°(mm)
L per
(mm)
300
400
500
600
DIMENSIONNEMENT
1
CALCUL DE L'ENERGIE CINETIQUE, LA FORCE ET LE MOMENT
Dénomination
Unité de mesure
Formule
Exemple
M
Fr
b
a
Fa
⬀
Angle de rotation
rad
t
Temps de rotation
s
Moment d'inertie des masses en rotation
Jta N.B. : totaliser ceux de chaque masse
π
= Degrés · ––––––
180
π
= 90° = –––– rad.
2
2
Kg m2
= ∑ Ji
= 0.078 + 0.02 + 0.133 = 0.232
Nm
␣ 2
= 1/2 Jw2 = 1/2J · –––
t
π
–––
2
2
= 1/2 · 0.232 · –––––
= 0.57
2
(Fc = M · w2 · R)
50
E
Energie cinétique
Fr
Force radiale
(ne pas omettre la force centrifuge)
N
Fa
Force axiale
N
M
Moments externes
Nm
( )
( )
10
= M + Fr · a + Fa · b
= 50 x 0.1 + 10 x 0 = 5 Nm
MOMENT D'INERTIE POUR LES FORMES LES PLUS COURANTES
Dénomination
Unité de mesure
Formule
Exemple
Disque
d
M
Masse du disque
Kg
7
d
Diamètre du disque
m
0.3
J
Moment d'inertie du disque
Kg m2
Md2
= ––––
8
7 · 0.32
= –––––––– = 0.0787
8
Charge distante
de l'axe pivot
R
M
Charge
Kg
0.5
R
Distance entre le centre de gravité et l'axe pivot
m
0.2
J
Moment d'inertie de la charge
Kg m2
= 0.5 x 0.22 = 0.02
= MR2
Parallélépipède avec
le centre de gravité
sur l'axe pivot
M
Charge
Kg
L
Côté du parallélépipède
m
J
Moment d'inertie de la charge
Kg m2
L
10
0.4
L2
= M ––––
12
10 · 0.42
= ––––––––– = 0.13
12
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