Définition Lampe à incandescence Le vérin

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Définition
Un actionneur est un système qui convertit une énergie
d’entrée sous une certaine forme en une énergie utilisable
sous une autre forme.
Il est donc possible de le modéliser ainsi.
Une ampoule, une résistance chauffante, un moteur, un vérin,
tous ces systèmes sont des actionneurs.
Lampe à incandescence
L’ampoule électrique fut inventée le 22 octobre 1879 par
Thomas Edison.
Le principe de fonctionnement de ce type de lampe est
extrêmement simple. Comme son nom l’indique, il s’agit
d’un phénomène d’incandescence. Un filament conducteur,
aujourd’hui en tungstène, est porté à haute température par
le passage d’un courant électrique. Comme tout corps
chauffé, le filament émet alors de la lumière.
Il suffit d’un petit choc, lorsque le filament est proche de la
fusion, pour qu’il casse.
Si une ampoule était remplie d’air, le filament porté à haute
température brûlerait. En faisant le vide d’air grâce au verre
autour du filament, ou en remplissant de gaz inerte, on évite
sa combustion.
Observons ce qui se passe si le filament est exposé à l’air
libre. Celui-ci se consume et ne dure que quelques secon-
des
Voici la représentation normalisée de l’ampoule. On peut
aussi rencontrer l’ancienne normalisation dans d’anciens
ouvrages.
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Le vérin
La fonction d’usage d’un vérin est de
transformer l’énergie pneumatique ou
hydraulique, en énergie mécanique de
translation ou de rotation.
Un vérin est muni d’une chemise, d’une
tige, et d’un piston.
Il existe différents types de vérins :

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b°) Le vérin double effet
Le vérin double effet est utilisé dans les cas où on a besoin
d’une force en poussant mais aussi en tirant.
Le principe est le suivant : Un orifice situé à l’arrière du
vérin permet d’injecter dans la chambre le fluide sous
pression (air ou huile). Le fluide va alors exercer une force
de poussée sur le piston. Cela va provoquer le déplacement
du piston. La tige qui est fixée au piston va alors sortir.
Pour que la tige du vérin rentre, il faut cesser d’injecter
sous pression le fluide dans la chambre arrière et injecter le
fluide sous pression par l’orifice situé à l’avant du vérin dans
la chambre avant.
Les vérins peuvent être utilisés dans les cas suivants :
Transfert, serrage, pivotement, élévation, indexage, bridage,
formage, arrêt, éjection, marquage, tampographie …
La force exercée par un vérin est calculée de la façon
suivante : F = P X S
F = l’effort que peut fournir le vérin en Newton
P = la pression du fluide injecté en N/mm2
Et S = la surface sur laquelle agit le fluide en mm2
Les actionneurs et préactionneurs
1°) Les actionneurs
a°) Le vérin simple effet
il est utilisé dans le cas où on a besoin de produire une
force en poussée seulement. Dans ce cas la tige du vérin
rentre grâce à un ressort de rappel.
Le principe est le suivant : Un orifice situé à l’arrière du
vérin permet d’injecter dans la chambre le fluide sous
pression (air ou huile). Le fluide va alors exercer une force
de poussée sur le piston. Cela va provoquer le déplace-
ment du piston. La tige qui est fixée au piston, va alors
sortir.
Lorsqu’on cesse d’envoyer le fluide sous pression, le
ressort de rappel va alors pousser sur le piston qui va
reprendre sa place initiale.
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c°) Le moteur électrique
Un moteur électrique est un appareil électromagnétique qui transforme
l’énergie électrique en énergie mécanique.
Une bobine parcourue par un courant électrique, génère un champ
magnétique un peu comme un aimant.
Un aimant possède un pôle + et un pôle –.
Si on approche les deux pôles + ou – de deux aimants, ceux-ci se
repoussent
Si on approche 2 pôles opposés ceux-ci s’attirent.
C’est cette propriété physique qui est utilisée pour le fonctionnement
des moteurs électriques.
On place une bobine (le rotor) dans un champ magnétique créé par un
aimant, le stator
Lorsque cette bobine est alimentée, celle-ci créée également un champ
magnétique qui engendre une force qui va entraîner le rotor en rotation.
2°) Les préactionneurs
a°) Voici quelques exemples d’utilisation de vérin.
Sur les engins de chantier et de manutention, sur les portes d’une
écluse automatisée et sur de nombreuses machines automatisées
b°) les ditributeurs
Ces actionneurs sont mis en œuvre par l’intermédiaire des
préactionneurs.
Pour mettre en œuvre un vérin, il faut un distributeur.
Un vérin simple effet peut être mis en œuvre à l’aide d’un distribu-
teur 3/2 qui signifie 3 orifices 2 positions.
Ici la position repos, le vérin est rentré.
Lorsque le système est piloté en position travail le fluide est canalisé par
l’intermédiaire du préactionneur (ici un distributeur 3/2) )vers la chambre arrière
du vérin. En position repos, la chambre arrière du vérin est mise à l’échappe-
ment. La tige rentre par l’action exercée par le ressort de rappel.
Un vérin double effet peut être mis en œuvre à l’aide d’un distribu-
teur 5/2 qui signifie 5 orifices 2 positions ou 4/2, 4 orifices 2 posi-
tions.
Ici un distributeur 5/2 en position repos. Lorsque le système est
piloté en position travail, le fluide est dirigé vers la chambre arrière
du vérin. La tige de celui-ci sort. Si on pilote le système en position
repos, le fluide est dirigé vers la chambre avant, la tige du vérin
rentre.
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La schématisation d’un distributeur permet de
connaître le nombre de positions, d’orifices,
de voies et les différents types de pilotages :
Ainsi, on utilise :
Une case par position, le nombre d’orifices
est représenté sur chaque case. Le chemi-
nement des fluides huile ou air est indiqué
par des flèches,
enfin, d’autres symboles permettent de com-
pléter la schématisation.
-1 voie
-orifice fermé
-source de pression
-échappement
On représente toujours le système à l’état
repos.
Il existe 2 types de distributeurs :
Le distributeur monostable et le distributeur
bistable.
Dans le cas d’un distributeur monostable,
celui-ci reprend sa position initiale à l’aide d’un
ressort dès que le signal de pilotage cesse.
Dans le cas d’un bistable, le distributeur pos-
sède 2 positions stables et garde sa position
même si le signal de pilotage cesse.
Le pilotage des distributeurs est commandé
par des commandes pneumatiques, électri-
ques, manuelles ou mécaniques.
Exemples de pilotages courants
-Bouton poussoir
-Levier
-galet
-ressort
-pression
-bobine
-électrovanne
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c°) Le contacteur électromagnétique
Pour piloter un moteur, on utilise un
contacteur électromagnétique.
Son rôle est de distribuer l’énergie
électrique de puissance à partir d’un
signal électrique basse tension
provenant de la partie commande.
Un contacteur électromagnétique
possède une bobine, un noyau de fer
doux et un contacteur de puissance.
Lorsque la bobine est alimentée,
celle-ci génère un champ magnéti-
que qui va déplacer le noyau de fer
doux. Celui-ci est relié au contact de
puissance qui va alors permettre le
passage du courant et ainsi alimen-
ter le moteur électrique.
Voici un exemple de schématisation
d’un contacteur électromagnétique
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Constitution
Schématisation