Les Verins

Fonction

Le vérin hydraulique est un actionneur qui permet de transformer une énergie hydraulique en une énergie mécanique animée d'un mouvement rectiligne.

Ils peuvent soulever, pousser, tirer, tourner, percuter, abloquer…

Utilisation dans l'industrie

Famille des vérins

Vérin simple effet :

L’ensemble tige piston se déplace dans un seul sens sous l’action du fluide sous pression. Le retour est effectué par un ressort ou une charge.

• Avantages : économique et consommation de fluide réduite.

• Inconvénients : encombrant, course limité.

• Utilisation : travaux simples (serrage, éjection, levage…)

Vérin double effet :

L’ensemble tige + pison peut se déplacer dans les deux sens sous l’action du fluide sous pression.

L’effort en POUSSANT (tige sortante) est légèrement plus grand que l’effort en tirant (entrée de tige) car la pression n’agit pas sur la partie de surface du piston occupée par la tige.

Ce sont les vérins les plus utilisés industriellement.

• Avantages : plus souple, réglage plus facile de la vitesse, amortissement de fin de course réglable.

• Inconvénients : plus coûteux.

• Utilisation : grand nombre d’applications industriels.

Vérins spéciaux :

1- Vérin à tige télescopique : simple effet permet des courses importantes tout en conservant une

longueur repliée raisonnable.

2- Vérin rotatif :

l’énergie du fluide est transformée en mouvement de rotation. L’angle de rotation peut varier de 90° à 360°. Les amortissements sont possibles

3- Le vérin oscillant à pignon/crémaillère

C’est une réalisation spéciale du vérin à double effet. Ici, la tige de vérin est réalisée en tant que crémaillère qui entraîne un pignon.

De ce fait, le déplacement rectiligne de la tige de vérin est transformé en un déplacement rotatif.

Les réalisations standards ont un angle de rotation de 90°, 180°, 270° ou 360°.

Sur certains types de vérins oscillants, l’angle de rotation peut être rectifié à quelques degrés près à l’aide d’une vis de réglage.

AMORTISSEUR DE FIN DE COURSE

Ils permettent de diminuer les chocs hydrauliques, atténues le bruit et réduisent la destruction lente des composants hydrauliques.

Les amortisseurs sont toujours recommandés pour des vitesses supérieures à 0,1m/s et pour des applications avec charges verticales.

Fixation des vérins

Les fabricants proposent une gamme importante de fixations pour implanter les vérins. Deux fixations suffisent en général :

• Une à l’avant en bout de tige (cas A, B, C) ou sur le nez (cas D, E, F)

• Une à l’arrière (G,H,I) ou au milieu (J, J’, J’’)

Démarche de choix d’un vérin

1- Il faut déterminer la force que le vérin doit développer au cours du mouvement.

Cela va nous permettre de définir le diamètre du vérin, en fonction de la pression de service

2-Il faut ensuite déterminer la longueur du mouvement à effectuer.

On en déduit la course du vérin.

Mode opératoire (calcul)

1- Déterminer la force théorique

Le rendement des vérins se situant dans les meilleurs cas entre 0.92 et 0.95, d’où :

2- Déterminer la section nécessaire:

3 – Rechercher le diamètre normalisé le plus proche

N.B: Le diamètre calculé n’est pas normalisé. Nous devons donc choisir un diamètre normalisé.

4 – À partir de la section normalisée trouvée, recalculer la nouvelle valeur de pression nécessaire pour obtenir la force Fth:

Enfin les caractéristiques du vérin sont déterminées:

-Alésage

- Tige Ø

- Course

- Pression

Vérification de la tige au flambage

Une pièce longue chargée en bout a tendance à fléchir même si la charge est bien dans l’axe. C’est la flexion latérale ou flambage. Les tiges des vérins sont donc des pièces soumises au flambages.

En général le calcul effectué est un calcul de contrôle pour vérifier s’il ya ou non risque de flambage.

Les diamètres des tiges étant normalisés, il sera pratique et plus rapide d’utiliser l’abaque qui permet de déterminer la longueur libre de flambage.

1- déterminer le facteur de course K, d’après le tableau sur lequel on trouve le mode de fixation du vérin et le type de guidage de l’extrémité de tige.

2- Calculer la longueur libre de flambage:

Lf = Course x K

3-Déterminer la charge de vérin:

4 – Utiliser l’abaque pour trouver la longueur libre de flambage

5- Comparer la longueur libre de flambage trouvée avec celle calculée.

Vérification :

Lf calculée ˂ Lf (abaque)

La tige du vérin est donc vérifiée au flambage