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Le terme « vérin pneumatique » fait référence à un dispositif utilisé dans l'automatisation industrielle pour convertir la pression de l'air en mouvement mécanique. Ce mouvement peut commander des vannes, des amortisseurs et d'autres équipements dans des systèmes nécessitant un contrôle précis et fiable.
Étant donné que l'application de ces dispositifs est large, ils peuvent être trouvés dans différents types pour répondre aux exigences des systèmes dans lesquels ils sont intégrés. Les principaux types de **vérins pneumatiques réversibles** sont :
Vérin rotatif :
Le vérin rotatif est un dispositif qui produit un mouvement de rotation, généralement par l'intermédiaire d'un arbre, pour commander une vanne ou, dans ce cas, une application spécifiquement conçue pour le mouvement rotatif. Ce vérin est spécifiquement fabriqué pour faire tourner une charge sur un angle de 90 degrés ou moins.
Vérin linéaire :
Le vérin linéaire diffère du vérin rotatif car il produit un mouvement de translation. Ce dispositif convertit la pression de l'air en mouvement linéaire pour contrôler la position d'une vanne. Dans la plupart des cas, le vérin linéaire est commandé électriquement et contrôlé par un courant continu ou alternatif.
Vérin pneumatique double effet :
Comme son nom l'indique, le vérin double effet possède deux orifices fonctionnels : l'un pour appliquer de l'air comprimé pour ouvrir la vanne et l'autre pour évacuer l'air pour fermer la vanne. Ce type de vérin est capable de se déplacer dans les deux sens en raison de l'entrée et de la sortie d'air, offrant ainsi un mouvement identique de la vanne qu'il actionne.
Vérin pneumatique à retour par ressort :
Le vérin à retour par ressort utilise un ressort pour revenir à sa position d'origine. Le vérin fonctionne en appliquant de l'air comprimé pour vaincre la force du ressort et déplacer la vanne en position ouverte. Lorsque l'air n'est plus présent, la force du ressort ramène la vanne en position fermée. Ce type de vérin a généralement une position ouverte en cas de situation de sécurité.
Gamme de couple :
La gamme de couple d'un vérin réversible fait référence à la plage spécifique de forces de rotation que le vérin peut générer. Ceci est pertinent pour déterminer les types et les tailles de vannes que le vérin peut actionner efficacement.
Pression de service :
Il s'agit de la plage de pressions dans laquelle le vérin peut fonctionner correctement. Un exemple typique est une plage de pression de service de 2 à 8 bars (200 à 800 kPa).
Gamme de température :
La plage de température d'un vérin pneumatique réversible est la plage spécifique de températures dans laquelle le vérin peut fonctionner sans dommage ni altération de sa fonctionnalité. Par exemple, les matériaux utilisés dans le vérin peuvent lui permettre de fonctionner dans une plage de températures comprise entre -20 °C et +80 °C.
Matériau de construction :
Le matériau de construction d'un vérin pneumatique réversible comprend souvent des alliages d'aluminium, de l'acier inoxydable et des plastiques techniques. Les plastiques techniques sont utilisés pour garantir que le vérin est durable et peut résister aux rigueurs de son environnement de fonctionnement, ainsi qu'à une utilisation constante sans usure.
Indice de protection :
Un indice de protection (IP) décrit la protection d'un vérin contre la poussière et l'humidité ou l'eau. Par exemple, un vérin ayant un indice de protection IP67 est totalement étanche à la poussière et peut supporter une immersion dans l'eau jusqu'à une profondeur de 1 mètre pendant 30 minutes.
Inspection régulière :
Il faut examiner régulièrement le vérin pour détecter tout signe de dommage ou de corrosion et réparer ou remplacer rapidement toute pièce défectueuse.
Lubrification :
Les composants mobiles du vérin doivent être légèrement lubrifiés pour garantir un fonctionnement fluide et réduire l'usure.
Nettoyage :
Les opérateurs doivent nettoyer le vérin régulièrement afin que la poussière, la saleté et autres impuretés ne s'accumulent pas et n'affectent pas ses performances. Un chiffon propre et un détergent neutre doivent être utilisés pour le nettoyage.
Faire attention à la source d'air :
Les utilisateurs doivent s'assurer que la qualité de l'air comprimé utilisé par le vérin est bonne et exempte d'impuretés telles que l'eau et l'huile. Cela peut être réalisé en installant des composants de traitement de l'air tels que des filtres et des sécheurs, ce qui contribuera à prolonger la durée de vie du vérin.
Stockage :
Si le vérin n'est pas utilisé pendant une longue période, il doit être stocké dans un endroit sec et ventilé pour éviter toute exposition à des conditions environnementales difficiles, telles que des températures élevées, une humidité élevée et plus encore, qui peuvent endommager le vérin.
Les vérins pneumatiques réversibles sont largement utilisés dans les industries qui travaillent avec de gros équipements. Parmi ces industries, on peut citer les mines, le pétrole et le gaz, la gestion de l'eau, la transformation chimique et la production d'électricité. Les applications suivantes sont caractéristiques de l'utilisation de moteurs pneumatiques réversibles dans ces industries :
Régulation du débit
Les vérins pneumatiques réversibles contrôlent le débit des liquides et des gaz dans les pipelines en ouvrant et en fermant régulièrement des vannes. La flexibilité de ces dispositifs permet de réguler la pression et l'approvisionnement constant des fluides dans les conduites.
Contrôle des vannes
Les dispositifs peuvent être utilisés conjointement avec différents types de vannes. Pour réaliser des systèmes automatisés qui fonctionnent selon des paramètres préétablis ou des télécommandes. Les vérins peuvent contrôler des vannes à bille, papillon ou à soupape, entre autres. Les vérins réversibles, par exemple, peuvent être utilisés pour ouvrir et fermer une vanne de manière serrée, précise et rapide, sans effort physique.
Mélange
Dans l'industrie chimique, par exemple, les vérins pneumatiques peuvent être utilisés pour ouvrir et fermer des vannes connectées à des cuves et des cuves de mélange. Le but du mélange peut être atteint en ajoutant différents types de produits chimiques par l'ouverture et la fermeture automatiques des vannes avec le vérin. De cette façon, les cuves auront précisément et rapidement les entrées nécessaires.
Vannes d'arrêt
Le vérin peut contrôler des vannes marche-arrêt ou d'arrêt dans un pipeline. Le vérin donnera à la vanne une position de fermeture ou d'ouverture de manière rapide et précise, comme le requiert la spécification de l'installation où il est utilisé.
Contrôle des turbines à gaz
Dans l'industrie de la production d'électricité, par exemple, ou partout où des vannes à gaz sont utilisées, par exemple dans les turbines à gaz. Le vérin permettra d'ouvrir ou de fermer de manière précise et rapide la vanne qui contrôle le débit de gaz. Cette application est cruciale pour gérer en toute sécurité le débit de gaz et garantir le bon fonctionnement des turbines.
Lors du choix d'un vérin pneumatique réversible, plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour s'assurer que le bon vérin est sélectionné pour une application particulière.
Environnement de fonctionnement :
L'environnement de fonctionnement du vérin doit être pris en compte. Cela inclut des facteurs tels que la plage de températures, l'humidité, la présence de substances corrosives et le risque d'infiltration de poussière ou d'eau. Le choix d'un vérin avec des matériaux et des joints appropriés peut contribuer à garantir un fonctionnement fiable dans l'environnement donné.
Compatibilité du système de contrôle :
Tenez compte de la compatibilité du vérin avec le système de contrôle utilisé dans l'application. Le vérin doit pouvoir s'interfacer de manière transparente avec le système de contrôle, permettant une communication et des fonctionnalités de contrôle appropriées.
Exigences de pression :
Tenez compte des exigences de pression de l'application et choisissez un vérin conçu pour fonctionner dans la plage de pression nécessaire. De plus, tenez compte du besoin de fonctions de régulation ou de contrôle de la pression.
Considérations de sécurité :
Dans certaines applications, les considérations de sécurité peuvent être cruciales. Tenez soigneusement compte des dispositifs de sécurité du vérin, tels que la protection contre les surcharges et les mécanismes de sécurité, et choisissez un vérin qui répond aux exigences de sécurité de l'application.
Coût et budget :
Enfin, tenez compte des contraintes de coût et de budget du projet. S'il est essentiel de donner la priorité aux performances et à la fiabilité, il est également nécessaire de tenir compte du coût et de choisir un vérin qui offre un bon équilibre entre valeur et application spécifique.
Q1 Quels sont les avantages des vérins pneumatiques réversibles ?
A1 La capacité de convertir un approvisionnement en air en travail et la haute puissance de couple par rapport à la taille et au poids sont deux avantages importants. Parmi les autres avantages, citons un contrôle simple marche/arrêt, un bon rapport force/poids, des performances fiables et cohérentes, et une rentabilité pour le contrôle des grandes vannes.
Q2 Quels sont les deux principaux types de vérins pneumatiques réversibles ?
A2 Le vérin double effet et le vérin à crémaillère et pignon sont les deux types de vérins réversibles les plus courants. Alors que ce dernier utilise une combinaison d'un engrenage linéaire (la crémaillère) et d'un engrenage circulaire (le pignon) pour convertir la pression pneumatique en mouvement rotatif, le premier applique de l'air comprimé pour pousser le piston dans les deux sens. Veuillez vous reporter aux descriptions détaillées de l'article principal.
Q3 Un vérin pneumatique peut-il être commandé manuellement ?
A3 Oui, un actionneur de vanne à commande manuelle est possible. Cependant, il n'est pas pratique de commander de grandes vannes qui nécessitent des actionneurs pour les vannes manuelles ou pneumatiques.
Q4 Les températures extrêmes constituent-elles un problème pour les vérins pneumatiques réversibles ?
A4 Des températures très élevées ou très basses pourraient poser des problèmes. Une température extrême pourrait provoquer une expansion ou une contraction de l'air à l'intérieur du cylindre, affectant les performances du vérin. L'utilisation d'un régulateur de température pour ajuster la pression de l'air à l'intérieur du circuit est une façon de résoudre le problème. L'isolation du circuit pour des températures élevées ou basses est une autre méthode.
