Amortissement des vérins pneumatiques

Le calage des vérins pneumatiques est essentiel dans les applications industrielles qui utilisent des vérins pneumatiques. L'arrêt brutal d'un cylindre pneumatique peut endommager le système. L'amortissement ralentit le mouvement du cylindre en fin de course pour éviter tout dommage. En outre, l'utilisation de l'amortissement dans les cylindres pneumatiques améliore l'efficacité et la précision globales du système, et peut contribuer à prolonger la durée de vie de l'équipement et à réduire les coûts de maintenance. Cet article présente les différents types de rembourrage pour les cylindres pneumatiques, ainsi que leurs avantages et inconvénients.

Table des matières

• Vue d'ensemble des vérins pneumatiques
• Qu'est-ce que l'amortissement des cylindres pneumatiques ?
• Types de rembourrage
• Amortissement externe
• Amortissement mécanique
• Amortissement pneumatique réglable
• Amortissement auto-ajustable
• Avantages et inconvénients
• FAQ

Vue d'ensemble des vérins pneumatiques

Un cylindre pneumatique convertit l'énergie de l'air comprimé en mouvement linéaire. Le cylindre se compose d'une chambre cylindrique avec un piston et une tige de piston, qui se déplacent d'avant en arrière à l'intérieur du cylindre. Le cylindre peut être à simple ou double effet, ce qui signifie que l'air comprimé pousse le piston dans un sens ou dans les deux. Les vérins pneumatiques sont utilisés dans les systèmes d'automatisation industrielle pour contrôler le mouvement des machines et des équipements avec une grande précision et une grande rapidité. Lisez notre aperçu des vérins pneumatiques pour en savoir plus sur leurs caractéristiques de conception et de performance.

Qu'est-ce que l'amortissement des cylindres pneumatiques ?

L'amortissement ralentit et absorbe l'impact du piston lorsqu'il arrive en fin de course. En l'absence d'amortissement, le choc du piston contre l'embout peut endommager le cylindre et d'autres composants mécaniques. De plus, l'amortissement améliore la sécurité en limitant le bruit du piston lorsqu'il heurte l'embout. Cela permet de protéger l'ouïe des utilisateurs qui manipulent fréquemment des cylindres pneumatiques.

Types de rembourrage

• Amortissement externe : L'amortissement externe est un matériau souple, comme le caoutchouc ou la mousse, appliqué à l'extérieur d'un cylindre pneumatique pour absorber l'impact du piston en fin de course. Il est facile à remplacer lorsqu'il est usé.
• Amortissement mécanique : L'amortissement mécanique réduit la charge d'impact en utilisant un matériau flexible comme un élastomère. Il réduit efficacement les bruits d'impact et absorbe de petites quantités d'énergie, mais ne convient qu'aux applications à faible vitesse, à faible charge ou à faible longueur de course.
• Coussin pneumatique réglable : L'amortissement pneumatique réglable limite l'air libéré en fin de course grâce à un orifice variable et deux spuds. L'air est piégé dans l'embout du cylindre et évacué par un petit passage contrôlé par un robinet à pointeau. Pour que le rembourrage reste efficace, il doit être réajusté en cas de changement de poids, de pression ou de vitesse.
• Amortissement auto-ajustable : En fonction de la charge et de la vitesse du vérin, l'air comprimé dans le vérin contrôle le réglage automatique de l'amortisseur auto-ajustable.

Amortissement externe

Un amortisseur externe est monté sur le cylindre pneumatique. Il réduit l'impact du piston du cylindre en fin de course. Un amortisseur comporte généralement un cylindre rempli de liquide (par exemple, d'huile) et un piston qui se déplace à l'intérieur du cylindre. En fin de course, le piston du cylindre pneumatique pousse contre le piston de l'amortisseur. Cela comprime le fluide à l'intérieur de l'amortisseur. Cette action ralentit et amortit l'impact du piston du cylindre pneumatique.

Les amortisseurs sont idéaux pour les applications avec des charges lourdes et/ou des vitesses élevées car ils créent une force importante. Sans la protection de l'amortisseur, le cylindre pneumatique risquerait fort d'être endommagé. L'amortisseur atténue également les vibrations et les bruits.

Les amortisseurs sont classés en trois catégories : les amortisseurs fixes, les amortisseurs réglables et les amortisseurs autoréglables.

• Amortissement fixe : Pour les absorbeurs de chocs, le coussin fixe est le choix le plus rentable. Il est conçu pour supporter des charges et des vitesses spécifiques.
• Coussin réglable : L'amortissement réglable est doté d'une vis de réglage qui permet à l'amortisseur de fonctionner avec différentes caractéristiques de charge.
• Amortissement auto-ajustable : Des capteurs et des algorithmes travaillent avec un amortisseur à réglage automatique pour ajuster automatiquement la force d'amortissement en fonction des caractéristiques de la charge.

Amortissement mécanique

L'amortissement mécanique dans les cylindres pneumatiques utilise des élastomères flexibles placés à l'intérieur du cylindre pour absorber la force d'impact. Les élastomères souples sont généralement constitués de caoutchouc ou d'autres polymères qui se déforment sous l'effet d'une contrainte et reprennent leur forme initiale une fois la contrainte supprimée. Dans les cylindres pneumatiques, les élastomères flexibles sont placés à la fin de la course du cylindre, où ils absorbent l'énergie cinétique du piston et le ralentissent avant qu'il n'atteigne la fin de la course.

Amortissement pneumatique réglable

La technologie d'amortissement d'air réglable limite le volume d'air libéré à la fin de la course du cylindre. La construction de cet amortissement comprend un orifice variable et des spuds, qui sont de petites tiges métalliques montées de chaque côté du piston et qui ferment le flux d'air vers la chambre principale du piston, emprisonnant l'air dans l'embout du cylindre. L'air emprisonné est ensuite évacué par un petit passage contrôlé par une soupape d'étranglement.

Au cours de chaque cycle, le cylindre retient un volume d'air fixe. Cependant, l'air étant hautement compressible, la charge, la vitesse et la pression de l'air dans le cylindre peuvent toutes affecter l'efficacité du coussin d'air du cylindre pneumatique. Pour chaque application, seule une gamme étroite de réglages permet d'obtenir un amortissement optimal. Une fois le robinet à pointeau réglé, tout changement de poids, de pression ou de vitesse peut affecter la réaction du coussin et nécessiter un réajustement du cylindre.

Si l'amortissement est réglé sur une valeur trop élevée, le piston ralentira trop rapidement, ce qui peut entraîner un ralentissement de la vitesse globale du cylindre. En revanche, si l'amortissement est réglé trop bas, le piston risque de ne pas ralentir suffisamment, ce qui peut entraîner un mouvement cahoteux ou instable et des dommages potentiels au vérin ou à la charge déplacée.

Amortissement auto-ajustable

Au lieu d'utiliser une section réglable pour réguler le flux d'air dans la chambre d'amortissement, l'amortissement auto-ajustable utilise des fentes dans le piston d'amortissement pour évacuer le coussin d'air indépendamment de la longueur de l'amortissement. La géométrie de ces canaux d'air permet une mise à l'air libre progressive de l'air d'amortissement, ce qui permet au système d'amortissement du vérin pneumatique de s'adapter automatiquement à la charge et à la vitesse du vérin.

Avantages et inconvénients

Tableau 1 : Les avantages et les inconvénients des amortisseurs, mécaniques, réglables et auto-réglables.

Type de rembourrage	Avantages	Disadvantages
Amortisseur	Polyvalence : Facilement ajustable ou remplaçable	La complexité : Augmentation, ce qui accroît le danger et la possibilité d'échec L'espace : Occuper de l'espace supplémentaire
Mécanique	Simple et rentable : Peut être facilement mis en œuvre dans la plupart des systèmes pneumatiques	Réductions de propriété : Les élastomères à l'extrémité de la course du cylindre réduisent la vitesse, la force et la longueur de course du cylindre pneumatique.
Ajustable	Amélioration des performances : Offre de meilleures performances, une plus grande souplesse et une plus grande précision que les amortisseurs mécaniques.	La complexité : Augmentation, ce qui accroît l'échec Coût : Coût plus élevé que l'amortissement mécanique Ajustement étroit : L'étroitesse de la fenêtre d'ajustement signifie qu'un plus grand nombre d'ajustements du coût du temps sont nécessaires.
Auto-ajustement	Polyvalence : Fonctionne avec une large gamme de combinaisons de vitesse et de masse Efficacité : L'efficacité accrue réduit la consommation d'énergie et la productivité globale	Coût : Plus cher que les systèmes d'amortissement réglables Personnalisation : Moins de personnalisation que les systèmes d'amortissement réglables

Lisez nos articles sur les vérins pneumatiques ISO 15552, ISO 6432 et ISO 21287 pour connaître les caractéristiques de conception des vérins pneumatiques dans les différentes normes.

FAQ

Qu'est-ce que l'amortissement dans les cylindres pneumatiques ?

L'amortissement des vérins pneumatiques ralentit la charge que le piston déplace. Sans cela, le piston heurte l'embout, ce qui provoque des chocs, des vibrations et des bruits forts. En fin de compte, cela endommagera le système.

Comment ajuster l'amortissement d'un cylindre pneumatique ?

Pour le réglage du coussin du cylindre pneumatique, tourner la vis de réglage à l'extrémité du cylindre. Cette vis contrôle le flux d'air à travers la valve d'amortissement, qui contrôle la vitesse du piston en fin de course.