NOM

ANALYSE DE MECANISME ACTIONNEUR PNEUMATIQUE PDF

PJ

1. Mise en situation

Le dessin ci-joint représente un actionneur pneumatique de type AX99. Cet actionneur utilise :

- Un vérin double effet constitué des pièces {1,2,3,4,5,6,7,13}.

L'alimentation du vérin pneumatique se fait par les trous taraudés des couvercles (3) et (13). La pression de l'air comprimé est de 0,3 Mpa.

Le piston (4) est guidé dans le cylindre (5) à l'aide de 8 garnitures cylindriques en téflon. Le coefficient de frottement entre l'acier et le téflon est f_f=0,1.

2. TRAVAIL A EFFECTUER

2.1. Fonction globale du vérin double effet {1,2,3,4,5,6,7,13}

!Compléter la représentation fonctionnelle niveau 0, ci-dessous, du vérin pneumatique.

!Compléter la représentation fonctionnelle niveau 0, ci-dessous, de l'actionneur.

2.2. Etude des liaisons (sur feuille de copie)

!Quelle est la liaison, L₄₅, entre les pièces (4) et (5)? (Point d'application B)

!Quelle est la liaison, L₁₂₅, entre les pièces (12) et (5)? (Point d'application C)

!Quelle est la liaison, L₁₂₄, entre les pièces (12) et (4)? (Point d'application A)

2.3. Schéma cinématique (sur doc réponse 6/6)

Le schéma cinématique devra permettre de comprendre la fonction globale de l'actionneur pneumatique. Vous choisirez le plan correspondant à la vue de face du dessin d’ensemble pour construire le schéma cinématique. Nous supposerons que l'air arrive par le couvercle (3).

!Cette question comprend la démarche complète pour réaliser un schéma cinématique :

· Recherche des Classes d’Equivalence Cinématique (Coloriage)

· Construction du graphe de structure cinématique :

- Recherche des surfaces de contact

- Recherche des mobilités

- Recherche des liaisons normalisées

· Résumé des liaisons normalisées (point d’application, nom, repère, mobilités)

· Tracé du schéma cinématique.

2.4. Etude de statique (sur feuille de copie)

2.4.1. Equilibre du piston (4) sans frottement

Nous supposerons que :

- Les liaisons sont parfaites.

- L'air arrive par le couvercle (3).

- Le piston (4) se déplace à vitesse constante et ne se trouve ni au début ni à la fin de sa course.

Nous ne nous intéresserons qu'aux résultantes des actions mécaniques.

A) Action mécanique du fluide sur le piston

!Ecrire la Force. (Point d'application D).

!Calculer les composantes de la résultante R_f/4 en D.

B) Action mécanique du cylindre sur le piston

!Ecrire la Force des A.M. du cylindre (5) sur (4).

D) Equation de la résultante

!Ecrire les deux équations (1) et (2) de la résultante projetée respectivement sur les axes X et Y.

!En déduire :

- Les composantes A_r et A_a de l'A.M. D_12/4.

2.4.2. Equilibre du piston (4) avce frottement

Si le piston (4) frotte sur le cylindre (5) il apparaît une force axiale B_a dans la liaison pivot L_5/4.

! Ecrire l'équation qui lie les composantes radiale et axiale de la force B_5/4.

!Ecrire l'équation (3) de la résultante en projection sur X.

Cette équation fait apparaître un phénomène de récurrence. L'effort A_t crée un effort A_r équilibré par l'effort B_r de la liaison L_5/4. L'effort B_r crée un effort B_t à cause du frottement de la liaison. Cette effort B_t diminue la valeur de l'effort A_t. La diminution de l'effort A_t diminue A_r donc B_r et ainsi de suite.

Ceci nous impose un calcul par récurrence des différentes composantes des A.M. Ce calcul s'arrête lorsque la différence entre deux valeurs successives d'une même composante tend vers 0.

...........

2.5. Etude technologique

2.5.1. Etanchéité

!Donner le nom de l'étanchéité réalisée par les joints (1).

!Donner le nom de l'étanchéité réalisée par les joints (6).

2.5.2. Visserie

!Rôle des vis (11).

!Rôle des vis (9).

!Rôle des vis (2).

3. Etude graphique

3.1. Dessin du cylindre (5)

!Dessin à l'échelle 1:1 à l'aide des vues suivantes :

· Vue de face en coupe B-B (Vue de face du dessin d'ensemble)

· Vue de droite en coupe A-A.

· Vue de dessus.

3.2. Dessin du piston (4)

!Dessin à l'échelle 1:1 à l'aide des vues suivantes :

· Vue de face en coupe A-A (Vue de face du dessin d'ensemble)

· Vue de gauche.

· Vue de dessus.

Remarques générales pour les questions 31 et 32

· Réaliser la mise en page sur un format A4H.

· Utiliser un cartouche pré-imprimé pour chaque dessin de définition.

· Dessin avec toutes les arêtes et contours apparents cachés.

· Laisser subsister la construction d'un point courant pour les différentes intersections.

4. Documents ressources

!Classes d'Equivalence Cinématique

A = { }

B = { }

C = { }

D = { }

E = { }

F = { }

G = { }

!Graphe de structure

!Caractéristiques des liaisons

REP. DE LA LIAISON	Tx	Ty	Tz	Rx	Ry	Rz	NOM DE LA LIAISON	COUPLE(S) DE SURFACES POINT D'APPLICATION
L
L
L
L
L
L

!Schéma cinématique