Calcul de l'énergie cinétique E:
Elle peut se faire, par approximation, avec la course du vérin (c) et le temps d’action requis (t ). Connaissant c et t, on détermine la vitesse moyenne Vmoy = c/t.
On majore ensuite cette valeur moyenne par un coefficient (k), qui dépend de la grandeur de la course, pour obtenir la vitesse maximale V = k x Vmoy, avec les valeurs de k suivantes :
- course < 50 mm, k = 2 ;
- 50 < course < 100 mm, k = 1,5 ;
- course > 100 mm, k = 1,25
En Dynamique
Il faut tenir compte du rendement de l’actionneur, dû à ses frottements internes qui varie entre mM = 0,85 et mM = 0,95 mais aussi du rendement pneumatique caractérisée par mP = 0,7 (valeur expérimentale).
Si l’on cumule ces deux pertes, on obtient un rendement global du vérin avec le produit de mP et mM. Ce rendement global est le plus souvent appelé taux de charge (tc), avec une valeur de référence tc = 0,6.
Les forces développées en mouvement sont donc :
– Fdp = Fsp × tc, l’effort dynamique développé en poussant ;
– Fdt = Fst × tc, l’effort dynamique développé en tirant.
Détermination de la charge dynamique Cd:
Il faut prendre en compte les actions mécaniques extérieures, les poids et les forces d’inertie dues à l’accélération de démarrage. Pour des applications standard, on prend une valeur de a = 5 m/s2. Dans le cas de mouvements rapides (v > 1 m/s), on peut prendre jusqu’à 10 m/s2.
Le tableau ci-dessous fait le récapitulatif des différents cas en fonction de l’orientation de montage du vérin.
En Statique
La charge statique Cs correspond à l'effort qui doit être fournit pour assurer la fonction (ex: effort mini de maintien dans le cas d'une opération de serrage).
L’effort développé en statique par un vérin correspond tout simplement à l’effort théorique défini par les deux formules suivantes :
– Fsp = π/4 × D2 × p, pour la sortie de tige ;
– Fst = π/4 × (D2 – d2) × p, pour la rentrée de tige.
D: diamètre de piston (cm).
d : diamètre de la tige (cm).
p : pression d’alimentation (bar).
Fsp : effort statique développé en poussant (daN).
Fst : effort statique développé en tirant (daN).
