Document imprimé avec le logiciel AutomX XYNOPS ©

Définition

Un actionneur est un système qui convertit une énergied’entrée sous une certaine forme en une énergie utilisablesous une autre forme.Il est donc possible de le modéliser ainsi.Une ampoule, une résistance chauffante, un moteur, un vérin,tous ces systèmes sont des actionneurs.

Lampe à incandescence

L’ampoule électrique fut inventée le 22 octobre 1879 parThomas Edison.Le principe de fonctionnement de ce type de lampe estextrêmement simple. Comme son nom l’indique, il s’agitd’un phénomène d’incandescence. Un filament conducteur,aujourd’hui en tungstène, est porté à haute température parle passage d’un courant électrique. Comme tout corpschauffé, le filament émet alors de la lumière.Il suffit d’un petit choc, lorsque le filament est proche de lafusion, pour qu’il casse.

Si une ampoule était remplie d’air, le filament porté à hautetempérature brûlerait. En faisant le vide d’air grâce au verreautour du filament, ou en remplissant de gaz inerte, on évitesa combustion.Observons ce qui se passe si le filament est exposé à l’airlibre. Celui-ci se consume et ne dure que quelques secon-desVoici la représentation normalisée de l’ampoule. On peutaussi rencontrer l’ancienne normalisation dans d’anciensouvrages.

Page 1/5

Le vérin

La fonction d’usage d’un vérin est detransformer l’énergie pneumatique ouhydraulique, en énergie mécanique detranslation ou de rotation.Un vérin est muni d’une chemise, d’unetige, et d’un piston.

Il existe différents types de vérins :

Document imprimé avec le logiciel AutomX XYNOPS ©

b°) Le vérin double effet

Le vérin double effet est utilisé dans les cas où on a besoind’une force en poussant mais aussi en tirant.Le principe est le suivant : Un orifice situé à l’arrière duvérin permet d’injecter dans la chambre le fluide souspression (air ou huile). Le fluide va alors exercer une forcede poussée sur le piston. Cela va provoquer le déplacementdu piston. La tige qui est fixée au piston va alors sortir.Pour que la tige du vérin rentre, il faut cesser d’injectersous pression le fluide dans la chambre arrière et injecter lefluide sous pression par l’orifice situé à l’avant du vérin dansla chambre avant.

Les vérins peuvent être utilisés dans les cas suivants :Transfert, serrage, pivotement, élévation, indexage, bridage,formage, arrêt, éjection, marquage, tampographie …La force exercée par un vérin est calculée de la façonsuivante : F = P X S

F = l’effort que peut fournir le vérin en NewtonP = la pression du fluide injecté en N/mm2

Et S = la surface sur laquelle agit le fluide en mm2

Les actionneurs et préactionneurs

1°) Les actionneurs

a°) Le vérin simple effet

il est utilisé dans le cas où on a besoin de produire uneforce en poussée seulement. Dans ce cas la tige du vérinrentre grâce à un ressort de rappel.Le principe est le suivant : Un orifice situé à l’arrière duvérin permet d’injecter dans la chambre le fluide souspression (air ou huile). Le fluide va alors exercer une forcede poussée sur le piston. Cela va provoquer le déplace-ment du piston. La tige qui est fixée au piston, va alorssortir.Lorsqu’on cesse d’envoyer le fluide sous pression, leressort de rappel va alors pousser sur le piston qui vareprendre sa place initiale.

Page 2/5

Document imprimé avec le logiciel AutomX XYNOPS ©

c°) Le moteur électrique

Un moteur électrique est un appareil électromagnétique qui transformel’énergie électrique en énergie mécanique.

Une bobine parcourue par un courant électrique, génère un champmagnétique un peu comme un aimant.Un aimant possède un pôle + et un pôle –.Si on approche les deux pôles + ou – de deux aimants, ceux-ci serepoussentSi on approche 2 pôles opposés ceux-ci s’attirent.C’est cette propriété physique qui est utilisée pour le fonctionnementdes moteurs électriques.

On place une bobine (le rotor) dans un champ magnétique créé par unaimant, le stator

Lorsque cette bobine est alimentée, celle-ci créée également un champmagnétique qui engendre une force qui va entraîner le rotor en rotation.

2°) Les préactionneurs

a°) Voici quelques exemples d’utilisation de vérin.

Sur les engins de chantier et de manutention, sur les portes d’uneécluse automatisée et sur de nombreuses machines automatisées

b°) les ditributeursCes actionneurs sont mis en œuvre par l’intermédiaire despréactionneurs.Pour mettre en œuvre un vérin, il faut un distributeur.

Un vérin simple effet peut être mis en œuvre à l’aide d’un distribu-teur 3/2 qui signifie 3 orifices 2 positions.Ici la position repos, le vérin est rentré.Lorsque le système est piloté en position travail le fluide est canalisé parl’intermédiaire du préactionneur (ici un distributeur 3/2) )vers la chambre arrièredu vérin. En position repos, la chambre arrière du vérin est mise à l’échappe-ment. La tige rentre par l’action exercée par le ressort de rappel.

Un vérin double effet peut être mis en œuvre à l’aide d’un distribu-teur 5/2 qui signifie 5 orifices 2 positions ou 4/2, 4 orifices 2 posi-tions.Ici un distributeur 5/2 en position repos. Lorsque le système estpiloté en position travail, le fluide est dirigé vers la chambre arrièredu vérin. La tige de celui-ci sort. Si on pilote le système en positionrepos, le fluide est dirigé vers la chambre avant, la tige du vérinrentre.

Page 3/5

Document imprimé avec le logiciel AutomX XYNOPS ©

La schématisation d’un distributeur permet deconnaître le nombre de positions, d’orifices,de voies et les différents types de pilotages :Ainsi, on utilise :Une case par position, le nombre d’orificesest représenté sur chaque case. Le chemi-nement des fluides huile ou air est indiquépar des flèches,

enfin, d’autres symboles permettent de com-pléter la schématisation.

- 1 voie- orifice fermé- source de pression- échappement

On représente toujours le système à l’étatrepos.Il existe 2 types de distributeurs :Le distributeur monostable et le distributeurbistable.Dans le cas d’un distributeur monostable,celui-ci reprend sa position initiale à l’aide d’unressort dès que le signal de pilotage cesse.Dans le cas d’un bistable, le distributeur pos-sède 2 positions stables et garde sa positionmême si le signal de pilotage cesse.

Le pilotage des distributeurs est commandépar des commandes pneumatiques, électri-ques, manuelles ou mécaniques.

Exemples de pilotages courants- Bouton poussoir- Levier- galet- ressort- pression- bobine- électrovanne

Page 4/5

Document imprimé avec le logiciel AutomX XYNOPS ©

c°) Le contacteur électromagnétique

Pour piloter un moteur, on utilise uncontacteur électromagnétique.

Son rôle est de distribuer l’énergieélectrique de puissance à partir d’unsignal électrique basse tensionprovenant de la partie commande.

Un contacteur électromagnétiquepossède une bobine, un noyau de ferdoux et un contacteur de puissance.Lorsque la bobine est alimentée,celle-ci génère un champ magnéti-que qui va déplacer le noyau de ferdoux. Celui-ci est relié au contact depuissance qui va alors permettre lepassage du courant et ainsi alimen-ter le moteur électrique.

Voici un exemple de schématisationd’un contacteur électromagnétique

Page 5/5

Constitution

Schématisation