STI2D – 1ère PHI

TD n°2 : Circuits pneumatiques

Décrire la chaîne d’énergie pneumatique d’un système d’ouverture de porte de bus
Choisir et dimensionner les vérins et les distributeurs adaptés aux exigences

Compléter le tableau en identifiant les noms, les types et les commandes des éléments repérés D1 et D2 sur le Document 1 ci-dessus.

Les éléments D1 et D2 doivent d’alimenter l’un un vérin simple effet, l’autre un vérin double effet.
1. Sur le Document 1, dessiner la représentation schématique du vérin simple effet et du vérin double effet en les raccordant à l’élément D1 ou D2 le plus adapté pour chacun. Justifier votre choix.
2. Expliquer la différence entre ces deux types de vérin (vérin simple effet et vérin double effet).
3. Raccorder les éléments D1 et D2 à l’alimentation pneumatique et représenter les échappements. On considère les deux vérins ayant leurs tiges sorties.
4. Indiquer, pour les deux vérins, ce qu’il se passe si l’énergie électrique de commande est coupée.

A partir des notations ci-dessus, donner la relation entre P, F et S en précisant les unités usuelles de chaque terme.
A partir des notations ci-dessus, donner la relation entre Tc, Fthéo et Fréel en précisant les unités usuelles de chaque terme.

Donner l’expression de la surface utile Suts durant la phase de sortie de tige comme représentée ci dessus.

Donner l’expression de la surface utile Sur dans le cas d’une sortie de tige comme représentée ci-dessus.

A partir des données fournies ci-dessus, calculer en 𝑁, la force exercée lors de sortie de tige.
A partir des données fournies ci-dessus, calculer en 𝑁, la force exercée lors de la rentrée de tige

On souhaite pousser une charge 𝑄 à l’aide d’un vérin pneumatique. L’effort Fp nécessaire afin de déplacer la charge Q a été estimé à 250 𝑁.
On dispose d’un réseau d’air comprimé délivrant l’énergie pneumatique sous une pression de 6 𝑏𝑎𝑟𝑠.

Calculer la valeur minimale du diamètre du piston nécessaire pour déplacer la charge.

On souhaite pousser puis tirer une charge 𝑄 à l’aide d’un vérin pneumatique. La pression dans le réseau pneumatique est de 8 𝑏𝑎𝑟𝑠.
L’effort Fp nécessaire afin de pousser la charge 𝑄 a été estimé à 1450 𝑁.
Afin de la repositionner, un effort Fp de 1500 𝑁 est nécessaire.
L’espace disponible est limité et nécessite que la tige du vérin ait un diamètre de 20 mm.

Calculer la valeur minimale du diamètre du piston nécessaire pour déplacer la charge.

On souhaite dimensionner un vérin pneumatique permettant de lever ou baisser une borne escamotable.
La distance entre la position de la borne rentrée et la position borne sortie est de 490mm.
La pression de l’alimentation en énergie pneumatique est de 7 bars.
La masse de la borne étant de l’effort réel à fournir par le vérin pour la lever est de 373 N.
On considère que les pertes par frottements sont de l’ordre de 12%, soit un taux de charge de 88%.

Calculer la valeur minimale du diamètre du piston nécessaire pour déplacer la charge.
Déterminer l’effort théorique que doit exercer le vérin.
A l’aide du document technique DTEC1, déterminer le diamètre du piston à choisir pour le vérin.