Pourquoi l'amortissement dans les vérins pneumatiques est-il important ?

Par Josh Adkins Spécialiste du marketing produit, Actionneurs, d'Emerson

L'amorti n'est pas un nouveau concept dans le domaine de l'énergie hydraulique, mais il est important car il peut influencer la durée de vie et les performances des machines. Un amortissement est généralement requis dans les cylindres pour ralentir la charge que le piston déplace. Sans cela, le piston peut heurter le couvercle d'extrémité du cylindre. La force de cet impact peut provoquer des chocs, des vibrations et des oscillations qui s'étendent au reste de la machine. Ces effets négatifs peuvent perturber la précision du cylindre, créer un bruit excessif et user prématurément le cylindre et ses composants. L'amortissement d'extrémité diminue la vitesse de déplacement du vérin avant que le piston ne heurte le couvercle d'extrémité, réduisant ainsi les chocs et les contraintes sur les composants.

Qu'est-ce que l'amorti ?

L'amorti peut prendre plusieurs formes. Vous pouvez utiliser des amortisseurs externes, un amortissement d'impact simple avec un pare-chocs élastique, un amortissement pneumatique intégré ou une combinaison de technologies d'amortissement.

Pour que l'amorti fonctionne efficacement, le niveau d'amorti doit être ajusté de manière optimale pour l'application donnée. S'il n'y a pas assez d'amortissement, le choc d'impact est plus élevé lorsque le piston frappe le couvercle d'extrémité avec des conséquences négatives directes sur la durée de vie du cylindre et des pièces mécaniques qui y sont attachées. S'il y a trop d'amortissement, le piston met plus de temps à parcourir la longueur du cylindre, ce qui affecte alors négativement le temps de cycle et réduit le rendement de la machine.

Lorsque l'amortissement pneumatique est correctement réglé, le sens de déplacement du piston est uniforme tout au long de la séquence d'amortissement et la vitesse du piston est exactement nulle lorsqu'il atteint la fin de sa course. C'est ce qu'on appelle l'amorti idéal.

Pour le visualiser plus facilement, l'amorti idéal est obtenu lorsque le piston ne rebondit pas du tout. Lorsque le piston ne rebondit pas, il fournit le temps de course le plus court possible et ne sollicite pas le cylindre. Le contact du couvercle d'extrémité produit un son négligeable et le temps de cycle total est optimisé.

Avantages d'un amorti idéal

L'amortissement idéal dans les vérins pneumatiques offre plusieurs avantages notables.

Des vérins réglés de manière optimale peuvent augmenter la productivité tout en économisant des coûts et de l'énergie. En minimisant les chocs, les vibrations et les oscillations du vérin dans le système, un amortissement idéal prolonge la durée de vie opérationnelle du vérin et de ses composants. Cela réduit la maintenance, les temps d'arrêt des machines et les coûts de remplacement. Il crée également un environnement de travail plus silencieux pour les opérateurs et améliore la durée totale du cycle de travail. La réduction des temps de cycle augmente la productivité de l'utilisateur final, ce qui donne aux équipementiers un avantage concurrentiel.

Un autre avantage clé est une plus grande précision, en particulier dans les applications pick-and-place qui nécessitent une précision absolue lorsque le vérin atteint sa position finale.

• 
• 

Un amortissement pneumatique idéal est essentiel pour les applications qui nécessitent une précision absolue et un fonctionnement en douceur.

Comment obtenir un amorti idéal

Pour optimiser le niveau d'amortissement pour une application spécifique, vous devrez confirmer quelques paramètres de cylindre. Il s'agit de la pression de fonctionnement, de la masse de charge et de la vitesse du piston. S'il est correctement dimensionné pour l'application, chaque cylindre a un réglage d'amortissement idéal pour une masse et une pression de fonctionnement données. Outre les mesures de ces paramètres, vous aurez également besoin du tableau d'amortissement du fabricant du vérin pneumatique ou du système de calcul en ligne du fabricant du vérin pneumatique.

Une fois que vous avez les mesures, la première étape consiste à vous assurer que la vitesse du piston correspond à celle spécifiée dans le tableau d'amortissement ou le système de calcul en ligne.

La vitesse du piston doit être correctement réglée dans tous les cas. Vous obtiendrez les meilleurs résultats en installant des vannes de contrôle de débit directement dans les orifices de connexion aux extrémités du cylindre. Cela fournit un débit d'entrée libre tout en vous permettant d'ajuster la pression de sortie en modifiant la zone de l'orifice d'échappement avec une vis de réglage. Ou vous pouvez utiliser des soupapes de commande directionnelles avec des restricteurs intégrés à la place.

Puisqu'il peut être difficile de détecter la vitesse du piston à vue, vous pouvez fixer une aide électronique, comme l'AVENTICS ^TM d'Emerson. Velocity Time Meter (VTM), à l'extérieur du tube du cylindre. Ce compteur peut déterminer la vitesse réelle du piston rapidement et facilement, ainsi que mesurer le temps pour toutes les séquences d'un cycle de vérin pneumatique.

Il est important de se rappeler que toute modification de la pression, de la masse et de la vitesse de fonctionnement nécessite un réajustement de l'amortissement. Une fois que l'amortissement est idéal, ces conditions d'équilibre devraient rester les mêmes. Il est également important de se rappeler qu'un réglage précis de l'amortissement final nécessite de l'expérience, de l'intuition et, parfois, de la patience.

Gardez également à l'esprit que dans certaines applications, le coussin idéal n'est tout simplement pas réalisable en raison de la conception inhérente de la machine ou de l'application. Cependant, dans la plupart des cas, les performances du coussin peuvent encore être améliorées en suivant les étapes ci-dessus.

Comment obtenir un amorti idéal plus rapidement et plus facilement

Il existe également des outils de réglage de l'amortissement utiles qui éliminent certaines conjectures quant à l'amortissement idéal en fin de course. Les outils électroniques de capteur, comme l'outil de réglage de l'amorti AVENTICS (CAT), rendent le réglage de l'amortissement final plus rapide, plus simple et plus précis. En quelques étapes simples, vous pouvez vous assurer que l'amortissement de l'extrémité de votre vérin pneumatique est réglé sur les bons réglages. Un avantage supplémentaire est que les ajustements sont reproductibles, quelles que soient les influences externes.

Pour utiliser le CAT, il vous suffit de fixer le capteur sur le cylindre et de l'allumer. Ensuite, vous pouvez voir toutes les fonctions sur un grand écran LED et ajuster en conséquence. L'application AVENTICS en option (Android/iOS) peut également fournir graphiquement des informations supplémentaires sur la vitesse du piston et les caractéristiques d'amortissement. Lorsque l'amorti est idéal, vous avez le feu vert. L'écran affiche un feu de circulation qui passe du rouge au jaune au vert au fur et à mesure que vous réglez et indique également dans quelle direction ajuster la vis d'amortissement pour améliorer les performances de l'amortissement.

Si vous avez des questions sur l'amortissement pneumatique ou si vous souhaitez en savoir plus, rendez-vous sur emerson.com/aventics.

AVENTICS ^TM d'Emerson L'outil de réglage de l'amortissement de la série (CAT) et l'application AVENTICS en option rendent le réglage de l'amortissement de l'extrémité du vérin pneumatique simple, rapide et précis.