Qu'est-ce qu'un actionneur pneumatique ?

En général, une vanne ne peut pas être utilisée seule pour contrôler un processus. Un opérateur doit les placer et un dispositif unique, tel qu'un actionneur, doit actionner les vannes à distance et automatiquement. Les actionneurs sont des dispositifs utilisés pour faire fonctionner ou bouger quelque chose. Il en existe trois types, déterminés par la source d'énergie : électrique, hydraulique et pneumatique. Dans cet article, nous parlerons des actionneurs pneumatiques, de leur fonctionnement et de leurs applications dans le secteur industriel.

Qu'est-ce qu'un actionneur pneumatique ?

L'actionneur pneumatique transforme l'énergie de l'air comprimé en mouvement. Il existe différents types d'actionneurs pneumatiques, certains convertissant l'énergie de l'air comprimé en mouvement linéaire et d'autres en mouvement rotatif. Dans l'industrie, ces actionneurs sont communément désignés par plusieurs noms, tels que cylindres pneumatiques, actionneurs pneumatiques et vérins pneumatiques. Grâce à leur large éventail d'applications, les actionneurs pneumatiques sont devenus un élément essentiel de nombreux processus automatisés.

Comment fonctionne un actionneur pneumatique ?

Un actionneur pneumatique est un dispositif mécanique qui utilise un gaz comprimé, tel que l'air, pour créer une énergie sous pression qui peut être dirigée dans un mouvement circulaire ou en ligne droite. Cette énergie sous pression est ensuite utilisée pour créer un mouvement cinétique contrôlé et répétable d'un dispositif tel qu'un engrenage ou un piston. L'actionneur est exceptionnellement fiable et est utilisé dans diverses industries aujourd'hui, offrant la possibilité de convertir le gaz comprimé en un mouvement robuste, contrôlable et répétable.

Construction & Working

L'actionneur pneumatique est un mécanisme puissant qui combine des composants tels qu'un ressort, un compresseur, un réservoir, une membrane et une vanne. Le schéma ci-joint illustre la construction de ce système. Dans ce mécanisme, l'énergie du fluide est convertie en mouvement mécanique lorsque l'air est comprimé par le compresseur et stocké dans le réservoir. Cet air stocké est ensuite utilisé pour alimenter l'actionneur, ce qui lui permet de se déplacer et d'effectuer la tâche prévue.

L'actionneur pneumatique est un mécanisme puissant qui combine des composants tels qu'un ressort, un compresseur, un réservoir, une membrane et une vanne. Le schéma ci-joint illustre la construction de ce système. Dans ce mécanisme, l'énergie du fluide est convertie en mouvement mécanique lorsque l'air est comprimé par le compresseur et stocké dans le réservoir. Cet air stocké est ensuite utilisé pour alimenter l'actionneur, ce qui lui permet de se déplacer et d'effectuer la tâche prévue.

Ce régulateur de débit permet de régler la direction et la vitesse du flux d'air d'une zone à l'autre. Le ressort de l'actionneur garantit que l'air est prélevé dans l'atmosphère et filtré par un filtre avant d'être acheminé vers le compresseur. Une fois la vanne de commande ouverte, l'action du ressort tire la membrane vers le haut. Le compresseur comprime alors l'air et augmente le niveau de pression. Cela crée un fort courant d'air qui traverse la valve, vous permettant de contrôler la direction et la vitesse du flux d'air.

Lorsque la pression atmosphérique augmente, la température de l'air augmente également. Pour maintenir la température dans une fourchette confortable, on utilise des refroidisseurs d'air. Cet air sous pression est ensuite stocké dans un réservoir de stockage, ce qui permet de maintenir la pression. En outre, l'air sous pression à l'intérieur du système applique de l'énergie à la membrane d'un actionneur pneumatique. Lorsque la pression de l'air dépasse la force du ressort, elle pousse la membrane jusqu'à son point le plus haut, ce qui la fait descendre et fermer la vanne de contrôle.

Lorsque la pression d'alimentation en air est augmentée, la membrane se déplace continuellement vers le bas et finit par fermer complètement la vanne de contrôle. Inversement, lorsque la pression d'alimentation en air est réduite, la force exercée par le ressort l'emporte sur la force de l'air fourni, ce qui fait monter la membrane et ouvre la vanne de contrôle.

The control valve’s position is determined primarily by the pressure of the air. As a result, the opening and closing of the valve are directly linked to the movement of its diaphragm in response to changes in the air pressure. Furthermore, the control valve will be automatically adjusted according to the pressure of the air, allowing for precise and repeatable control of the system.

Les actionneurs sont l'élément essentiel de la commande de l'action à effectuer. Ils reçoivent le signal de commande du contrôleur, qui modifie alors la pression de l'air, ce qui entraîne un changement de position de la vanne de commande. L'actionneur exécute alors le signal de commande, ce qui fait avancer le processus. Ainsi, les actionneurs fournissent le signal de commande nécessaire à l'action souhaitée.

Avantages

• Les actionneurs pneumatiques offrent une série d'avantages pour les applications basées sur la commande de mouvement linéaire.
• Ils offrent une force élevée et des vitesses de mouvement rapides et sont également très fiables et durables, ce qui les rend idéaux pour les applications où l'hygiène est essentielle.
• En outre, ils sont rentables et faciles à entretenir et à installer.
• Wide temperature range (0 – 200 °C) and fireproof and explosion-proof capabilities make them an excellent choice for many applications.
• Les actionneurs pneumatiques sont légers, ce qui facilite leur transport et leur installation.

Inconvénients

L'actionneur pneumatique présente quelques inconvénients notables qui doivent être pris en compte lors du choix du bon type d'actionneur pour votre application.

• Tout d'abord, la puissance de sortie de l'actionneur pneumatique est inférieure à celle de l'actionneur hydraulique, ce qui le rend moins adapté aux applications nécessitant une puissance de sortie élevée.
• En outre, les pièces internes de l'actionneur pneumatique ne sont pas lubrifiées par un fluide tel que l'huile, ce qui se traduit par une précision de sortie moindre dans les opérations à faible vitesse.
• En outre, ces actionneurs ne conviennent qu'à des applications spécifiques et leurs performances peuvent diminuer lorsqu'ils sont utilisés à des vitesses inférieures. L'air comprimé doit également être préparé correctement, et toute lubrification ou huile peut réduire la maintenance.

Applications

Les actionneurs pneumatiques constituent une solution polyvalente et fiable pour diverses applications, allant des secteurs industriels à l'aviation, en passant par les applications ferroviaires et les moteurs automobiles à combustion.

These actuators are often used in pistons and ignition chambers of gasoline-powered vehicles, utilizing air ignition and gasoline to generate pressurized energy that moves the piston and converts the energy into the car’s crankshaft. They can also be powered by pressurized gas without ignition, providing a more efficient, cost-effective, and consistent mechanical force.

Les actionneurs pneumatiques sont également essentiels pour les machines d'emballage et de production, les compresseurs d'air, les tubes postaux et les dispositifs de transport tels que les applications aéronautiques et ferroviaires. Leur polyvalence et leur fiabilité en font la solution idéale pour de nombreux secteurs d'activité, offrant ainsi une solution rentable, efficace et sûre.