Qu'est-ce qu'un actionneur à cylindre?
Le terme actionneur de cylindre est une description générale appliquée à une famille de dispositifs qui convertissent la pression d'air ou de fluide ou l'énergie électrique en un mouvement mécanique utile. Ce mouvement, ou travail comme on l'appelle techniquement, peut être linéaire ou rotatif par nature et est utilisé pour déplacer, soulever, abaisser ou saisir des objets via un agencement de liaison. Les types les plus courants d'actionneurs de vérin sont les variantes pneumatiques, hydrauliques et à moteur électrique. Les actionneurs pneumatiques et à huile utilisent généralement un agencement à piston pour initier le mouvement, tandis que les exemples électriques utilisent une vis mère ou une vis sans fin, chaque type ayant ses propres avantages. L'actionneur de cylindre est utilisé dans de nombreuses applications industrielles, automobiles, de loisirs et domestiques et est disponible dans une large gamme de tailles et de capacités de puissance.
Le principe de fonctionnement de base des vérins pneumatiques et hydrauliques est le fait que le piston d'un vérin fermé est actionné par la pression de l'air ou de l'huile. Dans les deux cas, le cylindre est scellé aux deux extrémités, la tige de l'actionneur traversant un jeu de joints dans un capuchon d'extrémité. Cela crée une chambre fermée au-dessus et au-dessous du piston. Un fluide sous pression, généralement de l'huile hydraulique ou de l'air, est introduit dans l'une ou l'autre chambre pour déplacer le piston en avant ou en arrière, ce qui déplace à son tour la tige de l'actionneur. Un agencement de vannes permet à l'huile ou à l'air de s'écouler dans la chambre de compression et hors de la chambre inactive selon les instructions de l'opérateur.
La tige de l'actionneur est attachée via des liaisons à l'objet pour lequel elle est conçue. Les vérins rotatifs fonctionnent de la même manière, sauf que le composant du piston est de conception différente et tourne à l'intérieur du cylindre plutôt que de monter et descendre. Dans ce cas, la tige de l'actionneur transfère cette action de rotation sur un disque ou une plaque qui est attaché à la pièce. Dans les deux cas, l'actionneur de cylindre convertit la pression de fluide ou d'air en travail utile.
Un vérin actionné électriquement est équipé d'un moteur qui tourne un écrou ou un engrenage. La tige de l'actionneur a dans ces cas un filetage de vis sans fin ou une vis sans fin coupé dans sa partie inférieure qui engage ce pignon ou cet écrou. La rotation de l'engrenage ou de l'écrou fait que l'actionneur monte et descend le tube en fonction du sens de rotation du moteur. La tige de l'actionneur transfère ensuite ce mouvement linéaire à la pièce de la même manière que les actionneurs à air ou à huile.
Les différents types d'actionneurs de vérin ont chacun des caractéristiques individuelles qui les rendent particulièrement adaptés à des applications spécifiques. Les actionneurs pneumatiques sont les variantes d'usage général les plus économiques offrant un bon équilibre entre la puissance et la taille du cylindre. Ils sont également utiles lorsque l’alimentation électrique n’est pas facilement disponible. Les actionneurs hydrauliques sont les plus puissants de tous les types, offrant des niveaux de couple extrêmes dans toutes les tailles de vérins. Les actionneurs électriques sont les types les plus précis capables de délivrer leur mouvement par incréments très précis.
L'actionneur de cylindre est un composant commun des engins de construction et de terrassement, ainsi que des équipements industriels et automobiles, et fait partie intégrante de nombreux projets de loisir. On les rencontre aussi souvent à la maison sous forme de portes, de puits de lumière et d’ouvre-fenêtres. L'actionneur de cylindre est disponible dans une large gamme de tailles et de puissances allant des mini-cylindres amateurs de moins d'un demi-pouce de diamètre aux versions industrielles géantes de plusieurs pieds de diamètre capables de déplacer des dizaines de milliers de livres.