Trouver le vérin linéaire électrique le plus adapté à votre application peut être complexe, surtout lorsqu’il y a de nombreuses variables à considérer. Connaître les exigences de votre application et avoir une compréhension détaillée des solutions d'actionneurs disponibles et de leurs capacités est essentiel lors des phases de conception d’un projet. En effet, choisir le meilleur vérin linéaire pour un cas d’usage spécifique garantit un fonctionnement optimal et les meilleurs résultats possibles. Dans cet article, nous présentons les principaux conseils sur les actionneurs pour aider les ingénieurs en conception à choisir le bon vérin linéaire électrique pour une application.
Conseils à prendre en compte lors du choix de vérins linéaires électriques
Les vérins linéaires sont couramment utilisés comme force motrice pour fournir un mouvement linéaire dans de nombreuses applications et industries. Du point de vue d’un concepteur, plusieurs éléments sont à considérer pour choisir un vérin linéaire électrique et obtenir des résultats optimaux. Voici nos meilleurs conseils pour trouver la solution d’actionneur la plus adaptée :
- Calculez la force nécessaire
- Trouvez la vitesse de déplacement appropriée
- Vérifiez les dimensions physiques
- Examinez les exigences de protection environnementale
- Choisissez entre vérins standard ou vérins à rail
- Déterminez le cycle de service de l’application
- Définissez la rétroaction dont vous pourriez avoir besoin
- Vérifiez s’il existe des contraintes de bruit
- Effectuez des tests physiques sur votre vérin
Calculez la force nécessaire
La valeur de force d’un actionneur correspond à la force maximale que l’actionneur peut pousser/tirer (dynamique) et maintenir (statique). Les facteurs pouvant influencer la force exercée sur un actionneur incluent :
- Une répartition inégale du poids
- Des actionneurs qui ne sont pas perpendiculaires au mouvement de l’objet déplacé
- La position relative de l’actionneur par rapport au centre de masse
- La résistance au vent et autres perturbations de charge
Calculer la force réellement exercée sur un actionneur permet de confirmer quels modèles possèdent des valeurs suffisantes pour l’application. Les vérins industriels ont une conception robuste pour les applications nécessitant une valeur de force élevée.
Trouvez la vitesse de déplacement appropriée
La bonne vitesse de déplacement garantit qu’un vérin peut atteindre une position donnée dans le temps requis. Si une application subit des Charges plus lourdes à certains moments ou des chutes de tension occasionnelles, la vitesse du vérin diminuera. Il est donc important de tenir compte de la Charge et de la tension appliquée afin que la vitesse réelle en fonctionnement reste conforme aux exigences de votre application. Étant donné que les valeurs de Vitesse ne sont valides que lorsque les actionneurs sont dans des conditions optimales, les applications exigeant une Vitesse précise nécessiteront des capacités de contrôle de la vitesse.
Vérifiez les dimensions physiques
Avant l’installation, il est important de vérifier si l’espace disponible peut accueillir la longueur, la largeur et la hauteur d’un vérin. La dimension trou à trou (H2H) en position rentrée d’un vérin est la première mesure cruciale pour déterminer ses exigences physiques. Cette mesure correspond à la distance entre le centre du trou de montage arrière et le centre du trou de montage avant. Il est essentiel de s’assurer que cette dimension s’aligne avec le centre du trou de montage arrière de votre application jusqu’au centre du trou de montage avant. Les micro-vérins offrent un format compact pour les applications de petite taille disposant d’un espace d’installation limité.
Examinez les exigences de protection environnementale
Les vérins linéaires sont fournis avec un Indice de protection (IP) indiquant leur capacité à résister à la pénétration de liquides et de poussières. Choisir des actionneurs avec un indice IP adapté réduit le risque d’endommagement par l’eau et d’intrusion de solides dans les composants internes. Des vérins linéaires étanches sont recommandés pour les applications qui seront immergées ou fortement exposées à l’eau. Lorsque c’est possible, monter un vérin avec l’extrémité de Course orientée vers le bas est généralement la meilleure pratique en cas de risque d’exposition à l’eau. De cette manière, la gravité éloignera le liquide du boîtier du moteur et contribuera à éviter une défaillance prématurée.
Un indice IP ne teste pas la résistance aux intempéries ni la résistance à la corrosion lors des changements saisonniers et sur de longues périodes (par exemple, des années en extérieur sur plusieurs saisons). Par conséquent, tenez compte de l’environnement dans lequel vous utiliserez le vérin afin de vous assurer qu’il lui est bien adapté. Progressive Automations propose diverses certifications en plus de l’indice IP. Ces certifications peuvent être des exigences applicables à votre application. Contactez-nous si vous avez besoin de certifications spécifiques pour votre actionneur et/ou votre application.
Choisissez entre vérins standard ou vérins à rail
Les vérins standard sont conçus avec des tiges extensibles logées dans un boîtier étanche ; toutefois, la plage de mouvement d’un vérin linéaire à rail est guidée dans un rail. Cela rend une conception à rail plus sensible à la poussière et à l’eau ; cependant, un système à rail offre un trajet prédéfini qui augmente le support structurel lorsque la Charge est maximale. Capables de supporter davantage de force qu’un dispositif traditionnel équivalent de même taille, les vérins à rail sont des solutions plus efficaces et économiques pour les applications intérieures nécessitant déjà un mouvement vertical ou horizontal fixe.
Déterminez le cycle de service de l’application
Le cycle de service d’un vérin linéaire est le rapport entre le temps de marche et le temps d’arrêt, exprimé en pourcentage. Il est courant que les actionneurs standard avec un moteur CC à balais aient un cycle de service de 20 % basé sur une période de 20 minutes. À 20 %, les vérins linéaires peuvent fonctionner en continu pendant 4 minutes puis doivent se reposer 16 minutes. Dépasser 20 minutes avec un cycle de service de 20 % risque d’endommager le moteur par surchauffe. Choisir un actionneur avec un cycle de service approprié est crucial pour s’assurer que le moteur ne subit pas de surchauffe en fonctionnement. Pour atteindre un cycle de service de 100 % en fonctionnement continu, vous aurez besoin d’un moteur CC sans balais.
Définissez la rétroaction dont vous pourriez avoir besoin
Certaines applications et systèmes existants peuvent nécessiter des actionneurs avec un type de rétroaction spécifique pour fonctionner correctement. Déterminer la position d’un actionneur est utile pour les applications qui exigent que plusieurs vérins se déplacent à la même vitesse, enregistrent des positions préréglées et/ou collectent des informations de position pour l’analyse utilisateur. Lors de la sélection d’un actionneur, il est important de s’assurer qu’il dispose d’une rétroaction adaptée, compatible avec votre système. Dans les vérins linéaires électriques, il existe 3 principaux types de rétroaction de position :
- Rétroaction par potentiomètre
- Rétroaction par capteur à effet Hall
- Rétroaction par interrupteur de fin de course
Rétroaction par potentiomètre
Les potentiomètres établissent un contact mécanique avec les engrenages qui tournent à l’intérieur des actionneurs. Parce que les potentiomètres sont de simples diviseurs de tension avec une grande résistance, ils gèrent bien les interférences électromagnétiques (EMI). Le principal avantage de ce type de rétroaction est sa simplicité pour les applications ayant besoin de solutions prêtes à l’emploi rapides, sans exiger une grande exactitude ni une haute précision.
Rétroaction de potentiomètre intégrée
Rétroaction par capteur à effet Hall
Les capteurs à effet Hall fournissent des impulsions électriques lorsque l’aimant est aligné avec l’électronique de détection. Pour cette raison, ils conviennent aux applications à grande Vitesse et permettent de préprogrammer certains angles d’arbre de moteur. Sans contact, ils sont utiles en environnements difficiles, très résistants à l’usure et fiables en cas de fortes contraintes de choc. Cette option de rétroaction convient le mieux aux applications qui exigent fiabilité, précision et une longue durée de vie.
Rétroaction intégrée par capteur à effet Hall
Rétroaction par interrupteur de fin de course
Le but des signaux de rétroaction d’interrupteur de fin de course est de permettre à un système de déterminer si le vérin a physiquement actionné les interrupteurs de fin de course internes. Ce type de rétroaction est simple et utile pour les applications qui nécessitent principalement de savoir si le vérin a atteint les positions totalement sortie ou totalement rentrée.
Rétroaction d’interrupteur de fin de course
Vérifiez s’il existe des restrictions de bruit
Les applications destinées aux consommateurs, comme les portes, trappes ou leviers automatisés dans les machines à café, peuvent comporter certaines restrictions de bruit. Pour vérifier si un actionneur respecte les niveaux sonores requis, effectuez des tests dans un environnement calme avec un sonomètre tenu près du vérin linéaire pendant son extension et sa rétraction. Un tableau des décibels peut vous aider à évaluer si le niveau sonore d’un actionneur se situe dans une plage adaptée à votre application.
| Niveau de décibels | Type de son |
| Niveau de décibels0 | Type de sonPresque silencieux |
| Niveau de décibels15 | Type de sonChuchotement |
| Niveau de décibels60 | Type de sonConversation normale |
| Niveau de décibels90 | Type de sonTondeuse à gazon |
| Niveau de décibels110 | Type de sonKlaxon de voiture |
| Niveau de décibels120 | Type de sonConcert de rock en direct |
| Niveau de décibels140 | Type de sonPétards |
Effectuez des tests physiques sur votre vérin
Une fois que vous avez retenu un actionneur pour votre application, l’étape suivante consiste à réaliser des essais physiques sur l’unité pour vérifier s’il s’agit d’une solution à long terme. Les calculs et les analyses théoriques sont de bons points de référence ; toutefois, des tests en conditions réelles sont le moyen le plus précis de déterminer si votre solution d’actionneur est le meilleur choix. Notre Guide gratuit de tests d’actionneurs couvre en détail tous les essais recommandés, tels que les tests sur banc, en laboratoire et sur le terrain, pour vous aider à trouver le meilleur actionneur pour votre application :
En résumé
Une compréhension détaillée de ce dont vous avez besoin dans un vérin linéaire est essentielle pour garantir qu’il s’agit de la bonne solution pour votre application. Grâce à une réflexion approfondie et à des procédures d’essai complètes, nous sommes convaincus que vous choisirez le bon vérin linéaire électrique pour votre application.
En tant que l’un des principaux fournisseurs d’actionneurs et de solutions de commande de mouvement dans le monde, Progressive Automations offre une flexibilité, une qualité, un support et une expérience terrain de premier plan pour répondre à tous vos besoins. Si vous avez d’autres questions sur ce que nous pouvons offrir, n’hésitez pas à nous contacter ! Nous sommes des experts dans notre domaine et souhaitons nous assurer que vous trouverez les meilleures solutions pour votre application.
sales@progressivedesk.com | 1-800-676-6123