Qu’est-ce Qu’une Vanne De Régulation De Débit Pneumatique ?
La fonction principale d’une vanne de régulation de débit dans les systèmes pneumatiques est de réguler la pression ou le débit. Certaines vannes peuvent réguler le débit et lui permettre de s’écouler dans une autre section, tandis que d’autres sont capables de réguler le débit mais de lui permettre de s’écouler dans une autre section. D’autres types permettent simplement au flux de s’écouler, de s’arrêter ou de changer de direction.
La vanne de débit traditionnelle a une ouverture qui peut être modifiée, ce qui permet d’augmenter ou de diminuer les débits.
Lorsque vous avez besoin de réguler la vitesse d’un vérin pneumatique, d’un actionneur rotatif pneumatique ou d’un autre dispositif pneumatique avec un port IN et OUT, des régulateurs de débit peuvent être utilisés.
Selon le type de contrôle de débit utilisé dans un circuit d’air, des contrôles de débit peuvent être utilisés pour contrôler la vitesse de l’actionneur dans la course d’extension ou de rétraction. Les vannes de régulation de débit sont utilisées pour réduire le débit dans une section. Il en résulte des vitesses d’actionneur plus lentes.
Ils permettent à l’air de circuler dans un sens et empêchent l’air de circuler dans l’autre. Bien qu’il existe de nombreux types de vannes de régulation de débit, chacune a un objectif différent. Je vais entrer dans chaque type plus bas dans la page.
Il est important de ne pas confondre vannes de régulation de débit et contrôleurs ou régulateurs de pression. Bien qu’il existe une relation entre la pression et le débit, elle n’est pas toujours linéaire. L’utilisation d’un régulateur de pression pour le contrôle du débit peut entraîner un gaspillage d’énergie et d’éventuels dommages aux composants.
Comment Fonctionnent Les Vannes De Régulation De Débit ?
Bien qu’il existe de nombreux types de régulateurs de débit, tous fonctionnent sur le même principe. Le débit d’air à n’importe quelle pression est affecté par la taille de l’orifice du trou du tuyau.
Les vannes de régulation sont souvent équipées d’une tige usinée avec précision pour correspondre au profil du siège. Ils ne permettront pas à l’air de circuler à travers la valve s’ils sont complètement fermés. La valve s’ouvre progressivement, permettant à plus d’air de la traverser jusqu’à ce que la valve soit complètement ouverte et que le débit soit maximal.
Les vannes de régulation de débit bidirectionnelles leur permettent de contrôler le débit dans les deux sens. Les vannes de régulation de débit unidirectionnelles ne peuvent contrôler le débit que dans une seule direction, généralement du côté échappement ou côté composant. Pour assurer le contrôle de la direction, les vannes unidirectionnelles comprennent souvent un dispositif de clapet anti-retour qui permet un flux d’air complet dans la direction opposée.
La vitesse est directement liée au débit et la pression est directement corrélée à la force. Vous pouvez augmenter la pression pour augmenter la force, mais vous augmenterez également le débit vers un actionneur pour augmenter la vitesse.
Le débit affectera la vitesse d’un actionneur, tandis que la pression modifiera la force de l’actionneur. La position des vannes indiquera dans quelle direction se trouve l’actionneur. Les vannes de régulation de débit nécessitent un différentiel de pression entre la pression en aval et en amont.
Comme mentionné précédemment, les soupapes de commande unidirectionnelles peuvent être connectées à la pression d’échappement, ce qui provoque l’échappement de la pression d’air à travers un tuyau de connexion à un débit inférieur.
Par conséquent, l’air ne s’échappe pas directement mais traverse la valve à une résistance plus élevée et est expulsé lentement. Il est facile de voir que la vanne de régulation de débit contrôle à la fois la vitesse d’extraction de l’alésage et le taux d’échappement.
Ces soupapes de commande contrôlent et réduisent les gaz d’échappement. Normalement, l’air s’écoulerait par l’échappement. Cependant, le chemin de résistance n’autorise qu’une seule direction à pleine pression. La vanne de régulation de débit régulera la pression de l’air afin qu’il se déplace dans une direction opposée.
Types De Vannes De Régulation De Débit
Il existe de nombreux types de contrôle de débit de cylindre. Certains sont placés en ligne avec l’orifice du cylindre et la vanne. D’autres peuvent être vissés directement dans l’orifice du cylindre. D’autres viennent avec des raccords rapides déjà installés.
Les orifices d’échappement d’une vanne d’air peuvent être utilisés pour installer d’autres dispositifs de contrôle de débit de cylindre. Évitez d’utiliser le contrôle du débit d’échappement de la soupape. La vanne d’air peut avoir une configuration à 4 ports x 2. Il a un échappement pour chaque orifice de cylindre.
Un contrôle du débit d’échappement est installé dans l’unique orifice d’échappement. Il contrôlera la vitesse et fournira la même vitesse de tige en extension et en rétraction. Vous pouvez choisir un autre type de contrôle de flux si cela ne convient pas à votre application.
Un deuxième problème avec les contrôleurs de débit d’échappement de soupape est que si la distance entre le cylindre et la soupape est très longue, il est possible que le cylindre ait terminé sa course avant que la commande d’échappement puisse étrangler le débit d’échappement de l’air et ralentir le cylindre.
Jetons un coup d’œil aux différents types de vannes de régulation disponibles.
- Vannes de régulation traditionnelles
- Vannes à bille
- Les vannes papillon
- Vannes
- Vannes à soupape
- Vannes de régulation à pointeau
Vannes De Régulation Traditionnelles
Les vannes de régulation traditionnelles, qui sont la forme la plus basique de contrôle de débit, peuvent être complètement ouvertes ou fermées. Ils ont des capacités et une conception très basiques. Des circuits hydrauliques complexes sont nécessaires pour modifier le sens d’écoulement ou la pression du système.
Pour contrôler chaque direction, débit ou pression souhaité, une vanne traditionnelle serait nécessaire. Ces vannes traditionnelles ne suffisent pas. Les soupapes de commande directionnelles permettent au fluide de s’écouler dans différentes directions à partir d’une ou plusieurs sources.
Les vannes de régulation sont utilisées pour contrôler le sens d’écoulement et l’arrêt/démarrage des fluides.
Vannes à Bille
Ces régulateurs de débit utilisent une bille creuse, perforée et pivotante pour réguler le débit. Le trou de la bille s’ouvre lorsqu’il s’aligne avec le fluide circulant dans la vanne. Cela se fait généralement en tournant la balle de 90 degrés.
Les vannes à bille peuvent être très fiables et durer longtemps. Ces vannes ne doivent pas être utilisées pour réguler le débit.
Les Vannes Papillon
Le but principal des vannes papillon est de réguler ou d’isoler le débit dans un système. Cependant, ils ont un principe similaire à celui des vannes à bille en ce sens qu’ils peuvent être rapidement coupés si nécessaire.
Ces vannes contiennent un disque au centre de la vanne et une tige reliée à un actionneur qui la traverse. Parce que les vannes papillon ont un disque dans leur débit, il y a toujours une chute de pression dans le débit. Cette perte de charge doit donc être prise en compte !
Vannes
Parce qu’ils sont rapides et faciles à ouvrir, les robinets-vannes sont idéaux pour les applications d’arrêt. Ces vannes utilisent un disque en forme de coin qui aide à isoler le débit du fluide et le scelle hermétiquement !
Le fonctionnement de la porte est perpendiculaire au milieu. Il se déplace vers le haut ou vers le bas pour ouvrir ou fermer la vanne. Les vannes ne peuvent pas être utilisées pour réguler le débit car elles sont très susceptibles de s’éroder si elles sont laissées partiellement ouvertes. Cela entraînera une espérance de vie plus courte.
Vanne Sphérique
Les robinets à soupape régulent le débit dans une canalisation en contrôlant le débit d’air. Les robinets à soupape sont composés d’un élément fixe de type anneau appelé bouchon et d’un élément de type disque appelé bouchon. Ils sont souvent nommés d’après la forme qu’ils ont sur leur visage : un corps en forme de globe.
Les robinets à soupape sont constitués de deux moitiés séparées par un déflecteur intérieur. Ils sont mieux adaptés aux applications qui nécessitent un fonctionnement ou un étranglement fréquent. Ils peuvent également être réinstallés à l’envers.
Vannes De Contrôle à Pointeau
Les vannes de régulation à pointeau peuvent être décrites comme des vannes à régulation variable qui ne nécessitent pas de compensation de pression. Ces vannes forceront le milieu à faire deux virages à quatre-vingt-dix degrés. Il y a aussi une aiguille au milieu de la valve qui guide le fluide. L’aiguille crée une différence de pression entre l’aval et l’amont.
Une vanne à pointeau présente un inconvénient : elle limite le débit dans les deux sens. Une soupape à pointeau est utilisée pour contrôler la vitesse d’un vérin pneumatique à piston en mouvement vers l’avant. Il limitera également le mouvement lors de sa course de retour.
Vous pouvez trouver plus d’informations et comparer les différents types de régulateurs de débit dans les articles suivants.
La Bonne Vanne De Régulation De Débit
Pour contrôler la vitesse d’un cylindre d’air, je ne vous recommande pas d’acheter une soupape à pointeau. Une vanne à pointeau peut être utilisée pour contrôler la vitesse d’un cylindre à air, mais ce n’est pas le meilleur choix. Cela peut causer plus de problèmes qu’il n’en résout dans votre circuit d’air.
Le débit d’air comprimé entrant et sortant d’une bouteille d’air est contrôlé par des vannes à pointeau. L’air comprimé circule à travers l’aiguille exactement à la même vitesse, quelle que soit la direction. C’est le problème des soupapes à pointeau qui tentent de contrôler la vitesse du cylindre.
Graphique des commandes de débit et de la vanne à pointeau
Vous pouvez maintenant ralentir la vitesse du cylindre en utilisant une soupape à pointeau pour étrangler l’échappement. Étant donné que l’air comprimé doit suivre le même chemin lorsqu’il s’inverse, cela vous permettra également d’étrangler le flux d’air dans le cylindre.
Le débit d’air comprimé dans les cylindres pneumatiques de plus grand alésage à travers une soupape à pointeau peut être limité. Étant donné que l’air comprimé ne circule pas assez rapidement, il peut être difficile pour le piston de se déplacer en douceur en raison du débit restreint d’air comprimé.
La soupape à pointeau limite le débit d’air comprimé et peut provoquer une accumulation de pression dans le cylindre qui provoque le déplacement du piston. La pression d’air du piston est temporairement inférieure en raison de l’augmentation du volume dans le cylindre. Bien que le piston du cylindre n’attende qu’une fraction de seconde, il hésitera ou saccadera jusqu’à ce qu’une pression suffisante s’accumule à nouveau avant de pouvoir se déplacer à nouveau.
Il est plus difficile de comprendre ce que cela signifie que d’en faire l’expérience. Cependant, certaines bouteilles d’air peuvent avoir un problème avec la soupape à pointeau dans les conduites. En effet, cela réduit le débit d’air et ralentit le mouvement du piston. C’est un mauvais résultat si l’intention était de contrôler le mouvement de la tige.
Ceci est possible pour n’importe quel cylindre que vous contrôlez à l’aide d’une vanne à pointeau de contrôle de débit.
Vannes De Contrôle De Débit
Les vannes de régulation du débit des cylindres sont le meilleur choix pour contrôler la vitesse des cylindres pneumatiques. La vanne de régulation de débit peut ressembler à une vanne à pointeau selon son type, mais elle ne fonctionne pas de la même manière. Une dérivation interne permet à l’air de circuler librement à travers le contrôle de débit lorsqu’il est correctement conçu.
Contrôle du débit d’air comprimé
La dérivation d’air comprimé est visible sur le schéma. Le même by-pass a un clapet anti-retour intégré.
La dérivation et le clapet anti-retour permettent au système de contrôle du débit du cylindre de restreindre le débit d’air comprimé dans une seule direction. Le chemin d’installation idéal consiste à étrangler l’air sortant de la bouteille d’air.
Seule la compression épuisante est étranglée avec le contrôle de débit. L’afflux d’air provenant d’autres compagnies aériennes s’écoule à plein volume. Comme l’air comprimé circule librement dans le cylindre, le piston du cylindre se déplacera rapidement à partir de la position d’arrêt.
L’air à l’autre extrémité de l’air est émis simultanément. À ce stade, le cylindre doit évacuer l’autre ligne et le contrôle de débit dans la ligne d’échappement. Le clapet anti-retour empêche la sortie d’air de contourner le trajet d’air étranglé. En conséquence, la vitesse du vérin peut être contrôlée pour ajuster la vitesse en fonction de l’application, sans impact négatif sur le temps de réaction ou la force disponible pour le piston.
La vanne qui contrôle le cylindre se déplace et le flux d’air vers celui-ci s’inverse. Maintenant, l’air s’écoule dans le cylindre par la ligne d’échappement. L’air comprimé qui entre maintenant dans le cylindre essaie de contourner la restriction. Il souffle la boule de contrôle hors de son siège et donne à l’air un chemin pour le pressuriser, fournissant un mouvement de tige de vérin relativement rapide et à pleine force.
L’air comprimé sortant s’écoule à travers l’autre régulateur de débit du cylindre. L’air comprimé d’échappement tente de s’écouler vers la zone de moindre résistance et tente de contourner l’accélérateur dans le contrôle du débit. Cependant, la balle est assise contre l’échec par l’air en mouvement. La vitesse du piston du cylindre peut également être contrôlée en sens inverse.
En raison de leur nature unidirectionnelle, il est important de s’assurer que les vérins de contrôle de débit sont installés dans le bon sens. Un schéma se trouve sur le côté du contrôleur de débit pour indiquer l’orientation correcte de la plomberie.
Il est possible d’obtenir les meilleures performances du cylindre si l’air comprimé s’écoule dans le cylindre à une vitesse plus lente que l’air sortant de l’orifice. Cela se fait par des régulateurs de débit et non par des vannes à pointeau.
FAQ (Questions Posées Par Les Fondations)
Qu’est-ce qu’une vanne de régulation de débit pneumatique (ou vanne de régulation de débit pneumatique) ?
Une vanne de régulation de débit pneumatique régule le débit ou la pression de l’air.
Certaines vannes peuvent réguler le débit et lui permettre de s’écouler à travers d’autres sections, tandis que d’autres sont des vannes d’ouverture/fermeture qui permettent simplement le passage.
Qu’est-ce que le contrôle de débit pneumatique ?
L’utilisation de vannes de régulation de débit est la base du contrôle de débit pneumatique. Bien qu’il existe de nombreux types de vannes, elles partagent toutes le même principe de base. La tige des soupapes de commande est usinée avec précision pour épouser le contour du siège. Ils ne permettront pas le flux d’air vers la valve s’ils sont complètement fermés. La vanne s’ouvre progressivement, permettant à plus d’air de la traverser jusqu’à ce que la vanne soit complètement ouverte et que le débit soit maximal.
Quels sont les avantages des vannes de régulation de débit pour les systèmes pneumatiques ?
Les systèmes pneumatiques utilisent des vannes de régulation de débit pour réguler le débit d’air. Il existe de nombreux types de vannes, certaines ayant des capacités d’ouverture/fermeture qui permettent à l’utilisateur de contrôler le débit. D’autres types ont des capacités d’étranglement et peuvent être utilisés pour contrôler le débit d’air.
Lecture de soupape supplémentaire :
