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Livre d‘exercicesTP 230
Avec CD-ROM
Festo Didactic
567259 FR
Bases de la technique du vide
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Référence : 567259
Situation : 10/2010
Auteur : Ralph-Christoph Weber
Rédaction : Frank Ebel
Graphiques : Ralph-Christoph Weber
Lay-out : 01/2011, Susanne Durz, Frank Ebel
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, Allemand, 2011
Internet: www.festo-didactic.com
E-mail: [email protected]
Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou communication de son
contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son
auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer
des modèles d’utilité ou des modèles de présentation.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 III
Table des matières
Utilisation conforme ______________________________________________________________________ IV
Avant-propos ____________________________________________________________________________ V
Introduction ____________________________________________________________________________ VII
Consignes de sécurité et de travail _________________________________________________________ VIII
Ensemble « Technologies » pour l'électropneumatique (TP 200) ___________________________________X
Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230) __________________________________ XI
Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques _______________________________ XII
Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230) __________________________________ XI
Correspondance entre équipements et travaux pratiques ________________________________________ XVI
Aides méthodologiques à l’intention du formateur ____________________________________________ XVII
Structure méthodologique des travaux pratiques _____________________________________________ XVII
Désignation des équipements _____________________________________________________________ XVII
Contenu du CD-ROM ____________________________________________________________________ XVIII
Travaux pratiques et corrigés
TP 1 : Génération du vide ____________________________________________________________________ 3
TP 2 : Sélection de ventouses pour différentes pièces __________________________________________ 11
TP 3 : Maintien du vide en cas d'utilisation de plusieurs ventouses ________________________________ 21
TP 4 : Surveillance de la dépression _________________________________________________________ 29
TP 5 : Économies d'air comprimé dans un système de vide ______________________________________ 37
TP 6 : Détachement contrôlé de pièces en présence du vide ______________________________________ 43
Travaux pratiques et fiches de travail
TP 1 : Génération du vide ____________________________________________________________________ 3
TP 2 : Sélection de ventouses pour différentes pièces __________________________________________ 11
TP 3 : Maintien du vide en cas d'utilisation de plusieurs ventouses ________________________________ 21
TP 4 : Surveillance de la dépression _________________________________________________________ 29
TP 5 : Économies d'air comprimé dans un système de vide ______________________________________ 37
TP 6 : Détachement contrôlé de pièces en présence du vide ______________________________________ 43
Table des matières
IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Bases de la technique du vide
1 Introduction à la technique du vide __________________________________________________ I-3
1.1 Bases terminologiques du vide ______________________________________________________ I-3
1.2 Gammes de vide __________________________________________________________________ I-5
2 Génération du vide en technique de manipulation ______________________________________ I-7
2.1 Pompes à vide ____________________________________________________________________ I-7
2.2 Principe de fonctionnement des pompes volumétriques __________________________________ I-7
2.3 Notes concernant le choix des pompes _______________________________________________ I-10
2.4 Éjecteurs _______________________________________________________________________ I-11
3 Composants du vide en technique de manipulation ____________________________________ I-17
3.1 Distributeurs ____________________________________________________________________ I-17
3.2 Vacuomètres ____________________________________________________________________ I-17
3.3 Accumulation du vide _____________________________________________________________ I-18
3.4 Ventouses ______________________________________________________________________ I-19
3.5 Ventouse à soufflet _______________________________________________________________ I-20
3.6 Choix d'une ventouse _____________________________________________________________ I-21
3.7 Clapets de sécurité pour le vide _____________________________________________________ I-23
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 V
Utilisation conforme
L'ensemble de formation « Bases de la technique du vide » ne doit s'utiliser que :
• pour l'usage auquel il est destiné, c'est-à-dire dans le cadre de l'enseignement et de la formation, et
• en parfait état sur le plan de la sécurité.
Les composants de l'ensemble de formation sont construits conformément à l’état de l’art et aux règles
techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en
danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu'affecter l’intégrité des composants.
Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans
le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux
formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent manuel de
travaux pratiques.
Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à
l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l'utilisation de ce jeu d’équipement en dehors du
contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle
ou à une négligence grossière de Festo Didactic.
VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 VII
Avant-propos
Le système de formation « Automatisation et Technique » de Festo Didactic part de différents niveaux
d’accès à la formation et objectifs professionnels. C’est dans cette optique qu'est structuré le système de
formation :
• ensembles de formation axés sur les technologies ;
• mécatronique et automatisation d'usine ;
• automatisation de process et technique de régulation ;
• Robotino® – apprentissage et travaux de recherche avec des robots mobiles ;
• usines-écoles hybrides.
Les ensembles de formation axés sur les technologies traitent de la pneumatique, de l'électropneumatique,
de l'hydraulique, de l'électrohydraulique, de l’hydraulique proportionnelle, des automates programmables
industriels, des capteurs, de l'électrotechnique et des actionneurs électriques.
La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des
limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par automate programmable
des actionneurs pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques.
VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Tous les ensembles de formation se composent des éléments suivants :
• matériel ;
• supports ;
• séminaires.
Matériel Le matériel des ensembles de formation est constitué de composants industriels et systèmes adaptés à une
approche didactique. Le choix et l'exécution des composants faisant partie des ensembles de formation
sont spécialement adaptés aux projets des supports d'accompagnement.
Supports Les supports dédiés aux différents domaines de spécialité sont de deux types : didactiques et logiciels. Les
supports didactiques, axés sur la pratique, comprennent :
• manuels de fond et de cours (ouvrages standard de dispense de connaissances fondamentales) ;
• manuels de travaux pratiques (avec explications complémentaires et corrigés types) ;
• lexiques, manuels, ouvrages spécialisés (donnant des informations plus détaillées sur des thèmes à
approfondir) ;
• jeux de transparents et vidéos (permettant d'illustrer et de rendre plus vivant l'enseignement) ;
• posters (pour la visualisation de sujets plus complexes).
Dans le domaine du logiciel, des programmes sont disponibles pour les applications suivantes :
• didacticiels (présentation pédagogique et multimédia de contenus de formation) ;
• logiciels de simulation ;
• logiciels de visualisation ;
• logiciels de mesure ;
• logiciels de conception et de configuration :
• logiciels de programmation d'automates programmables industriels.
Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont
conçus pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.
Séminaires. Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de
formation initiale et continue.
Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel ?
N'hésitez pas à nous en faire part par courriel à : [email protected]
Les auteurs et Festo Didactic se feront un plaisir de tenir compte de vos remarques.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 IX
Introduction
Le présent manuel de travaux pratiques fait partie du système de formation « Automatisation et Technique »
de Festo Didactic GmbH & Co. KG. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue
axée sur la pratique. L'ensemble de formation TP 230 aborde les bases de la technique du vide.
Il traite en détail des thèmes génération du vide, conception d'un système, sélection de ventouses et
montages typiques intégrant des ventouses. Il aborde en outre la question de la réduction de la
consommation d'air comprimé dans les systèmes de vide.
La réalisation des commandes suppose de disposer d'un poste de travail bien stable doté d’une plaque
profilée Festo Didactic. La plaque profilée comporte 14 rainures en T parallèles espacées de 50 mm. La
source de tension continue utilisée est un bloc d'alimentation secteur protégé contre les courts-circuits
(entrée : 230 V, 50 Hz, sortie : 24 V, 5 A maximum). L’alimentation en air comprimé peut être assurée par un
compresseur mobile insonorisé (230 V, environ 50 l/min, 800 kPa = 8 bar maximum).
La pression de travail ne doit pas dépasser p = 600 kPa = 6 bar . Une sécurité de fonctionnement optimale
s’obtient en utilisant la commande sans lubrification à une pression de travail de p = 500 kPa = 5 bar.
Pour réaliser les 6 travaux pratiques, vous avez également besoin, en plus du jeu d'équipement TP 230, de
composants appartenant au jeu d'équipement TP 201. Les bases théoriques nécessaires à la
compréhension de ces travaux pratiques sont données dans le manuel de cours
• « Pneumatique/Électropneumatique »
et en annexe au présent manuel de travaux pratiques.
Des fiches techniques des différents composants (venturis, ventouses, vacuostats, etc.) sont en outre
disponibles.
X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Consignes de sécurité et de travail
Généralités Les étudiants ne doivent travailler sur les commandes que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un
formateur.
Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier
toutes les consignes de sécurité !
Partie mécanique • Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée.
• Les capteurs de fin de course ne doivent jamais être actionnés de face.
• Risque de blessure lors de la recherche d’erreurs !
• Utilisez un outil, par exemple un tournevis pour actionner les capteurs de fin de course.
• Ne mettez les doigts dans le montage que quand il est arrêté.
Partie électrique • N’effectuez les branchements et débranchements électriques qu'en l’absence de tension !
• N’utilisez que des câbles dotés de connecteurs de sécurité pour réaliser les branchements électriques.
• N’utilisez que des très basses tensions de 24 V DC maximum.
Partie pneumatique • Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kPa (6 bar).
• N’appliquez l’air comprimé qu’après avoir branché et bien assujetti tous les tuyaux.
• Ne débranchez pas de tuyaux sous pression.
• Risque de blessure à la mise sous pression !
Des vérins peuvent se mettre en mouvement intempestivement.
• Risque d'accident dû au débranchement intempestif de tuyaux !
Utilisez les tuyaux les plus courts possible.
Portez des lunettes de protection.
Lorsqu'un tuyau se détache :
Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé.
• Réalisation des montages pneumatiques :
Reliez les appareils avec des tuyaux en plastique d'un diamètre extérieur de 4 mm ou de 6 mm. Enfichez
ensuite le tuyau jusqu'en butée sur le raccord.
Avant de procéder au démontage, coupez l’alimentation en air comprimé.
• Démantèlement des montages pneumatiques :
Appuyez sur la bague de déverrouillage bleue pour débrancher un tuyau.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XI
Les plaques-supports des appareils sont dotées de la variante de fixation A à D :
Variante A, fixation par enclipsage Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. distributeurs). Enclipsez simplement l’équipement
dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du levier bleu.
Variante B, fixation par rotation Équipements pouvant supporter des charges moyennes (p. ex. actionneurs). Ces équipements se fixent sur
la plaque profilée par vis à tête rectangulaire. La fixation ou désolidarisation s’effectue par l'intermédiaire
de l’écrou-poignée.
Variante C, fixation par vissage Pour équipements supportant de lourdes charges ou rarement désolidarisés de la plaque profilée (p. ex.
distributeur de mise en circuit avec filtre-manodétendeur). Les éléments se fixent par vis à tête cylindrique
et écrous rectangulaires.
Variante D, fixation par enfichage Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. dispositif de signalisation). Ils se fixent par
adaptateurs enfichables.
Conformez-vous aux indications des fiches techniques des différents équipements.
XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Ensemble « Technologies » pour l'électropneumatique (TP 200)
L’ensemble « Technologies » TP100 se compose d’une multitude de moyens de formation ainsi que de
séminaires. Cet ensemble a exclusivement pour objet les commandes électropneumatiques. Certains
composants de l'ensemble « Technologies » TP 200 peuvent également faire partie d’autres ensembles.
Composants importants du TP 200 • Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic
• Compresseur (230 V, 0,55 kW, 800 kPa = 8 bar maximum)
• Jeux d’équipement ou composants isolés
• Moyens pédagogiques optionnels
• Modèles pratiques
• Équipements complets de laboratoire
Documents de formation
Manuels de cours Pneumatique/Électropneumatique�Bases de la commande pneumatique�Maintenance des
équipements pneumatiques
Manuels de travaux
pratiques
Bases de la technique du vide TP 230
Supports didactiques
optionnels
Jeux de transparents et rétroprojecteur
Symboles magnétiques, trace-symboles
WBT Électropneumatique, WBT Pneumatique
WBT Électricité 1 + 2, WBT Électronique 1 + 2
Jeu de modèles en coupe avec valise de rangement
Logiciel de simulation FluidSIM® Pneumatique
Séminaires
P111 Initiation à la pneumatique et à l'électropneumatique
P121 Entretien et dépannage d’installations pneumatiques et électropneumatiques
P-OP La traque au gaspillage – Mise en œuvre rentable de la pneumatique
IW-PEP Entretien et maintenance en automatisation – Commandes pneumatiques et électropneumatiques
P-AL Pneumatique pour la formation professionnelle
P-AZUBI Pneumatique et électropneumatique pour la formation professionnelle
VUU L'utilisation du vide en manipulation
P-KOMPAKT Formation intensive en pneumatique et électropneumatique
Pour les lieux, dates et prix, veuillez consulter la version à jour du programme des séminaires.
Vous trouverez d’autres moyens de formation dans nos catalogues et sur Internet. Le système de formation
« Automatisation et Technique » fait régulièrement l’objet de mises à jour et extensions. Les jeux de
transparents, films, CD-ROM et DVD ainsi que les différents ouvrages sont proposés en plusieurs langues.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XIII
Objectifs pédagogiques du niveau « Perfectionnement » (TP 230)
• Savoir générer une dépression.
• Connaître le mode de fonctionnement d'un venturi.
• Connaître l'effet de la pression système sur le vide obtenu et le temps d’évacuation pour différents
venturis.
• Connaître l'effet d'étranglements (p. ex. tuyau mince ou long, silencieux colmaté) sur la génération de la
dépression.
• Savoir régler et réguler le vide.
• Connaître l'influence du diamètre sur la force de maintien d'une ventouse.
• Savoir choisir la ventouse adaptée à différentes pièces.
• Connaître l'influence de la surface d'une pièce sur la force de maintien d'une ventouse.
• Connaître l'influence de la surface des pièces sur la force de maintien.
• Connaître des méthodes de maintien du vide quand, utilisées à plusieurs, des ventouses ne sont pas
toutes en prise.
• Savoir prendre avec des ventouses des pièces à géométrie non plane.
• Savoir surveiller la dépression à l'aide d'un manocontact.
• Savoir exécuter cette surveillance dans différentes conditions d'environnement.
• Savoir réaliser un montage permettant de minimiser la consommation d'air comprimé dans un système
de vide.
• Savoir calculer le gain apporté par ce montage économiseur et son délai d'amortissement.
• Savoir détacher de manière contrôlée des pièces d'une ventouse quand, en présence d'un montage
économiseur, l'opération de transport est terminée.
XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques
TP 1 2 3 4 5 6
Objectifs pédagogiques
Savoir générer une dépression. • Connaître le mode de fonctionnement d'un venturi. • Connaître l'effet de la pression système sur le vide
obtenu et le temps d’évacuation pour différents
venturis. •
Connaître l'effet d'étranglements (p. ex. tuyau mince
ou long, silencieux colmaté) sur la génération de la
dépression. •
Savoir régler et réguler le vide. • • • Connaître l'influence du diamètre sur la force de
maintien d'une ventouse. •
Savoir choisir la ventouse adaptée à différentes
pièces. •
Connaître l'influence de la surface d'une pièce sur la
force de maintien d'une ventouse. •
Connaître l'influence de la surface des pièces sur la
force de maintien. •
Connaître des méthodes de maintien du vide quand,
utilisées à plusieurs, des ventouses ne sont pas toutes
en prise. •
Savoir prendre avec des ventouses des pièces à
géométrie non plane. • •
Savoir surveiller la dépression à l'aide d'un
manocontact. •
Savoir exécuter cette surveillance dans différentes
conditions d'environnement. •
Savoir réaliser un montage permettant de minimiser la
consommation d'air comprimé dans un système de
vide. •
Savoir calculer le gain apporté par ce montage
économiseur et son délai d'amortissement. •
Savoir détacher de manière contrôlée des pièces d'une
ventouse quand, en présence d'un montage
économiseur, l'opération de transport est terminée. •
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XV
Jeu d'équipement du niveau « Perfectionnement » (TP 230)
Ce jeu d’équipement est conçu en vue de la formation de base aux commandes électropneumatiques. Il
contient tous les éléments nécessaires à l’acquisition des compétences définies par les objectifs
pédagogiques fixés et peut être complété à loisir par d’autres jeux. La réalisation de commandes
opérationnelles exige en outre la plaque profilée, un bloc d’alimentation électrique, différents composants
du jeu TP 201 et une source d’air comprimé.
Jeu d'équipement (TP 230)
Désignation Référence Quantité
Ventouse (noire) 20 mm 573043 1
Ventouse (noire) 30 mm 573044 1
Ventouse (transparente) 20 mm 573045 1
Ventouse (transparente) 30 mm 573046 1
Ventouse à soufflet 3,5 (transparente) 20 mm 573047 2
Ventouse ovale 4 x 20 573057 4
Venturi 05 H 573258 1
Venturi 05 L 573259 1
Accumulateur pneumatique 152912 1
Clapet anti-retour 153462 1
Limiteur de débit 193972 1
Vacuomètre 573042 1
Vacuostat 548624 1
Composants nécessaires du TP 201
Désignation Référence Quantité
Électrodistributeur 3/2, normalement fermé 539776 1
Électrodistributeur 5/2 utilisé en 3/2, normalement ouvert 539777 1
Entrée de signaux, électrique 162242 1
Relais, triple 162241 1
Bloc de distribution 152896 1
Raccord en T 153128 2
Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur 540691 1
XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Symboles du jeu d'équipement
Dénomination Symbole
Relais, triple
1412 2422 3432
32
4442
11 21 31 41
A1
A2
1412 2422 34 4442
11 21 41
A1
A2 31
1412 2422 3432 4442
11 21 31 41
A1
A2
Entrée de signaux, électrique 13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
Électrodistributeur 3/2,
normalement fermé
2
1M131
1M1
12
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XVII
Dénomination Symbole
Électrodistributeur 5/2
Accumulateur pneumatique
Vacuostat
p
Clapet anti-retour
1
2
Limiteur de débit
1
2
Venturi
2
31
Ventouse
XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Correspondance entre équipements et travaux pratiques
TP 1 2 3 4 5 6
Dispositifs
Ventouse (noire) 20 mm 1
Ventouse (noire) 30 mm 1
Ventouse (transparente) 20 mm 1
Ventouse (transparente) 30 mm 1
Ventouse à soufflet 3,5 (transparente)
20 mm avec soupape d'aspiration 1 2 2 2 2
Ventouse ovale 4 x 20 1
Venturi 05 L 1 1 1
Venturi 05 H 1 1 1 1 1 1
Accumulateur pneumatique 1
Clapet anti-retour 1 1
Limiteur de débit 1 (1)
Vacuomètre 1 1 1
Vacuostat 1 1 1
Les composants suivants de l'ensemble de formation TP 201 sont en outre nécessaires.
TP 1 2 3 4 5 6
Dispositifs
Ventouse (noire) 20 mm 1
Électrodistributeur 3/2, normalement
fermé 1 1 1 1 1 1
Électrodistributeur 5/2 utilisé en 3/2,
normalement ouvert 1 1 1
Manodétendeur 1 1 1 1 1 1
Entrée de signaux, électrique 1 1 1 1 1 1
Relais, triple 1 1 1 1 1 1
Bloc de distribution 1 1 1 1 1 1
Distributeur de mise en circuit avec filtre-
détendeur 1 1 1 1 1 1
Bloc d’alimentation secteur 24 V DC 1 1 1 1 1 1
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 XIX
Aides méthodologiques à l’intention du formateur
Objectifs pédagogiques L’objectif pédagogique général des présents travaux pratiques est d’apprendre à concevoir
systématiquement des schémas ainsi qu’à réaliser pratiquement la commande sur la plaque profilée. Cette
interaction directe entre théorie et pratique est le garant de progrès rapides. Des objectifs pédagogiques
plus concrets sont affectés à chaque travail pratique. Les objectifs pédagogiques importants du
« débriefing » sont indiqués entre parenthèses.
Éléments du jeu d'équipement Le jeu d’équipement est conçu en fonction des travaux pratiques et inversement. Pour tous les travaux
pratiques, vous n’avez besoin que de certains éléments d'un jeu d’équipement du niveau « Initiation »
TP 201.
Chaque travail pratique du niveau « Initiation » peut être réalisé sur une seule plaque profilée.
Structure méthodologique des exercices
Tous les travaux pratiques de la section A ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en :
• Titre
• Objectifs pédagogiques
• Problème
• Contraintes
• Projet
• Fiches de travail
Le manuel de l'enseignant contient le corrigé de chacune des fiches de tous les travaux pratiques.
Désignation des équipements
La désignation des éléments dans les schémas s'effectue selon la norme ISO 1219-2. Tous les composants
d'un circuit possèdent le même repère principal. Des lettres sont attribuées en fonction du composant. Les
composants existant en plusieurs exemplaires dans un circuit sont numérotés en continu. Les branches
sous pression sont désignées par P et numérotées séparément en continu.
Actionneurs : 1A1, 2A1, 2A2, ...
Distributeurs : 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...
Capteurs : 1B1, 1B2, ...
Entrée de signaux : 1S1, 1S2, ...
Accessoires : 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...
Branches sous pression : P1, P2, ...
XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Contenu du CD-ROM Le manuel de travaux pratiques figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni. Celui-ci met en outre
à votre disposition d'autres supports.
Le CD-ROM contient les dossiers suivants :
• Fiches techniques
• Évaluation
• Catalogue Festo
Fiches techniques Les fiches techniques des équipements de l’ensemble « Technologies » sont ici disponibles sous forme de
fichiers pdf.
Évaluation Une version d’évaluation du progiciel FluidSIM® Pneumatique est disponible sur le CD-ROM. Cette version
suffit déjà à tester les commandes mises au point.
Catalogue Festo Les pages du catalogue de Festo AG & Co. KG vous sont fournies pour un certain nombre d’équipements. La
présentation et la description des équipements sous cette forme ont pour but de montrer comment se
présentent ces équipements dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations
complémentaires sur les équipements.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 1
Travaux pratiques et corrigés
TP 1 : Génération du vide ____________________________________________________________________ 3
TP 2 : Sélection de ventouses pour différentes pièces __________________________________________ 11
TP 3 : Maintien du vide en cas d'utilisation de plusieurs ventouses ________________________________ 21
TP 4 : Surveillance de la dépression _________________________________________________________ 29
TP 5 : Économies d'air comprimé dans un système de vide ______________________________________ 37
TP 6 : Détachement contrôlé de pièces en présence du vide ______________________________________ 43
2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259 3
TP 1 Génération du vide
Objectifs pédagogiques Lorsque vous aurez fait ce TP,
• vous saurez générer une dépression ;
• vous connaîtrez le mode de fonctionnement d'un venturi ;
• vous connaîtrez l'effet de la pression système sur le vide obtenu et le temps d’évacuation pour
différents venturis ;
• vous connaîtrez l'effet d'étranglements sur la génération de la dépression ;
• vous saurez régler et réguler le vide.
Problème On se propose de mettre au point un dispositif destiné à manipuler différentes pièces. Votre travail consiste
à examiner différents composants et à préciser les possibilités d'utilisation du vide dans ce contexte. Vous
devez d'abord étudier les composants permettant de générer la dépression.
Contrainte • Utilisez les venturis du jeu d'équipement.
Projet 1. Décrivez le mode de fonctionnement d’un venturi.
2. Réalisez le montage expérimental.
3. Mesurez le vide généré et le temps d’évacuation avec différents venturis.
4. Tracez les caractéristiques des deux venturis.
5. Comparez les deux venturis et décrivez les différences.
6. Indiquez les influences négatives possibles sur la génération du vide.
TP 1 – Génération du vide
4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567259
Mode de fonctionnement d'un venturi
– Donnez le nom des différents constituants et orifices de raccordement du venturi représenté ci-dessous.
Reportez les désignations correspondantes derrière les chiffres dans le tableau.
Orifice d'échappement, orifice d'alimentation, buse de collecte, buse d'injection, orifice de vide ou
d'aspiration
4
5
1
2 3
Venturi
N° Désignation
1 Orifice d’alimentation
2 Buse d’injection
3 Buse de collecte
4 Orifice d’échappement
5 Orifice de vide ou d'aspiration
– Décrivez le mode de fonctionnement du venturi.
De l'air comprimé provenant de l'orifice d'alimentation (1) passe par un étranglement, la buse
d'injection (2) du venturi. Au niveau de cet étranglement, l'air est accéléré à une vitesse ultrasonique.
En sortie de la buse d'injection, l'air se détend et s'échappe à travers la buse de collecte (3) par
l'orifice d'échappement (4). Lors de cette opération, une dépression se crée dans la chambre
entourant la buse d'injection. Il en résulte une aspiration de l'air dans l'orifice d'aspiration (5).
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Mesure de la dépression générée par différents venturis
Réalisez la commande correspondant au schéma ci-dessous. Mesurez pour différentes pressions système la
dépression obtenue avec le venturi. Comparez les deux venturis du jeu d'équipement.
– Reportez les valeurs que vous venez de déterminer dans le tableau ci-dessous.
12
22
32
42
.2
.3
14
24
34
44
11
21
31
41
K1
14 2412 22
11 21
1
S1
K1 1M1
+24 V 32
0 V
A1
A2
K1
S2
31
13
32
14
2
1M131
1V1
2
31
1V2
1V3
1Z1
2
31
Pression
système
Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2
Dépression obtenue (bar) Dépression obtenue (bar)
1 bar -0,08 0
2 bar -0,34 -0,14
3 bar -0,54 -0,2
4 bar -0,7 -0,3
5 bar -0,77 -0,38
6 bar -0,8 -0,42
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Tracé de la caractéristique de dépression
– Tracez la caractéristique des deux venturis pour la dépression obtenue dans le diagramme ci-dessous.
pu = dépression, p = pression système
1 42 53 7
-0,1
-0,5
-0,2
-0,6
-0,3
-0,7
-0,4
-0,8
-1,0
p
VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2
VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2
pU
Dépression obtenue en fonction de la pression de service
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Mesure du temps d’évacuation des deux venturis
Réalisez la commande présentée plus haut selon le schéma ci-dessous. Pour pouvoir comparer la capacité
d'aspiration des deux venturis du jeu d'équipement, on mesure le temps s'écoulant de l'application de la
pression de service (6 bar) à l'atteinte de la dépression fixée.
Nota :
L'accumulateur pneumatique est nécessaire pour obtenir un intervalle de temps mesurable lors de
l'évacuation et simule ainsi un système plus grand à mettre sous vide. Utilisez pour la mesure du temps
une montre ou un chronomètre.
12
22
32
42
.2
.3
14
24
34
44
11
21
31
41
K1
14 2412 22
11 21
1
S1
K1 1M1
+24 V 32
0 V
A1
A2
K1
S2
31
13
32
14
2
1M131
1V1
2
31
1V2
1V3
1Z1
2
31
1Z2
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– Mesurez le temps d’évacuation pour toutes les valeurs indiquées dans le tableau et reportez les valeurs
mesurées pour les deux venturis dans le tableau ci-dessous. Réglez pour ce faire la pression système à
6 bar.
Dépression (bar)
Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2
Temps d’évacuation (s) Temps d’évacuation (s)
-0,1 bar 0,4 -
-0,2 bar 0,8 0,4
-0,3 bar 1,0 0,8
-0,4 bar 1,8 2,0
-0,5 bar 2,4 Max. -0,44 bar
-0,6 bar 3,5
-0,7 bar 5,8
-0,8 bar 10,0
– Reportez les temps d’évacuation déterminés dans le graphique ci-dessous et tracez la caractéristique
des deux venturis.
-0,4-0,2 pU -0,80
2
4
6
10
0
t (s)
VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2
VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2
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Comparaison des venturis
– Décrivez les différences entre les deux venturis utilisés et leurs avantages respectifs pour la génération
du vide.
Venturi VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 :
Ce type de venturi permet d'obtenir un vide plus poussé.
Le vide maximal s'obtient déjà pour une faible pression système.
Ce venturi nécessite toutefois un temps d’évacuation nettement plus long que l'autre.
Ce type de venturi s'utilisera de préférence quand les ventouses doivent développer des forces de
maintien plus grandes, par exemple pour maintenir en toute sécurité de lourdes charges.
Venturi VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2 :
Ce venturi permet d'obtenir un vide comparativement plus faible (~50%) que l'autre.
Le vide maximal qu'il est possible d'obtenir exige une pression système élevée.
En contrepartie, il lui suffit d'un temps d’évacuation très faible pour créer la dépression.
Ce venturi s'utilisera quand il s'agit de mettre rapidement sous vide un système assez grand. Les
venturis du type L ont leur domaine d'utilisation optimal là où il faut un vide assez faible et/ou des
cadences rapides.
Influences sur la génération du vide
– Quelles sont les influences qui, à part la modification de la pression système et la taille du système à
mettre sous vide, peuvent affecter négativement la génération d'une dépression à l'aide d'un venturi ?
Notez-les par écrit.
Grande longueur ou étranglement du tuyau entre éjecteur et ventouse.
Grande longueur ou étranglement de la conduite d'alimentation en air comprimé de l'éjecteur
Encrassement ou colmatage du silencieux
Raccords de distribution ou coudes dans les conduites de dépression
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Influence d'étranglements sur la génération du vide
Pour simuler les étranglements ou autres conditions défavorables dans les conduites d'air comprimé ou de
vide, on monte un limiteur de débit dans la conduite considérée. La fermeture du limiteur de débit permet
ainsi de simuler un étranglement. Réglez le limiteur de débit à une valeur donnée et ne modifiez pas ce
réglage durant toute l'expérience.
– Simulez les influences indiquées dans le tableau sur l'intensité du vide et le temps d’évacuation.
Influence Venturi (type H) Venturi (type L)
Silencieux encrassé
Étranglement entre venturi et silencieux
Temps d’évacuation :
Vide maxi
Temps d’évacuation :
Vide maxi
Coude dans la conduite de vide
entre ventouse et vacuomètre et entre venturi
et vacuomètre
S'il y a un coude en l'un des deux
endroits, le vide disparaît au niveau de
la ventouse. Si le coude se trouve entre
vacuomètre et ventouse, le vide
continue cependant d'être indiqué.
S'il y a un coude en l'un des deux
endroits, le vide disparaît au niveau de
la ventouse. Si le coude se trouve entre
vacuomètre et ventouse, le vide
continue cependant d'être indiqué.
Étranglement dans la conduite d'air comprimé
Étranglement entre détendeur ou distributeur
et venturi
Plus la section de l'étranglement est
petite, plus le vide obtenu est faible.
Plus la section de l'étranglement est
petite, plus le vide obtenu est faible.
Étranglement dans la conduite de vide
Étranglement entre pression ambiante et
venturi, avec vacuomètre intercalé Simule une
pièce poreuse.
Plus la section de l'étranglement est
petite, plus le vide obtenu est faible.
Plus la section de l'étranglement est
petite, plus le vide obtenu est faible.
Mesurez le temps d’évacuation nécessaire à
l'atteinte du vide maximal (avec accumulateur
pneumatique) pour différentes longueurs de la
conduite de vide
10 cm
100 cm
15 s
22 s
3 s
5 s