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Livre d‘exercices TP 101 Avec CD-ROM Festo Didactic 542507 fr Pneumatique Initiation 1 2 3 2 4 2 3 1 1 1 2 2 2 3 1 2 3 1 2 1 1 -MM1 -QM1 -RZ1 -RZ2 -PG1 -PG2 -KH1 -SJ1 -BG1 -BG1 -SJ2 1 5 3 14 12

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Livre d‘exercicesTP 101

Avec CD-ROM

Festo Didactic

542507 fr

PneumatiqueInitiation

1

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Référence : 542507

Situation : 04/2016

Auteurs : Wolfgang Haring, Michel Metzger, Ralph-Christoph Weber

Rédaction : Frank Ebel

Graphisme : Doris Schwarzenberger

Mise en page : 06/2016, Frank Ebel

© Festo Didactic SE, Rechbergstraße 3, 73770 Denkendorf, Allemagne, 2016

Tous droits réservés.

+49 711 3467-0 www.festo-didactic.com

+49 711 34754-88500 [email protected]

L'acheteur obtient un droit d'utilisation simple, non exclusif, non limité dans le temps et restreint

géographiquement au site/siège de l'acheteur comme suit.

• L'acheteur est autorisé à utiliser les contenus de l'ouvrage pour la formation continue du personnel du

site et à utiliser aussi des éléments du contenu pour la réalisation de son propre matériel de formation

continue du personnel de son site, à condition d'en mentionner la source, et à les dupliquer pour la

formation continue sur le site. Pour les écoles/universités et centres de formation, ce droit d'utilisation

englobe l'utilisation durant les cours par les élèves, stagiaires et étudiants du site.

• En est exclu dans tous les cas le droit de publication ainsi que de chargement et d'utilisation sur

intranet ou Internet ou sur plateformes LMS et bases de données telles que Moodle qui permettent à un

grand nombre d'utilisateurs d'y accéder en dehors du site de l'acheteur.

• Tout autre droit de communication, reproduction, duplication, édition, traduction, microfilmage et de

transmission, enregistrement et traitement sur systèmes électroniques, partiel ou total, nécessite

l'accord préalable de Festo Didactic.

Nota

Les termes enseignant, étudiant, etc. employés dans le présent manuel de travaux pratiques

désignent aussi, bien entendu, les enseignantes, étudiantes, etc. L'emploi d'un seul genre ne

saurait constituer une discrimination sexuelle, mais a simplement pour but de faciliter la lecture et

la compréhension de ce qui est dit.

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© Festo Didactic 542507 III

Table des matières Usage normal ______________________________________________________________________________ V Avant-propos _____________________________________________________________________________ VI Introduction ______________________________________________________________________________ IX Instructions et consignes de sécurité __________________________________________________________ X Ensemble de formation (TP 100) ____________________________________________________________ XIII Objectifs pédagogiques du niveau Initiation (TP101) ____________________________________________ XIV Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques ________________________________ XV Jeu d’équipement du niveau Initiation (TP101) _________________________________________________ XVII Correspondance entre composants et travaux pratiques __________________________________________ XX Notes à l'intention de l'enseignant ou du formateur _____________________________________________ XXI Structure des travaux pratiques _____________________________________________________________ XXII Désignation de référence des matériels ______________________________________________________ XXIII Contenu du CD-ROM ______________________________________________________________________ XXIII

Travaux pratiques et corrigés

TP 1 : Pressurage de fromages ________________________________________________________________ 3

TP 2 : Frein de rotation par inertie d'un arbre d'entraînement _____________________________________ 11

TP 3 : Bridage de planches sur un dispositif de sciage ___________________________________________ 17

TP 4 : Chargement de paquets _______________________________________________________________ 23

TP 5 : Arrêt de bouteilles de lait ______________________________________________________________ 33

TP 6 : Ouverture et fermeture d’une vanne de tuyauterie _________________________________________ 39

TP 7 : Isolement par fermeture rapide _________________________________________________________ 47

TP 8 : Actionnement d’un dispositif d’isolement ________________________________________________ 53

TP 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages _____________________________________ 61

TP 10 : Bridage d’une pièce _________________________________________________________________ 69

TP 11 : Chargement de caisses-palettes grillagées ______________________________________________ 77

TP 12 : Commande d’une porte coulissante ____________________________________________________ 83

TP 13 : Amenage de panneaux de bois ________________________________________________________ 91

TP 14: Compactage de boîtes de boisson ______________________________________________________ 97

TP 15 : Estampage de corps de distributeur ___________________________________________________ 105

TP 16 : Montage d’étriers de verrouillage _____________________________________________________ 113

TP 17 : Étiquetage de seaux de peinture ______________________________________________________ 121

TP 18 : Nettoyage de pièces ________________________________________________________________ 129

TP 19 : Enchâssement de plaques signalétiques _______________________________________________ 137

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Table des matières

IV © Festo Didactic 542507

Travaux pratiques et fiches de travail

TP 1 : Pressurage de fromages ________________________________________________________________ 3

TP 2 : Frein de rotation par inertie d'un arbre d'entraînement _____________________________________ 11

TP 3 : Bridage de planches sur un dispositif de sciage ___________________________________________ 17

TP 4 : Chargement de paquets _______________________________________________________________ 23

TP 5 : Arrêt de bouteilles de lait ______________________________________________________________ 33

TP 6 : Ouverture et fermeture d’une vanne de tuyauterie _________________________________________ 39

TP 7 : Isolement par fermeture rapide _________________________________________________________ 47

TP 8 : Actionnement d’un dispositif d’isolement ________________________________________________ 53

TP 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages _____________________________________ 61

TP 10 : Bridage d’une pièce _________________________________________________________________ 69

TP 11 : Chargement de caisses-palettes grillagées ______________________________________________ 77

TP 12 : Commande d’une porte coulissante ____________________________________________________ 83

TP 13 : Amenage de panneaux de bois ________________________________________________________ 91

TP 14: Compactage de boîtes de boisson ______________________________________________________ 97

TP 15 : Estampage de corps de distributeur ___________________________________________________ 105

TP 16 : Montage d’étriers de verrouillage _____________________________________________________ 113

TP 17 : Étiquetage de seaux de peinture ______________________________________________________ 121

TP 18 : Nettoyage de pièces ________________________________________________________________ 129

TP 19 : Enchâssement de plaques signalétiques _______________________________________________ 137

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© Festo Didactic 542507 V

Usage normal

L'ensemble de formation « Pneumatique, Initiation » ne doit s'utiliser que :

• pour un usage normal, 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 ou 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.

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VI © Festo Didactic 542507

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 industrielle

• automatisation de process et régulation ;

• robotique mobile

• usines-écoles hybrides.

Le système de formation « Automatisation et Technique » fait régulièrement l’objet de mises à jour et

extensions au fil des évolutions enregistrées dans le domaine de la formation et des techniques.

Les ensembles de formation technologique se penchent sur les technologies suivantes : pneumatique,

électropneumatique, régulation pneumatique, hydraulique, électrohydraulique, hydraulique

proportionnelle, régulation hydraulique, hydraulique mobile, automates programmables, capteurs,

électrotechnique, électronique et 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.

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© Festo Didactic 542507 VII

Tous les ensembles de formation se composent des éléments suivants :

• Matériel

• Médias

• 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 médias d'accompagnement.

Médias

Les médias dédiés aux différents domaines de spécialité sont de deux types : didacticiels et logiciels. Les

supports didactiques, axés sur la pratique, comprennent :

• manuels de cours et manuels d'enseignement (ouvrages standard d'enseignement 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 présentation claire 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 médias destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont conçus

pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.

Types de licence des manuels de TP

Nous vous proposons pour les manuels de TP les trois types de licences suivants :

• Licence HomeUse

Pour utilisateurs privés. Vous commandez le manuel de TP en ligne sous forme de document PDF.

Toutes les pages du manuels de TP sont munies d'un filigrane. Vous pouvez enregistrer, imprimer et

éditer le document PDF sur votre PC. Le CD-ROM multimédia n'est pas compris dans la fourniture.

• Licence Campus

La licence standard pour une utilisation commerciale. Vous commandez une version imprimée du

manuel de TP avec CD-ROM multimédia dans la langue que vous souhaitez. Les fichiers enregistrés sur

le CD-ROM multimédia peuvent être enregistrés, imprimés et édités sur votre PC.

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VIII © Festo Didactic 542507

• Licence Enterprise

Pour les grandes entreprises et les organismes de formation répartis sur plusieurs sites. Vous

commandez soit

– une version imprimée du manuel de TP dans la langue que vous souhaitez avec un

CD-ROM multimédia à contenus multilingues

soit

– un CD-ROM multimédia à contenus multilingues.

Les fichiers enregistrés sur le CD-ROM multimédia peuvent être enregistrés,

imprimés et édités sur votre PC.

Nota

Les droits d'utilisation intégraux sont fonction des dispositions stipulées dans les mentions légales

du manuel de travaux pratiques acquis.

Vos conseils et suggestions d'amélioration de ce manuel de travaux pratiques sont les bienvenus.

N'hésitez pas à nous en faire part par courriel à : [email protected].

Les auteurs et Festo Didactic vous en remercient d'avance.

Séminaires

Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de

formation initiale et continue.

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© Festo Didactic 542507 IX

Introduction

Le présent manuel de travaux pratiques fait partie du système de formation « Automatisation et technique »

de la société Festo Didactic. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue axée sur

la pratique. L’ensemble de formation TP 100 est exclusivement consacré aux commandes pneumatiques.

Le niveau Initiation TP101 convient à la formation de base aux commandes pneumatiques. Il dispense des

connaissances sur les bases physiques de la pneumatique ainsi que sur le fonctionnement et l’utilisation de

composants pneumatiques. Le jeu d’équipement permet de réaliser des commandes pneumatiques

simples.

Le niveau Perfectionnement TP102 est axé sur l’approfondissement des connaissances en commande

pneumatique. Le jeu d’équipement permettent de réaliser des circuits combinatoires complexes associant

signaux d’entrée/sortie ainsi que des commandes constituées de modules de séquenceur.

La configuration technique requise pour réaliser les commandes est la suivante :

• un poste de travail Learnline ou Learntop-S équipé d'une plaque profilée Festo Didactic ; la plaque

profilée comporte 14 rainures en T parallèles espacées de 50 mm ;

• Un compresseur mobile insonorisé (230 V, 800 kPa = 8 bar maximum) pour l'alimentation en air

comprimé.

La pression de service 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 service de p = 500 kPa = 5 bar.

Le jeu d’équipement du niveau Initiation TP101 permet de réaliser les commandes complètes des 19 travaux

pratiques. Les bases théoriques nécessaires à la compréhension des travaux pratiques du manuel sont

données dans le manuel d'enseignement

• Bases de la pneumatique et de l’électropneumatique

Des fiches techniques des différents composants (vérins, distributeurs, instruments de mesure, etc.) sont en

outre disponibles.

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X © Festo Didactic 542507

Instructions et consignes de sécurité

Généralités

• Les étudiants ne doivent travailler sur les montages que sous la surveillance d’une enseignante ou d’un

enseignant.

• N'utilisez le matériel électrique (tels que blocs d'alimentation, compresseurs, groupes hydrauliques,

etc.) que dans des locaux de formation dotés d'un dispositif différentiel résiduel (disjoncteur

différentiel).

• Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier

toutes les consignes de sécurité !

• Veillez à ne pas générer des dysfonctionnements susceptibles d'affecter la sécurité.

• Portez votre équipement de protection individuel (lunettes de protection, chaussures de sécurité)

lorsque vous travaillez sur les montages.

Mécanique

• Coupez l'alimentation en énergie !

– Coupez aussi bien l'alimentation de puissance que l'alimentation de commande

avant de travailler sur le montage.

– N'intervenez sur le montage que s'il est arrêté.

– Sachez que les moteurs ne s'arrêtent pas immédiatement à la coupure de l'alimentation.

• Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée.

• Veillez à ce que les capteurs de fin de course ne soient jamais 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.

• Installez les composants de telle sorte qu'ils ne gênent pas l'actionnement d'interrupteurs ni de

dispositifs de sectionnement de l'alimentation.

• Notez les indications concernant l'implantation des composants.

Electrotechnique

• Mettre hors tension !

– Coupez l'alimentation électrique avant de travailler sur le montage.

– Veuillez noter que certains composants peuvent avoir stocké de l'énergie électrique.

Vous trouverez des informations à ce sujet dans les fiches techniques et notices d'utilisation

des composants.

• Utiliser uniquement une très basse tension de sécurité de 24 V DC maximum.

• Branchement et débranchement de connexions électriques

– Ne branchez des connexions électriques qu'en l'absence de tension.

– Ne débranchez des connexions électriques qu'en l'absence de tension.

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© Festo Didactic 542507 XI

• N’utilisez pour les connexions électriques que des câbles de liaison dotés de connecteurs de sécurité.

• Posez les câbles de liaison de sorte à éviter les pliures et cisaillements.

• Ne posez pas de câble sur des surfaces chaudes.

– Les surfaces chaudes sont repérées par un symbole de mise en garde adéquat.

• Veillez à ce que les câbles de liaisons ne soient pas en permanence sous traction.

• Pour débrancher les câbles de liaison, tirez sur les connecteurs, pas sur les câbles.

Pneumatique

• Mettre hors pression !

– Coupez l'alimentation pneumatique avant de travailler sur le montage.

– Vérifiez avec des manomètres que le montage est bien hors pression.

– N'oubliez pas que de l'énergie peut être stockée dans des accumulateurs pneumatiques.

Vous trouverez des informations à ce sujet dans les fiches techniques et notices d'utilisation

des composants.

• Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kPa (6 bar).

• N’appliquez l’air comprimé qu’après avoir branché et fixé 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 par sortie de la tige de vérin !

– Positionnez toujours les vérins pneumatiques de sorte qu'aucun obstacle n'entrave

la course de la tige.

– Faites en sorte que la tige de vérin ne heurte pas des composants fixes du montage.

• Risque d'accident en cas de détachement intempestif de tuyaux !

– Utilisez les tuyaux les plus courts possible.

– En cas de détachement d'un tuyau :

Coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

• Réalisation des montages pneumatiques :

Raccordez les appareils avec le tuyau plastique de 4 mm ou 6 mm de diamètre extérieur. Enfichez le

tuyau jusqu'en butée dans le raccord.

• Avant de procéder au démontage, coupez l’alimentation en air comprimé.

• Démontage des circuits pneumatiques :

Appuyez sur la bague de déverrouillage bleue pour débrancher le tuyau.

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XII © Festo Didactic 542507

• Bruit dû à l'échappement de l'air comprimé

– Le bruit produit par l'échappement d'air comprimé peut nuire à l'ouïe. Réduisez le bruit

en utilisant des silencieux ou portez un casque anti-bruit si le bruit est inévitable.

– Équipez tous les orifices d'échappement des jeux d'équipement de silencieux.

Ne retirez pas ces silencieux.

Fixation

Les plaques-supports des appareils sont dotées de la variante de fixation A, B, C ou D :

• Variante A, système à encliquetage

Équipements légers ne supportant pas de charge (tels que distributeurs p. ex.). Enclipsez simplement

les appareils dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du

levier bleu.

• Variante B, système à 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, système à 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 équipements se fixent par vis à tête

cylindrique et écrous en T.

• Variante D, système à enfichage

Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. dispositif de signalisation). Ils se fixent par

adaptateurs enfichables.

Accessoires requis

Un chronomètre est nécessaire pour évaluer les commandes réalisées. Le chronomètre permet de :

• de régler les limiteurs de débit unidirectionnels de sorte que le temps d'avance et de recul soit

conforme à la consigne,

• de régler les temporisateurs pneumatiques.

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© Festo Didactic 542507 XIII

Ensemble de formation (TP 100)

L’ensemble de formation TP 100 se compose de nombreux moyens de formation et de séminaires. Cet

ensemble a exclusivement pour objet les commandes pneumatiques. Certains éléments de l'ensemble de

formation TP 100 peuvent également faire partie d’autres ensembles.

Composants importants du TP 100

• Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic

• Jeux d’équipement ou composants (p. ex. vérins, distributeurs, compteurs à présélection, modules de

séquenceur, éléments logiques, capteurs de proximité pneumatiques)

• Moyens pédagogiques optionnels (p. ex. voyants, distributeur 5/3, charge en traction/poussée)

• Équipements complets de laboratoire

Médias

Les supports associés à l'ensemble de formation TP 100 comprennent un manuel d'enseignement et des

manuels de travaux pratiques. Le manuel d'enseignement dispense les bases physiques et techniques de la

pneumatique et de l'électropneumatique. Les manuels de travaux pratiques contiennent, pour chacun des

TP, les fiches de TP et fiches de travail, le corrigé de chaque chaque fiche de travail et un CD-ROM. Un jeu de

fiches de TP et fiches de travail est joint à chaque manuel de travaux pratiques.

Des fiches techniques des composants matériels sont fournies avec le jeux d'équipement.

Supports

Manuel d'enseignement Bases de la pneumatique et de l’électropneumatique

Manuels de travaux

pratiques

Pneumatique, Initiation (TP 101)

Pneumatique, Perfectionnement (TP 102)

Supports didactiques

optionnels

Commandes pneumatiques de base – Connaissances pratiques

Logiciel de simulation FluidSIM® Pneumatique

WBT Pneumatique

Jeu de modèles en coupe avec mallette de rangement

Les logiciels disponibles pour l'ensemble de formation TP 100 sont FluidSIM® P et le didacticiel

Pneumatique. FluidSIM® P aide à la préparation de l'enseignement. Il permet de créer et de simuler des

commandes pneumatiques. Le didacticiel Pneumatique dispense les connaissances de base sur les

commandes pneumatiques. Des exemples tirés de la réalité industrielle permettent à l'étudiant d'assimiler

les bases de la pneumatique et de faire connaissance avec les composants d'installations pneumatiques.

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.

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XIV © Festo Didactic 542507

Objectifs pédagogiques du niveau Initiation (TP101)

Composants

• Connaître la structure et le fonctionnement d'un vérin à simple effet.

• Connaître la structure et le fonctionnement d’un vérin à double effet.

• Connaître la structure et le fonctionnement d’un distributeur 3/2.

• Connaître la structure et le fonctionnement d’un distributeur 5/2.

• Connaître le fonctionnement d’un distributeur 5/2 à commande pneumatique.

• Connaître la structure et le fonctionnement de capteurs de proximité magnétiques.

• Connaître la structure et le fonctionnement d’une soupape de séquence.

• Connaître la structure et le fonctionnement d'un manodétendeur.

• Connaître la structure et le fonctionnement d'un temporisateur pneumatique

Circuits

• Savoir distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs.

• Savoir expliquer et réaliser une commande directe.

• Savoir analyser et évaluer des circuits.

• Savoir expliquer et réaliser une commande indirecte.

• Connaître la différence entre un capteur et un élément logique.

• Savoir distinguer les modes de limitation de débit et les mettre en oeuvre en fonction des spécifications

• Connaître un type de mémorisation des signaux dans les commandes pneumatiques.

• Savoir expliquer et réaliser des fonctions logiques ET/OU/NEGATION

• Savoir expliquer et réaliser des circuits d'automaintien.

• Connaître une possibilité de détecter les fins de course de vérins.

• Savoir combiner des fonctions logiques.

• Savoir distinguer les distributeurs 5/2, les sélectionner et les mettre en oeuvre en fonction des

spécifications.

• Savoir perfectionner des circuits existants.

• Savoir réaliser des commandes dépendant de la pression.

• Savoir analyser des circuits existants et les optimiser en fonction des spécifications.

• Savoir réaliser des circuits à mouvements oscillants.

• Savoir mettre en oeuvre des temporisateurs pneumatiques en fonction de contraintes définies.

• Savoir réaliser des commandes dépendant du temps.

• Savoir réaliser le GRAFCET d'une séquence opératoire.

• Savoir analyser et réaliser des circuits à deux vérins.

Mesures, réglages et calculs

• Savoir mesurer la pression sur des commandes pneumatiques.

• Savoir régler les vitesses d’avance et de recul de vérins.

Page 15: Pneumatique Initiation - Festo...intranet ou Internet ou sur plateformes LMS et bases de données telles que Moodle qui permettent à un grand nombre d'utilisateurs d'y accéder en

© Festo Didactic 542507 XV

Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques

TP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Objectifs pédagogiques

Connaître la structure et le

fonctionnement d'un vérin à

simple effet.

• • •

Connaître la structure et le

fonctionnement d’un

distributeur 3/2.

• • •

Savoir distinguer et esquisser

les modes de commande de

distributeurs.

• • •

Savoir expliquer et réaliser une

commande directe. • • • •

Savoir analyser et évaluer des

circuits. • •

Connaître la structure et le

fonctionnement d’un vérin à

double effet.

Connaître la structure et le

fonctionnement d’un

distributeur 5/2.

• •

Savoir expliquer et réaliser une

commande indirecte. • •

Connaître la différence entre un

capteur et un élément logique. •

Savoir mesurer la pression sur

des commandes pneumatiques. •

Savoir distinguer les modes de

limitation de débit et les mettre

en oeuvre en fonction des

spécifications

• •

Savoir régler les vitesses

d’avance et de recul de vérins. • •

Connaître un type de

mémorisation des signaux dans

les commandes pneumatiques.

Page 16: Pneumatique Initiation - Festo...intranet ou Internet ou sur plateformes LMS et bases de données telles que Moodle qui permettent à un grand nombre d'utilisateurs d'y accéder en

XVI © Festo Didactic 542507

TP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Objectif pédagogique

Savoir expliquer et réaliser des

fonctions logiques

ET/OU/NEGATION

• • • • •

Savoir expliquer et réaliser des

circuits d'automaintien. •

Connaître une possibilité de

détecter les fins de course de

vérins.

Savoir combiner des fonctions

logiques. • •

Connaître la structure et le

fonctionnement de capteurs de

proximité magnétiques.

Savoir distinguer les

distributeurs 5/2, les

sélectionner et les mettre en

oeuvre en fonction des

spécifications.

Savoir perfectionner des circuits

existants. • •

Connaître la structure et le

fonctionnement d’une soupape

de séquence.

Savoir réaliser des commandes

dépendant de la pression. • • • •

Connaître la structure et le

fonctionnement d'un

manodétendeur.

Connaître la structure et le

fonctionnement d'un

temporisateur pneumatique

Savoir réaliser le GRAFCET d'une

séquence opératoire. •

Savoir réaliser des circuits à

mouvements oscillants. •

Savoir mettre en oeuvre des

temporisateurs pneumatiques

en fonction de contraintes

définies.

Savoir analyser et réaliser des

circuits à deux vérins. •

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© Festo Didactic 542507 XVII

Jeu d’équipement du niveau Initiation (TP101)

Ce jeu d’équipement est conçu en vue de la formation de base aux commandes pneumatiques. 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, une source d’air comprimé.

Jeu d’équipement du niveau Initiation (TP101) référence 540710

Quantité Désignation Référence

2 Distributeur 3/2 avec bouton-poussoir, normalement fermé 152860

1 Distributeur 3/2 avec bouton-poussoir, normalement ouvert 152861

1 Distributeur 3/2 avec sélecteur, normalement fermé 152863

2 Distributeur 3/2 à commande par galet, normalement fermé 152866

1 Distributeur 3/2, à commande pneumatique unilatérale 576302

1 Distributeur 5/2 avec sélecteur 152862

1 Distributeur 5/2, à commande pneumatique unilatérale 576307

3 Distributeur 5/2, bistable, à commande pneumatique bilatérale 576303

1 Vérin à simple effet 152887

1 Vérin à double effet 152888

2 Capteur de proximité, pneumatique, avec fixation sur vérin 2764815

2 Limiteur de débit unidirectionnel 193967

1 Soupape d'échappement rapide 539772

2 Manomètre 152865

1 Manodétendeur avec manomètre 539756

1 Soupape de séquence 152884

1 Sélecteur de circuit (OU) 539771

2 Sélecteur à deux entrées (ET) 539770

1 Temporisateur pneumatique, normalement fermé 540694

1 Robinet d'arrêt avec filtre-détendeur 540691

1 Bloc de distribution 152896

10 Embout mâle 153251

10 Raccord en T 153128

2 Tuyau en plastique 4 x 0,75, argenté, 10 m 151496

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XVIII © Festo Didactic 542507

Symboles du jeu d'équipement

Composant Symbole Composant Symbole

Distributeur 3/2 avec

bouton-poussoir,

normalement fermé

Vérin à simple effet

Distributeur 3/2 avec

bouton-poussoir,

normalement ouvert

Vérin à double effet

Distributeur 3/2 avec

sélecteur

Capteur de proximité

pneumatique

Distributeur 3/2 à

commande par galet,

normalement fermé

Limiteur de débit

unidirectionnel

Distributeur 3/2, à

commande pneumatique

unilatérale

Soupape d'échappement

rapide

Distributeur 5/2 avec

sélecteur

Manomètre

Sélecteur de circuit

Manodétendeur avec

manomètre

Sélecteur à deux entrées

Temporisateur

pneumatique,

normalement fermé

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© Festo Didactic 542507 XIX

Composant Symbole

Distributeur 5/2, à commande pneumatique unilatérale

Distributeur 5/2, bistable, à commande pneumatique

bilatérale

Soupape de séquence

Robinet d'arrêt avec filtre-détendeur

Bloc de distribution

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XX © Festo Didactic 542507

Correspondance entre composants et travaux pratiques

TP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Composant

Vérin, simple effet 1 1 1 1 1

Vérin, double effet 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Limiteur de débit unidirectionnel 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2

Soupape d'échappement rapide 1 1

Manomètre 2 1 2 1

Distributeur 3/2 avec bouton-

poussoir, normalement fermé

1 2 2 2 1 2 1 2 2 1 1 1 1

Distributeur 3/2 avec bouton-

poussoir, normalement ouvert

1 1

Distributeur 3/2 avec sélecteur,

normalement fermé

1 1 1

Distributeur 3/2 à commande par

galet, normalement fermé

1 1 1 1

Capteur de proximité pneumatique 2 2 2 1 2 2 2 2

Distributeur pneumatique 3/2 1 1

Distributeur pneumatique 3/2,

bistable

1 1

Distributeur 5/2 avec sélecteur 1 1 1

Distributeur pneumatique 5/2 1 1 1 1

Distributeur pneumatique 5/2,

bistable

1 1 1 1 1 1 1 1

Sélecteur de circuit 1 1 1 1 1

Sélecteur à deux entrées 1 2 2 1 1 2 1 2

Soupape de séquence 1 1 1 1

Détendeur avec manomètre 1 2 1 1

Temporisateur pneumatique,

normalement fermé

1 1

Bloc de distribution 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Robinet d'arrêt avec filtre-détendeur 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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© Festo Didactic 542507 XXI

Notes à l'intention de l'enseignant ou 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 et durables. Les objectifs

pédagogiques spécifiques sont documentés dans la matrice, Des objectifs pédagogiques plus concrets sont

affectés à chaque travail pratique.

Temps alloué

Le temps nécessaire à la réalisation d’un exercice dépend des connaissances préalables de l’étudiant. Avec

une formation d'ouvrier professionnel du travail des métaux ou de l’électricité : environ 2 semaines. Avec

une formation de technicien ou d'ingénieur : environ 1 semaine

Composants du jeu d'équipement

Le manuel d'enseignement, le manuel de travaux pratiques et le jeu d'équipement sont parfaitement

harmonisés. Pour les 19 TP, vous n’avez besoin que des composants d’un jeu d’équipement TP 101.

Chaque exercice peut être réalisé sur une plaque profilée d'au moins 700 mm de large.

Normes

Le présent manuel de travaux pratiques applique les normes suivantes :

ISO 1219-1 : Technique des fluides, symboles graphiques et schémas de circuits, symboles

EN 81346-2 : Systèmes industriels, installations et appareils, et produits industriels ;

principes de structuration et désignations de référence

Repérage des corrigés

Le texte des corrigés et les compléments donnés dans les graphiques ou diagrammes sont repérés en

rouge.

Repérage dans les fiches de travail

Les textes à compléter sont repérés par des lignes d'écriture ou des cases grisées dans les tableaux.

Les graphiques à compléter sont imprimés sur fond tramé.

Notes à l'intention de l'enseignant

Elles fournissent des informations complémentaires sur les différents composants et les commandes

réalisées. Ces indications ne figurent pas dans les fiches de travail.

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XXII © Festo Didactic 542507

Corrigés

Les corrigés indiqués dans le présent manuel de travaux pratiques sont le résultat de mesures effectuées

lors d'essais. Les résultats de vos mesures peuvent différer de ces valeurs.

Champs disciplinaires

La matrice suivante représente la correspondance entre les champs disciplinaires des établissements de

formation professionnelle et le thème de formation « Technique des fluides » pour un certain nombre de

métiers.

Métier Thème

Électronicien/ne en

automatisation

Analyse et adaptation de commandes

Réalisation de systèmes et contrôle de leur sécurité

Mécanicien/nne industriel/lle Installation et mise en service de systèmes de commande

Mécatronicien/nne Étude des flux d'énergie et d'information dans des modules électriques,

pneumatiques et hydrauliques

réalisation de sous-systèmes mécatroniques

Structure des travaux pratiques

Les 19 travaux pratiques ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en :

• Titre

• Objectifs pédagogiques

• problème

• Schéma d'implantation

• Conditions accessoires

• Travaux à exécuter

• Aides

• Fiches de travail

Le manuel de travaux pratiques contient le corrigé de chacune des fiches de travail des 19 TP.

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© Festo Didactic 542507 XXIII

Désignation de référence des matériels

Les désignations de référence dans les schémas de circuit sont conformes à la norme EN 81346-2:2010-05

Systèmes industriels, installations et appareils, et produits industriels – principes de structuration et

désignations de référence – Partie 2 : Classification des objets et codes pour les classes L'aspect produit

des équipements étant ce qui importe dans ce qui suit, toutes les désignations de référence sont précédées

d'un tiret. Les lettres de code sont attribuées en fonction de l'équipement. Si plusieurs équipements

possèdent la même lettre de code dans un schéma de circuit, ces équipement seront numérotés.

Vérins : -MM1, -MM2, ...

Distributeurs : -QM1, -QM2, -KH1, -KH2, -RM1, -RZ1, …

Capteurs : -BG1, -BG2, -BF1, -BP1, ...

Introduction de signaux : -SF1, -SF2, -SJ1, -SJ2, ...

Accessoires : -AZ1, -AZ2, -XM1, -XM2, -PG1, …

Contenu du CD-ROM

Dans le cas de licences Campus et Enterprise, le manuel de travaux pratiques est fourni accompagné d'un

CD-ROM multimédia. Le manuel de travaux pratiques complet figure sur ce CD-ROM sous forme de fichier

PDF. Le CD-ROM met en outre à votre disposition des médias complémentaires.

Le CD-ROM comporte les dossiers suivants :

• Notices d'utilisation

• Illustrations

• Schémas de circuit FluidSIM®

• Présentations

• Vidéos

Notices d'utilisation

Des notices d’utilisation sont ici disponibles pour différents équipements de l'ensemble de formation. Elles

aident à mettre en service et à utiliser les équipements.

Illustrations

Des photos et graphiques de composants et applications industrielles sont ici fournis. Elles vous permettent

d’illustrer vos propres travaux pratiques. Les présentations de projets peuvent également être complétées

par utilisation de ces illustrations.

Schémas de circuit FluidSIM®

Ce dossier contient les schémas FluidSIM pour tous les travaux pratiques de l’ensemble de formation.

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XXIV © Festo Didactic 542507

Présentations

Ce dossier contient des présentations succinctes d'équipements de l'ensemble de formation. Ces

présentations peuvent s’utiliser, par exemple, dans les présentations de projets.

Vidéos

Un certain nombre de vidéos d’applications industrielles complètent les supports fournis avec l’ensemble

de formation. De courtes séquences montrent des applications en environnement réel.

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© Festo Didactic 542507 1

Table des matières

Travaux pratiques et corrigés

TP 1 : Pressurage de fromages ________________________________________________________________ 3

TP 2 : Frein de rotation par inertie d'un arbre d'entraînement _____________________________________ 11

TP 3 : Bridage de planches sur un dispositif de sciage ___________________________________________ 17

TP 4 : Chargement de paquets _______________________________________________________________ 23

TP 5 : Arrêt de bouteilles de lait ______________________________________________________________ 33

TP 6 : Ouverture et fermeture d’une vanne de tuyauterie _________________________________________ 39

TP 7 : Isolement par fermeture rapide _________________________________________________________ 47

TP 8 : Actionnement d’un dispositif d’isolement ________________________________________________ 53

TP 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages _____________________________________ 61

TP 10 : Bridage d’une pièce _________________________________________________________________ 69

TP 11 : Chargement de caisses-palettes grillagées ______________________________________________ 77

TP 12 : Commande d’une porte coulissante ____________________________________________________ 83

TP 13 : Amenage de panneaux de bois ________________________________________________________ 91

TP 14: Compactage de boîtes de boisson ______________________________________________________ 97

TP 15 : Estampage de corps de distributeur ___________________________________________________ 105

TP 16 : Montage d’étriers de verrouillage _____________________________________________________ 113

TP 17 : Étiquetage de seaux de peinture ______________________________________________________ 121

TP 18 : Nettoyage de pièces ________________________________________________________________ 129

TP 19 : Enchâssement de plaques signalétiques _______________________________________________ 137

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Table des matières

2 © Festo Didactic 542507

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© Festo Didactic 542507 3

TP 1 : Pressurage de fromages

Objectifs pédagogiques

Lorsque vous aurez fait ce TP,

• vous connaîtrez la structure et le fonctionnement d'un vérin à simple effet.

• vous saurez calculer la force du piston d'un vérin à simple effet.

• vous connaîtrez la structure et le fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

• vous saurez distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs.

• vous saurez expliquer et réaliser une commande directe.

Énoncé du problème

Lors de la fabrication du fromage, des vérins pneumatiques sont utilisés pour le pressurage des fromages

dans leur moule. Concevez une commande capable de réaliser cette opération.

Schéma d'implantation

Fabrication de fromage – Dispositif de pressurage

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TP 1 : Pressurage de fromages

4 © Festo Didactic 542507

Description du processus

1. Les fromages sont déposés manuellement dans le dispositif.

2. L’actionnement d’un bouton-poussoir déclenche la sortie de la tige de piston du vérin qui presse le

couvercle sur le moule.

3. Le bouton-poussoir est maintenu enfoncé jusqu’à ce que l’opération de pressurage soit achevée.

4. Lorsque le bouton-poussoir est relâché, la tige de piston du vérin rentre et dégage le couvercle du

moule.

5. Le fromage peut être démoulé.

Conditions accessoires

• Utilisez un vérin à simple effet.

• Réalisez la commande pneumatique du vérin au moyen d’un distributeur à commande manuelle.

Travaux à exécuter

1. Décrivez la structure et le fonctionnement d’un vérin à simple effet.

2. Calculez la force du piston d'un vérin à simple effet.

3. Décrivez le fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

4. Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage.

5. Établissez une nomenclature des composants.

6. Réalisez la commande.

7. Contrôlez le montage de la commande.

8. Décrivez le cycle de la commande.

Ressources

• Manuels de cours, mémentos

• Manuel d'enseignement Bases de la pneumatique et de l’électropneumatique

• Fiches techniques des composants

• Logiciel de conception et de simulation FluidSIM® P

• WBT Pneumatique

Consignes de sécurité

• Limitez la pression sur le filtre-détendeur (unité de conditionnement)

à 350 kPa (3,5 bar) max. pour ce TP.

• En cas de détachement d'un tuyau :

Coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

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TP 1 : Pressurage de fromages

© Festo Didactic 542507 5

1. Structure et mode de fonctionnement d’un vérin à simple effet

Vérin à simple effet – Symbole et dessin en coupe

a) Comparez le symbole représenté à la représentation schématique d’un vérin à simple effet. Y a-t-il

concordance ?

Les deux représentations concordent. Le symbole représente un vérin à simple effet. Au repos, la tige

de piston est rentrée par le ressort de rappel. Un aimant permanent est monté sur la tige de piston

pour la détection de position.

b) Affectez à chaque composant le repère correspondant du dessin ci-dessus.

Composant Désignation

4 Corps du vérin

1 Culasse arrière

8 Culasse avant

6 Tige du piston

10 Piston

3 Anneau magnétique

11 Joint du piston

9 Ressort de rappel

2 Raccord d'air comprimé

7 Douille de guidage (coussinet)

5 Orifice d’échappement

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TP 1 : Pressurage de fromages

6 © Festo Didactic 542507

c) Décrivez la structure et le fonctionnement d’un vérin à simple effet.

L’air comprimé s’écoule dans la chambre du piston du vérin. La pression qui s’y établit génère une

force agissant à la surface du piston. Lorsque cette force surmonte l’adhérence, le piston se déplace

vers l’avant. La pression dans le vérin atteint la pression de service uniquement lorsque le piston est

bloqué en fin de course avant.

Dès que cette pression chute, le ressort de rappel incorporé au vérin ramène le piston en position

initiale. La force du ressort ne suffit pas pour déplacer des charges lourdes fixées à la tige de piston.

Les vérins à simple effet ne fournissent donc un travail que dans un sens.

2. Calcul de la force du piston d'un vérin à simple effet

Information

La force de piston théorique se calcule selon la formule suivante :

Fth = A ( p

Fth force de piston théorique (N) A surface de piston utile (m2)

2

( )4

D ⋅ π

p pression de service (Pa) D diamètre du vérin (m)

En pratique, c’est la force effective du piston Feff qui importe. Dans votre calcul, vous devez donc

tenir compte de la résistance due au frottement. Dans des conditions de fonctionnement normales

(plage de pression de 400 à 800 kPa (4 à 8 bar)), on peut admettre que la force de frottement (FR)

représente environ 10% de la force de piston théorique.

La force de piston effective se calcule selon la formule suivante :

Feff = A ( p – (FR + FF)

Feff force de piston effective (N) FR force frottement (env. 10% de Fth) (N)

FF force du ressort de rappel (N)

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TP 1 : Pressurage de fromages

© Festo Didactic 542507 7

– Calculez la force de piston effective à l’avance du vérin utilisé pour une pression de service

de 600 kPa (6 bar).

Calcul de la surface et de la force de piston

(diamètre de vérin en m,

pression de service en Pa)

Calcul de la surface et de la force de piston

(diamètre de vérin en cm,

pression de service en bar)

A = 20,02 3,14

( )4⋅

= 0,000314 m2

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p – FF

Feff = 0,9 ⋅ 0,000314 m2 ⋅ 600 000 Pa – 13,6 N

Feff = 169,56 N – 13,6 N = 155,96 N

A = 22 3,14

( )4⋅

= 3,14 cm2

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p – FF

Feff = 0,9 ⋅ 3,14 cm2 ⋅ 60 2

N

cm – 13,6 N

Feff = 169,56 N – 13,6 N = 155,96 N

Nota

Vous trouverez les données requises dans la fiche technique du vérin.

Note à l'intention de l'enseignant

Le vérin utilisé possède un piston de 20 mm de diamètre et la force du ressort de rappel

est de 13,6 N.

3. Fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

a) Complétez le symbole d’un distributeur 3/2, à commande manuelle, à rappel par ressort, normalement

fermé.

Distributeur 3/2, à commande manuelle, à rappel par ressort, normalement fermé – Symbole et dessin en coupe

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TP 1 : Pressurage de fromages

8 © Festo Didactic 542507

b) Décrivez le fonctionnement du distributeur 3/2.

Distributeur 3/2 signifie 3 orifices et 2 positions de commutation. Il est représenté en position de

repos.

Normalement fermé signifie que l'air comprimé ne s'écoule pas à travers le distributeur. Lorsque le

bouton-poussoir est actionné, le distributeur 3/2 libère le passage du flux d'air. La chambre du piston

d'un vérin raccordé est mise sous pression et la tige de piston sort.

4. Compléter le schéma de circuit pneumatique

– Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage. Complétez les symboles

incomplets. Repérez les composants et ajoutez les désignations d'orifice manquantes.

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TP 1 : Pressurage de fromages

© Festo Didactic 542507 9

5. Établissement de la nomenclature des composants

– Établissez la nomenclature des composants. Notez les quantités, repères et désignations des

composants nécessaires dans le tableau ci-dessous.

Quantité Désignation Désignation

1 -MM1 Vérin, simple effet

1 -SJ1 Distributeur 3/2 avec bouton-poussoir, normalement fermé

1 -XM1 Bloc de distribution

1 -AZ1 Robinet d'arrêt avec filtre-détendeur

1 — Source d’air comprimé

6. Réalisation de la commande

Tenez compte, lors de la réalisation de la commande, des points suivants :

• Utilisez le schéma de circuit.

• Désignez les composants.

• Posez des tuyaux d'air comprimé aussi courts que possible.

• Enfoncez les tuyaux jusqu'en butée dans le raccord.

• Repérez les tuyaux raccordés dans le schéma de circuit.

7. Contrôle du montage de la commande

Tenez compte, lors de la mise en service de la commande, des points suivants :

• Contrôlez tous les raccords de la tuyauterie.

• Pour le premier essai, réduisez la pression sur le filtre-détendeur à 350 kPa (3,5 bar).

• Ouvrez l'alimentation en air comprimé sur le groupe d'appareils de conditionnement.

• Contrôlez le fonctionnement de la commande.

• Augmentez la pression à la valeur spécifiée dans l'énoncé du problème.

• Laissez la commande exécuter plusieurs fois un cycle complet.

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TP 1 : Pressurage de fromages

10 © Festo Didactic 542507

Risque de blessure à la mise en circuit de l'air comprimé !

Des vérins peuvent se mettre en mouvement intempestivement.

Risque de blessure par des tuyaux d'air comprimé qui se détachent !

Si des tuyaux d'air comprimé se détachent : coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

8. Description du cycle de la commande

– Décrivez les différentes étapes du cycle de commande.

Position initiale

En position initiale, le distributeur 3/2 -SJ1 est fermé. La tige de piston du vérin -MM1 est rentrée.

Étapes 1-2

Lorsque le bouton-poussoir du distributeur 3/2 -SJ1 est enfoncé, l’air comprimé s’écoule dans la

chambre de piston du vérin -MM1 et fait sortir la tige de piston.

Étapes 2-3

Dès que le bouton-poussoir est relâché, le distributeur 3/2 -SJ1 est mis à l'échappement et la tige de

piston du vérin -MM1 retourne en position initiale sous l'action du ressort de rappel.

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© Festo Didactic 542507 1

Table des matières

Travaux pratiques et fiches de travail

TP 1 : Pressurage de fromages ________________________________________________________________ 3

TP 2 : Frein de rotation par inertie d'un arbre d'entraînement _____________________________________ 11

TP 3 : Bridage de planches sur un dispositif de sciage ___________________________________________ 17

TP 4 : Chargement de paquets _______________________________________________________________ 23

TP 5 : Arrêt de bouteilles de lait ______________________________________________________________ 33

TP 6 : Ouverture et fermeture d’une vanne de tuyauterie _________________________________________ 39

TP 7 : Isolement par fermeture rapide _________________________________________________________ 47

TP 8 : Actionnement d’un dispositif d’isolement ________________________________________________ 53

TP 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages _____________________________________ 61

TP 10 : Bridage d’une pièce _________________________________________________________________ 69

TP 11 : Chargement de caisses-palettes grillagées ______________________________________________ 77

TP 12 : Commande d’une porte coulissante ____________________________________________________ 83

TP 13 : Amenage de panneaux de bois ________________________________________________________ 91

TP 14: Compactage de boîtes de boisson ______________________________________________________ 97

TP 15 : Estampage de corps de distributeur ___________________________________________________ 105

TP 16 : Montage d’étriers de verrouillage _____________________________________________________ 113

TP 17 : Étiquetage de seaux de peinture ______________________________________________________ 121

TP 18 : Nettoyage de pièces ________________________________________________________________ 129

TP 19 : Enchâssement de plaques signalétiques _______________________________________________ 137

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Table des matières

2 © Festo Didactic 542507

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TP 1 : Pressurage de fromages

Objectifs pédagogiques

Lorsque vous aurez fait ce TP,

• vous connaîtrez la structure et le fonctionnement d'un vérin à simple effet.

• vous saurez calculer la force du piston d'un vérin à simple effet.

• vous connaîtrez la structure et le fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

• vous saurez distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs.

• vous saurez expliquer et réaliser une commande directe.

Énoncé du problème

Lors de la fabrication du fromage, des vérins pneumatiques sont utilisés pour le pressurage des fromages

dans leur moule. Concevez une commande capable de réaliser cette opération.

Schéma d'implantation

Fabrication de fromage – Dispositif de pressurage

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TP 1 : Pressurage de fromages

4 Nom : __________________________________ Date : ____________ © Festo Didactic 542507

Description du processus

1. Les fromages sont déposés manuellement dans le dispositif.

2. L’actionnement d’un bouton-poussoir déclenche la sortie de la tige de piston du vérin qui presse le

couvercle sur le moule.

3. Le bouton-poussoir est maintenu enfoncé jusqu’à ce que l’opération de pressurage soit achevée.

4. Lorsque le bouton-poussoir est relâché, la tige de piston du vérin rentre et dégage le couvercle du

moule.

5. Le fromage peut être démoulé.

Conditions accessoires

• Utilisez un vérin à simple effet.

• Réalisez la commande pneumatique du vérin au moyen d’un distributeur à commande manuelle.

Travaux à exécuter

1. Décrivez la structure et le fonctionnement d’un vérin à simple effet.

2. Calculez la force du piston d'un vérin à simple effet.

3. Décrivez le fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

4. Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage.

5. Établissez une nomenclature des composants.

6. Réalisez la commande.

7. Contrôlez le montage de la commande.

8. Décrivez le cycle de la commande.

Ressources

• Manuels de cours, mémentos

• Manuel d'enseignement Bases de la pneumatique et de l’électropneumatique

• Fiches techniques des composants

• Logiciel de conception et de simulation FluidSIM® P

• WBT Pneumatique

Consignes de sécurité

• Limitez la pression sur le filtre-détendeur (unité de conditionnement)

à 350 kPa (3,5 bar) max. pour ce TP.

• En cas de détachement d'un tuyau :

Coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

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TP 1 : Pressurage de fromages

© Festo Didactic 542507 Nom : __________________________________ Date : ____________ 5

1. Structure et mode de fonctionnement d’un vérin à simple effet

Vérin à simple effet – Symbole et dessin en coupe

a) Comparez le symbole représenté à la représentation schématique d’un vérin à simple effet. Y a-t-il

concordance ?

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_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

b) Affectez à chaque composant le repère correspondant du dessin ci-dessus.

Composant Désignation

Corps du vérin

Culasse arrière

Culasse avant

Tige du piston

Piston

Anneau magnétique

Joint du piston

Ressort de rappel

Raccord d'air comprimé

Douille de guidage (coussinet)

Orifice d’échappement

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TP 1 : Pressurage de fromages

6 Nom : __________________________________ Date : ____________ © Festo Didactic 542507

c) Décrivez la structure et le fonctionnement d’un vérin à simple effet.

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

2. Calcul de la force du piston d'un vérin à simple effet

Information

La force de piston théorique se calcule selon la formule suivante :

Fth = A ( p

Fth force de piston théorique (N) A surface de piston utile (m2)

2

( )4

D ⋅ π

p pression de service (Pa) D diamètre du vérin (m)

En pratique, c’est la force effective du piston Feff qui importe. Dans votre calcul, vous devez donc

tenir compte de la résistance due au frottement. Dans des conditions de fonctionnement normales

(plage de pression de 400 à 800 kPa (4 à 8 bar)), on peut admettre que la force de frottement (FR)

représente environ 10% de la force de piston théorique.

La force de piston effective se calcule selon la formule suivante :

Feff = A ( p – (FR + FF)

Feff force de piston effective (N) FR force frottement (env. 10% de Fth) (N)

FF force du ressort de rappel (N)

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TP 1 : Pressurage de fromages

© Festo Didactic 542507 Nom : __________________________________ Date : ____________ 7

– Calculez la force de piston effective à l’avance du vérin utilisé pour une pression de service

de 600 kPa (6 bar).

Calcul de la surface et de la force de piston

Nota

Vous trouverez les données requises dans la fiche technique du vérin.

3. Fonctionnement d’un distributeur 3/2, normalement fermé.

a) Complétez le symbole d’un distributeur 3/2, à commande manuelle, à rappel par ressort, normalement

fermé.

Distributeur 3/2, à commande manuelle, à rappel par ressort, normalement fermé – Symbole et dessin en coupe

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8 Nom : __________________________________ Date : ____________ © Festo Didactic 542507

b) Décrivez le fonctionnement du distributeur 3/2.

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_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

4. Compléter le schéma de circuit pneumatique

– Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage. Complétez les symboles

incomplets. Repérez les composants et ajoutez les désignations d'orifice manquantes.

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© Festo Didactic 542507 Nom : __________________________________ Date : ____________ 9

5. Établissement de la nomenclature des composants

– Établissez la nomenclature des composants. Notez les quantités, repères et désignations des

composants nécessaires dans le tableau ci-dessous.

Quantité Désignation Désignation

1 Bloc de distribution

1 Robinet d'arrêt avec filtre-détendeur

1 — Source d’air comprimé

6. Réalisation de la commande

Tenez compte, lors de la réalisation de la commande, des points suivants :

• Utilisez le schéma de circuit.

• Désignez les composants.

• Posez des tuyaux d'air comprimé aussi courts que possible.

• Enfoncez les tuyaux jusqu'en butée dans le raccord.

• Repérez les tuyaux raccordés dans le schéma de circuit.

7. Contrôle du montage de la commande

Tenez compte, lors de la mise en service de la commande, des points suivants :

• Contrôlez tous les raccords de la tuyauterie.

• Pour le premier essai, réduisez la pression sur le filtre-détendeur à 350 kPa (3,5 bar).

• Ouvrez l'alimentation en air comprimé sur le groupe d'appareils de conditionnement.

• Contrôlez le fonctionnement de la commande.

• Augmentez la pression à la valeur spécifiée dans l'énoncé du problème.

• Laissez la commande exécuter plusieurs fois un cycle complet.

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10 Nom : __________________________________ Date : ____________ © Festo Didactic 542507

Risque de blessure à la mise en circuit de l'air comprimé !

Des vérins peuvent se mettre en mouvement intempestivement.

Risque de blessure par des tuyaux d'air comprimé qui se détachent !

Si des tuyaux d'air comprimé se détachent : coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

8. Description du cycle de la commande

– Décrivez les différentes étapes du cycle de commande.

Position initiale

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Étapes 1-2

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Étapes 2-3

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