Technologie des composants (partie 1/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Identifier et décrire les différents types d’actionneurs pneumatiques, hydrauliques et électriques ainsi que leurs préactionneurs. - Expliquer le principe de fonctionnement de chaque famille d’actionneurs en lien avec les grandeurs physiques concernées (pression, débit, force, vitesse, tension, courant, couple). - Lire et interpréter des schémas pneumatiques, hydrauliques et électriques normalisés (ISO 1219, IEC 60617). - Dimensionner un actionneur adapté à une charge donnée en utilisant les formules de base (force, vitesse, puissance, couple). - Appliquer les règles de sécurité et d’hygiène spécifiques aux fluides sous pression et aux installations électriques (ISO 4414, IEC 60034, NF C 15‑100). - Réaliser le montage, le réglage et la mise en service d’un préactionneur dans un contexte professionnel camerounais (atelier de maintenance, ligne de production, chantier). **Prérequis** : - Notions de base de la mécanique des fluides (pression, débit, loi de Bernoulli). - Fondamentaux de l’électricité (loi d’Ohm, puissance électrique, courants alternatifs/triphasés). - Lecture de schémas électriques et pneumatiques simples (symboles normalisés). - Connaissances des équipements de protection individuelle (EPI) utilisés en milieu industriel. --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, l’automatisme industriel se développe rapidement dans les secteurs de l’agro‑alimentaire (usines de transformation du cacao, du café, du bois), du BTP (centrales à béton, préfabrication) et des mines (traitement du minerai). Les actionneurs constituent le « muscle » des systèmes automatisés : ils transforment l’énergie stockée (air comprimé, huile sous pression ou électricité) en mouvement utile (translation, rotation). Les préactionneurs, quant à eux, sont les interfaces qui commandent l’actionneur à partir d’un signal de faible puissance (contacteur, relais, variateur). Maîtriser ces composants permet au technicien de choisir la solution la plus adaptée en termes de coût, de performance et de sécurité, tout en respectant les normes nationales et internationales en vigueur au Cameroun. --- ## I. Leçon 14 – Les actionneurs et préactionneurs pneumatiques et hydrauliques ### 1. Définitions et rôles > **Actionneur pneumatique** : dispositif qui transforme l’énergie de l’air comprimé en mouvement linéaire ou rotatif. > **Actionneur hydraulique** : dispositif qui transforme l’énergie d’un fluide sous pression (huile) en mouvement mécanique. > **Préactionneur** : élément qui, à partir d’un signal de commande (électrique, pneumatique ou hydraulique), déclenche l’alimentation ou la coupure du fluide vers l’actionneur. ### 2. Composants principaux | Famille | Composant | Fonction principale | Symbole normalisé | |---------|-----------|---------------------|-------------------| | Pneumatique | Vérin à simple effet | Mouvement linéaire en une direction (retour par ressort) |  | | Pneumatique | Vérin à double effet | Mouvement linéaire dans les deux sens |  | | Pneumatique | Moteur pneumatique | Rotation continue |  | | Pneumatique | Distributeur 5/2 | Commute l’air entre deux sorties |  | | Hydraulique | Vérin hydraulique | Forte force linéaire (levage, pressage) |  | | Hydraulique | Moteur hydraulique | Rotation à couple élevé |  | | Hydraulique | Distributeur 4/3 | Commande de direction du flux huile |  | | Préactionneur électropneumatique | Bobine électromagnétique + pilote | Ouverture/fermeture d’une vanne pneumatique par 24 V DC |  | | Préactionneur électrohydraulique | Pilotage hydraulique électro‑commandé | Régulation du débit huile par signal électrique |  | ### 3. Principe de fonctionnement - **Pneumatique** : L’air comprimé, stocké dans un réservoir à pression $P$ (en Pa), pénètre dans la chambre du vérin via le distributeur. La force exercée sur le piston est $F = P \cdot A$, où $A$ est la surface efficace du piston (en $m^2$). Si l’on utilise $P$ en bar et $A$ en mm², alors $F(N) = 0,1 \, \eta \, P(bar) \cdot A(mm^2)$. Le déplacement se produit jusqu’à l’équilibre des forces ou jusqu’à la butée mécanique. - **Hydraulique** : Même principe, mais le fluide est une huile pratiquement incompressible ; la pression peut atteindre 200–350 bar, ce qui permet des forces beaucoup plus élevées pour un même diamètre de piston. ### 4. Caractéristiques techniques - **Pression de service** $P$ : 6–10 bar (pneumatique), 150–350 bar (hydraulique). - **Débit** $Q$ : volume d’air ou d’huile passant par le distributeur par unité de temps (en $NL/min$ ou $L/min$). - **Vitesse du piston** $v$ : $v = \dfrac{Q}{A}$ (en $mm/s$ si $Q$ en $mm^3/s$ et $A$ en $mm^2$). - **Course** $c$ : déplacement maximal du piston (en mm). - **Force théorique** $F_{th} = P \cdot A$ ; la force utile tient compte du rendement $\eta$ (0,8–0,9) : $F = \eta \, P \cdot A$. *Remarque : pour utiliser ces formules avec $P$ en bar et $A$ en mm², appliquer le facteur 0,1 (voir principe de fonctionnement).* ### 5. Formules de base (à retenir) > $$ F = \eta \, P \, A $$ > $$ v = \dfrac{Q}{A} $$ > $$ P = \dfrac{F}{\eta \, A} $$ > $$ Q = v \, A $$ *Ces équations s’appliquent en unités SI : $P$ en pascals (Pa), $A$ en mètres carrés (m²), $Q$ en mètres cubes par seconde (m³/s) et $v$ en mètres par seconde (m/s). Pour des unités pratiques (bar, mm², L/min, mm/s) il faut introduire les facteurs de conversion appropriés.* ### 6. Exemple chiffré – Dimensionnement d’un vérin pneumatique **Situation** : Il faut soulever une charge de 200 kg à une vitesse de 0,5 m/s à l’aide d’un vérin pneumatique alimenté à 6 bar (pression relative). Le rendement du vérin est estimé à 0,85. **Étapes** : 1. Masse $m = 200$ kg → poids $F_{charge} = m g = 200 \times 9,81 = 196,2$ N. 2. Force nécessaire incluant un coefficient de sécurité de 1,2 : $F_{req} = 1,2 \times 196,2 = 235,4$ N. 3. Surface du piston : $A = \dfrac{F_{req}}{\eta \, P} = \dfrac{235,4}{0,85 \times 6 \times 10^5}$ (puisque 1 bar = $10^5$ Pa). $$ A = \dfrac{235,4}{0,85 \times 6 \times 10^5} = 4,60 \times 10^{-4}\ \text{m}^2 = 460\ \text{mm}^2 $$ 4. Diamètre du piston : $d = 2\sqrt{\dfrac{A}{\pi}} = 2\sqrt{\dfrac{460}{\pi}} \approx 24,2$ mm → on choisit un vérin standard de Ø 25 mm. 5. Débit nécessaire pour atteindre $v = 0,5$ m/s = 500 mm/s : $$ Q = v \, A = 500 \times 460 = 2,30 \times 10^{5}\ \text{mm}^3/s = 230\ \text{cm}^3/s = 13,8\ \text{L/min} $$ On prévoira un débit de 15 L/min avec une marge de sécurité. ### 7. Normes et règles de sécurité - **ISO 4414** : Systèmes pneumatiques – Règles de sécurité. - **NF E 03‑005** : Systèmes hydrauliques – Sécurité. - Toujours vérifier l’absence de pression avant toute intervention (dépressurisation, vannes de purge). - Porter des lunettes de protection et des gants résistants aux huiles. - Utiliser des tuyaux et raccords conformes à la pression de service (ex. : tuyau PU 10 bar pour pneumatique, tuyau renforcé 350 bar pour hydraulique). ### 8. Exemple d’atelier – Presse hydraulique au Cameroun Dans une unité de transformation du bois à Yaoundé, une presse hydraulique de 150 t est utilisée pour plaquer des panneaux. Le technicien : 1. Vérifie le niveau d’huile et la propreté du filtre (ISO 4406). 2. Actionne le préactionneur électrohydraulique (bobine 24 V DC) qui pilote le distributeur 4/3. 3. Observe la montée du vérin (course 800 mm, vitesse 150 mm/s) grâce au débit mesuré par un débitmètre (30 L/min). 4. En cas de surpression, la soupape de sécurité réglée à 210 bar s’ouvre, protégeant le circuit. ### 9. Tableau récapitulatif – Pneumatique vs Hydraulique | Critère | Pneumatique | Hydraulique | |---------|-------------|-------------| | Pression de service | 6–10 bar | 150–350 bar | | Masse spécifique du fluide | Faible (air) | Élevée (huile) | | Vitesse maximale | Élevée (jusqu’à 2 m/s) | Modérée (0,1–0,5 m/s) | | Force maximale | Limitée (quelques kN) | Très élevée (plusieurs centaines de kN) | | Entretien | Filtration de l’air, séchage | Filtration de l’huile, contrôle de la viscosité | | Coût d’installation | Moindre | Plus élevé (réservoir, pompe) | | Applications typiques | Actionnements rapides, outils, emballage | Presse, levage, machines-outils lourdes | --- ## II. Leçon 15 – Les actionneurs et préactionneurs électriques ### 1. Définitions et rôles > **Actionneur électrique** : dispositif qui convertit l’énergie électrique en mouvement mécanique (rotation ou translation). > **Préactionneur électrique** : composant qui, à partir d’un signal de commande faible (tension logique, courant de commande), permet l’alimentation ou la coupure du circuit de puissance vers l’actionneur (relais, contacteur, variateur de fréquence, driver). ### 2. Types principaux | Famille | Exemple | Principe de fonctionnement | Domaine d’application | |---------|---------|----------------------------|-----------------------| | Moteur asynchrone triphasé | Cage d’écrou | Couple créé par champ tournant stator‑rotor | Convoyeurs, pompes, ventilateurs | | Moteur synchrone à aimants permanents | Servomoteur | Champ rotor fixe, synchronisme avec fréquence d’alimentation | Robotique, CNC | | Moteur pas à pas | Bipolaire 1,8° | Pas angulaire proportionnel aux impulsions | Positionnement précis, imprimantes 3D | | Vérin électromécanique | Vis à billes + moteur | Rotation du moteur → translation de la vis | Levage, réglage de hauteur | | Actionneur linéaire à moteur DC | Moteur brushless + réducteur | Conversion rotation → translation via vis sans fin | Portes automatiques, systèmes de fermeture | | Préactionneur | Relais électromécanique | Bobine → armature → commutation de contacts | Isolation commande‑puissance | | Préactionneur | Contactor | Bobine → fermeture de contacts principaux | Démarrage moteur triphasé | | Préactionneur | Variateur de fréquence (VFD) | Modulation de largeur d’impulsion (PWM) | Régulation vitesse moteur asynchrone | | Préactionneur | Driver pas à pas | Courant de phase contrôlé par micro‑étapes | Contrôle fin du pas | ### 3. Principe de fonctionnement (extraits) - **Moteur asynchrone** : Le champ tournant créé par le stator induit un courant dans le rotor (cage). Le couple électromagnétique s’exprime : $$ T = \frac{3}{\omega_s} \frac{R_r'}{s} \frac{E^2}{(R_r'/s)^2 + (X_r')^2} $$ où $\omega_s$ est la vitesse synchrone, $s$ le glissement, $R_r'$ et $X_r'$ la résistance et la réactance du rotor référées au stator, $E$ la tension induite. - **Moteur pas à pas** : Chaque impulsion déclenche un pas angulaire $\theta_{pas} = \dfrac{360^\circ}{N_{pas} \times m}$ où $N_{pas}$ est le nombre de pas par révolution et $m$ le nombre de phases excitée (1 ou 2). - **Variateur de fréquence** : La tension de sortie est $V_{out} = m \cdot V_{dc}$ où $m$ est le rapport cyclique (0–1) et $V_{dc}$ la tension du bus continu. ### 4. Caractéristiques techniques - **Tension d’alimentation** $U$ : 230 V monophasé, 380 V triphasé, 24 V DC pour logique. - **Courant nominal** $I_n$ : fonction de la puissance $P$ et du facteur de puissance $\cos\phi$ : $I_n = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,U\,\cos\phi}$ (triphasé). - **Puissance mécanique** $P_{mec} = T \cdot \omega$ (avec $\omega$ en rad/s). - **Couple nominal** $T_n = \dfrac{9550 \, P_{kW}}{n_{tr/min}}$ (formule usuelle). - **Pas moteur pas à pas** : $\theta_{pas} = \dfrac{360^\circ}{N_{pas} \times m}$. - **Résolution d’un servomoteur** : $\displaystyle \text{résolution} = \frac{360^\circ}{N_{imp} \times GR}$ où $N_{imp}$ est le nombre d’impulsions par tour du encodeur et $GR$ le rapport de réduction. ### 5. Formules de base (à retenir) > $$ P = \sqrt{3}\,U\,I\,\cos\phi $$ > $$ T = \dfrac{9550 \, P_{kW}}{n_{tr/min}} $$ > $$ n_{synchrone} = \dfrac{120 \, f}{p} $$ (où $f$ = fréquence du réseau, $p$ = nombre de pôles) > $$ v = \dfrac{\pi D n}{60} $$ (vitesse linéaire d’un rouleau de diamètre $D$ tournant à $n$ tr/min) ### 6. Exemple chiffré – Sélection d’un moteur asynchrone pour un convoyeur **Situation** : Un convoyeur à bande doit transporter des sacs de cacao de 20 kg chacun à une vitesse linéaire de 0,8 m/s. Le diamètre du rouleau moteur est 150 mm. Le facteur de puissance du moteur est 0,85 et l’efficacité 0,9. Alimentation triphasée 380 V, 50 Hz. **Étapes** : 1. Vitesse angulaire du rouleau : $\displaystyle n = \frac{v \times 60}{\pi D} = \frac{0,8 \times 60}{\pi \times 0,15} \approx 101,9$ tr/min. 2. Puissance nécessaire pour déplacer la charge : on considère une force de traction $F = \mu \, m \, g$ avec $\mu = 0,02$ (coefficient de frottement bande‑rouleau) et $m = 20$ kg → $F = 0,02 \times 20 \times 9,81 = 3,92$ N. Puissance mécanique : $P_{mec} = F \times v = 3,92 \times 0,8 = 3,14$ W. On ajoute une marge de 50 % pour les pertes et les démarrages : $P_{req} = 1,5 \times 3,14 \approx 4,7$ W → on arrondit à 0,01 kW (en pratique on choisit un moteur standard de 0,12 kW pour assurer le démarrage). 3. Courant nominal : $$ I_n = \frac{P}{\sqrt{3}\,U\,\cos\phi\,\eta} = \frac{0,12\times10^3}{\sqrt{3}\times 380 \times 0,85 \times 0,9} \approx 0,21\ \text{A} $$ On choisit un moteur dont le courant nominal est supérieur à 0,3 A (ex. : 0,5 A, 0,12 kW, 4 pôles). 4. Vitesse synchrone d’un moteur 4 pôles à 50 Hz : $n_s = \frac{120 \times 50}{4} = 1500$ tr/min. Avec un glissement typique de 4 %, la vitesse réelle sera environ $1500 \times (1-0,04) = 1440$ tr/min, ce qui nécessite un réducteur de rapport $i = \frac{1440}{102} \approx 14,1$. On sélectionnera un réducteur hélico‑coudé de rapport 15:1. ### 7. Normes et règles de sécurité - **IEC 60034** : Machines électriques tournantes – Règles de construction et de performance. - **NF C 15‑100** : Installations électriques à basse tension – Sécurité. - Toujours couper l’alimentation et verrouiller le dispositif (LO/TO) avant toute intervention sur le moteur ou le variateur. - Utiliser des disjoncteurs magnétothermiques adaptés au courant de démarrage (souvent 6–8 fois le courant nominal). - Mettre à la terre le châssis du moteur et vérifier la continuité de la protection (≤ 1 Ω). - Porter des gants isolants et des lunettes de protection lors du raccordement des câbles de puissance. ### 8. Exemple d’atelier – Préactionneur électropneumatique sur une ligne d’embouteillage (Douala) Une ligne de remplissage de bouteilles d’eau minérale utilise un vérin pneumatique pour pousser le bouchon. Le préactionneur est un relais 24 V DC qui commande l’électrovanne 5/2. Le technicien : 1. Vérifie la tension d’alimentation du relais (24 V DC) avec un multimètre. 2. Mesure la résistance de la bobine (≈ 70 Ω) et confirme qu’elle est dans la tolérance du fabricant (±10 %). 3. Actionne le relais manuellement (bouton test) et observe le claquement de l’électrovanne. 4. En marche automatique, le PLC envoie un signal 24 V DC pendant 0,3 s ; le vérin effectue une course de 20 mm à une vitesse de 150 mm/s. 5. En cas de défaut, le relais ne se ferme pas ; le technicien contrôle la continuité de la bobine et le état des contacts (usure, soudure). ### 9. Tableau récapitulatif – Actionneurs électriques | Type | Couple / Force typique | Vitesse / Pas | Rendement | Exploitation courante au Cameroun | |------|------------------------|---------------|-----------|-----------------------------------| | Moteur asynchrone triphasé | 0,5–500 Nm | 750–3000 tr/min (selon pôles) | 0,85–0,95 | Convoyeurs, pompes, ventilateurs | | Servomoteur (brushless) | 0,1–30 Nm | 0–6000 tr/min (avec encodeur) | 0,90–0,96 | Robotique de assemblage, CNC | | Moteur pas à pas | 0,01–5 Nm | 1,8°/pas (micro‑pas possible) | 0,60–0,80 | Impression 3D, dosage de produits | | Vérin électromécanique | 0,5–20 kN | 5–200 mm/s | 0,70–0,85 | Réglage de tables de travail, élévateurs | | Actionneur linéaire DC | 50–500 N | 10–500 mm/s | 0,60–0,75 | Portes automatiques, systèmes de fermeture | | Préactionneur (relais) | – | – | – | Isolation commande‑puissance, sécurité | | Préactionneur (contactor) | – | – | – | Démarrage moteur triphasé | | Préactionneur (VFD) | – | – | 0,92–0,98 | Régulation vitesse convoyeurs, pompes | --- ## III. Synthèse du chapitre - Les actionneurs transforment une énergie stockée (air comprimé, huile sous pression, électricité) en mouvement mécanique. - Les préactionneurs assurent l’interface entre un signal de commande de faible puissance et le circuit de puissance de l’actionneur. - En pneumatique/hydraulique, la force dépend de la pression et de la surface du piston ($F = \eta P A$) ; la vitesse dépend du débit et de la surface ($v = Q/A$). - En électrique, le couple d’un moteur asynchrone est lié au courant et au glissement ; la vitesse synchrone dépend de la fréquence et du nombre de pôles ($n_s = 120f/p$). - Le dimensionnement d’un actionneur nécessite la prise en compte de la charge, du coefficient de sécurité, du rendement et des pertes mécaniques. - Les normes de sécurité (ISO 4414, NF E 03‑005 pour les fluides ; IEC 60034, NF C 15‑100 pour l’électricité) imposent des procédures de dépressurisation, de mise à la terre, de protection contre les surintensités et l’utilisation d’EPI appropriés. - Au Cameroun, ces composants sont présents dans les unités de transformation agro‑alimentaire, les centrales à béton, les ateliers de menuiserie métallique et les lignes d’embouteillage. - Un bon technicien sait lire un schéma normalisé, choisir le bon type d’actionneur, réaliser le câblage ou le raccordement hydraulique/pneumatique, mettre en service le système et assurer la maintenance préventive. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Actionneur | Dispositif qui convertit une énergie (fluide ou électrique) en mouvement mécanique. | | Préactionneur | Élément qui, à partir d’un signal de commande faible, déclenche l’alimentation ou la coupure du circuit de puissance vers un actionneur. | | Vérin à simple effet | Vérin pneumatique ou hydraulique qui produit un mouvement dans une seule direction, le retour étant assuré par un ressort ou un poids. | | Distributeur 5/2 | Valve pneumatique ayant cinq orifices et deux positions, permettant de diriger le flux d’air vers deux sorties différentes. | | Couple électromagnétique | Moment de force créé par l’interaction du champ magnétique stator et du courant induit dans le rotor d’un moteur électrique. | | Glissement (s) | Différence relative entre la vitesse synchrone du champ tournant et la vitesse réelle du rotor d’un moteur asynchrone, exprimée en fraction ou pourcentage. | | Variateur de fréquence (VFD) | Dispositif électronique qui fait varier la fréquence et la tension d’alimentation d’un moteur asynchrone pour en régler la vitesse. | | Pas moteur pas à pas | Angle de déplacement angulaire produit par une impulsion de commande d’un moteur pas à pas. | | Rendement ($\eta$) | Rapport entre la puissance utile délivrée et la puissance absorbée, tenant compte des pertes mécaniques et hydrauliques/électriques. | | LO/TO | Procédure de « Lock‑Out/Tag‑Out » consistant à verrouiller et étiqueter une source d’énergie avant toute intervention de maintenance. | | Pression de service | Pression maximale admise pour laquelle un composant (tuyau, vanne, vérin) est conçu afin de garantir sa sécurité et sa durabilité. | | Courant de démarrage | Courant d’appel nettement supérieur au courant nominal lors de la mise sous tension d’un moteur électrique, dû à l’accélération du rotor. | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement d’un vérin hydraulique **Situation** : Dans un atelier de préfabrication de poteaux en béton à Bafoussam, il faut soulever un moule de 1,2 t à une vitesse de 0,12 m/s à l’aide d’un vérin hydraulique alimenté à 200 bar. Le rendement du vérin est estimé à 0,88. **Questions** : 1. Calculer la surface minimale du piston nécessaire. 2. Déterminer le diamètre correspondant (choisir la taille normalisée la plus proche). 3. Calculer le débit d’huile requis pour atteindre la vitesse demandée. **Corrigé** : 1. Force à soulever : $F = m g = 1200 \times 9,81 = 11 772$ N. Avec un coefficient de sécurité de 1,2 : $F_{req} = 1,2 \times 11 772 = 14 126$ N. Surface : $A = \dfrac{F_{req}}{\eta \, P} = \dfrac{14 126}{0,88 \times 200 \times 10^5} = 8,02 \times 10^{-4}\ \text{m}^2 = 802\ \text{mm}^2$. 2. Diamètre : $d = 2\sqrt{\dfrac{A}{\pi}} = 2\sqrt{\dfrac{802}{\pi}} \approx 32,0$ mm → on choisit un vérin standard Ø 32 mm (série ISO 3320). 3. Débit : $v = 0,12$ m/s = 120 mm/s. $Q = v \, A = 120 \times 802 = 96 240\ \text{mm}^3/s = 96,2\ \text{cm}^3/s = 5,77\ \text{L/min}$. On prévoira un débit de 6 L/min avec une marge de 10 %. ### Exercice 2 – Sélection d’un servomoteur pour une table de positionnement **Situation** : Une ligne d’assemblage de cartes électroniques à Douala nécessite une table de translation pouvant déplacer une charge de 8 kg sur une course de 500 mm avec une précision de ±0,1 mm et une vitesse maximale de 250 mm/s. Le moteur sera couplé à une vis à billes de pas 5 mm/rev et un réducteur de rapport 5:1. **Questions** : 1. Déterminer le couple nécessaire au moteur pour déplacer la charge (coefficient de frottement 0,015, rendement de la vis 0,9). 2. Calculer la vitesse de rotation du moteur nécessaire pour atteindre la vitesse linéaire demandée. 3. Vérifier que la résolution du système (encodeur 1000 puls/tour) permet la précision requise. **Corrigé** : 1. Force à déplacer : $F = m g = 8 \times 9,81 = 78,5$ N. Force de frottement : $F_f = \mu \, m g = 0,015 \times 78,5 = 1,18$ N. Force totale : $F_{tot} = 78,5 + 1,18 = 79,68$ N. Couple sur la vis : $T_{vis} = \dfrac{F_{tot} \times p}{2 \pi \eta_{vis}} = \dfrac{79,68 \times 0,005}{2 \pi \times 0,9} = 0,070\ \text{Nm}$. Couple moteur après réducteur : $T_{moteur} = \dfrac{T_{vis}}{i} = \dfrac{0,070}{5} = 0,014\ \text{Nm}$. 2. Vitesse linéaire voulue : $v = 250$ mm/s. Vitesse de la vis : $v_{vis} = v$ (puisque la vis transforme directement la rotation en translation). Tours de vis par seconde : $n_{vis} = \dfrac{v}{p} = \dfrac{250}{5} = 50$ rev/s = 3000 rev/min. Vitesse moteur : $n_{moteur} = n_{vis} \times i = 3000 \times 5 = 15 000$ tr/min. On choisira un servomoteur dont la vitesse nominale est ≥ 15 000 tr/min (ex. : moteur brushless 3000 W, 4 pôles, 15 000 tr/min). 3. Résolution linéaire : Un tour de moteur → après réducteur 5:1 → 1/5 tour de vis → déplacement linéaire = $\dfrac{p}{5} = \dfrac{5}{5} = 1$ mm. Avec un encodeur de 1000 puls/tour moteur, chaque pulse correspond à $\dfrac{1\ \text{mm}}{1000} = 0,001$ mm = 1 µm. La précision demandée (±0,1 mm) est largement satisfaite (erreur théorique < 0,005 mm). --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de dépressurer le circuit pneumatique avant de démonter un vérin. | Projection soudaine d’air comprimé → risque de lésions oculaires ou auditives. | Toujours actionner la vanne de purge et vérifier l’absence de pression avec un manomètre avant toute intervention. | | 2 | Utiliser un tuyau pneumatique non adapté à la pression de service (ex. tuyau 6 bar sur un circuit de 10 bar). | Rupture du tuyau, fuite d’air, perte de performance et risque de blessure. | Sélectionner des tuyaux et raccords certifiés pour la pression maximale du circuit (marquage ISO 8339). | | 3 | Négliger la mise à la terre du châssis d’un moteur triphasé. | Risque de choc électrique en cas de défaut d’isolement. | Vérifier la continuité de la terre (< 1 Ω) avant la mise sous tension et lors des contrôles périodiques. | | 4 | Surcharger un variateur de fréquence en dépassant son courant nominal de façon prolongée. | Surchauffe, déclenchement de la protection thermique, réduction de la durée de vie. | Respecter les courbes de surcharge du constructeur ; installer un disjoncteur adapté au courant de démarrage (6–8× $I_n$). | | 5 | Oublier de lubrifier les joints d’un vérin hydraulique lors du remontage. | Usure prématurée des joints, fuite d’huile, perte de pression et contamination du fluide. | Appliquer la graisse spécifiée par le fabricant sur les joints et les surfaces de glissement avant remontage. | | 6 | Utiliser un relais électromécanique avec une bobine sous‑tension (ex. 12 V au lieu de 24 V) pour commander une électrovanne 24 V DC. | Le relais ne se ferme pas → l’actionneur ne fonctionne pas, risque de mauvais diagnostic. | Toujours vérifier la tension nominale de la bobine du relais et mesurer la tension d’alimentation avec un multimètre avant installation. | --- *Fin du cours.*