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PINCE Pic-Carotte GUIGNARD

Objectif du TP:

Au travers de l’étude de ce mécanisme , nous allons mettre en évidence les facteurs qui influent sur les efforts transmis au sein de la pince.

Après avoir étudié plusieurs configurations nous en tirerons :

- Une méthode de calcul adapté à ce type de transmission d’efforts ( Calcul de moments )

- Nous chercherons ensuite les modifications nécessaires au niveau de la pince pour obtenir l’efficacité maximale

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Présentation de manipulateur

Le Pic CarotteExtrait du monde de la plasturgie, il est directement lié à l'environnement automatisé de la presse à injecter les matières plastiques de moins de 200 Tonnes.Sa fonction est d'extraire la carotte solidifiée à chaque ouverture de moule, afin d'en recycler la matière et séparer les pièces.Caractéristiques- 5 mouvements- Translation horizontale de l'ensemble par unité à billes et vérin Double effet (DE)- Rotation d'épaule par liaison pivot et vérin DE (point de poussée variable)- Translation verticale du préhenseur par axe sur douille à billes et vérin DE- Rotation poignet pour liaison pivot et vérin rotatif- Serrage par doigt pivotant et vérin DE c’est ce dernier sous-ensemble qui constitue l’objet de notre étude

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Présentation de la pince

Vérin ESN 16-50P

Doigt mobile

Support

Zone de préhension de la carotte

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ACTIVITE N°1:

Etablir le schéma cinématique plan de la pince

Répondre aux questions 1°) à 5°)Si nécessaire, utiliser la maquette numérique

« Pince Guignard Schéma.sldasm » pour faciliter votre compréhension

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ACTIVITE N°2:

Détermination de l’effort de poussée du vérin

Répondre aux questions 6°) et 7°)

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ACTIVITE N°2:

Détermination de l’effort de poussée du vérin

Typologie des vérins linéaires

Vérin simple effet

Alimentation de sortie de tige

Ressort de rappel

Pour ce type de vérin l’effort développé en sortie de tige F est dû à deux Facteurs :

1 - L’effort généré par la pression d’alimentation de sortie de tige Fp

2- L’effort de compression du ressort de rappel Fr qui diminue l’effort développé

Soit F = Fp – Fr

Fp Fr

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Caractéristiques du vérin Type: Vérin à simple effet Désignation d'article ESN-16-50P Caractéristiques Mode de fonctionnement simple, en poussée Type de montage serti Forme Extérieur rond Forme Piston rond Forme Tige de piston rond conforme à la norme ISO ISO 6432 Type de détection sans Type d'amortissement Bague d'amortissement interne (non réglable) Antirotation néant Taille nominale de piston 16 mm Course 50 mm Diamètre de tige de piston 6 mm Type de filetage (tige de piston) (KK)M Diamètre du filetage (métr.) 6 mm Longueur de filetage (tige de piston) 16 mm Longueur hors tout 161 mm Pression de service min. 1,2 bar Pression de service max. 10 bar Température ambiante min. -20 °C Température ambiante max. 80 °C Force utile (théo.) sous 6 bar avance 106,5 N Force de rappel min. du ressort 9,8 N Force de rappel max. du ressort 14,1 N Consommation d'air sous 6 bar 0,013 l / avance 10 mm Fluide Air déshydraté, lubrifié ou non

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ACTIVITE N°2:

Détermination de l’effort de poussée du vérin

Répondre à la question 8°)

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ACTIVITE N°3:

Etude de l’effort de serrage exercé sur la carotte

Il s’agit d’une étude de statique :

( Etude des efforts exercés lorsque les différentes pièces du mécanisme sont immobiles)

Pour réaliser cette étude nous allons isoler le doigt 11 pour déterminer de quelle manière il transmet la poussée du vérin

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Isoler une pièce consiste à retirer les autres éléments du mécanisme et de les remplacer par les actions qu’ils transmettent au niveau des liaisons entre ces pièces.

Pièce 11 isolée

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Retirons dans un premier temps le corps du vérin.

Quelle est l’action produite sur la tige du vérin ?

Pièce 11 isolée

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Il s’agit d’un effort F qui est dû:

- A la poussée fournie par la pression d’alimentation

- Auquel se retranche l’effort dû au ressort de rappel.

Soit F = Fp – Fr

Pal

Fp

FFr

F

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C6-11

Retirons maintenant la tige du vérin.

Quelle action transmet la tige vers la pièce 11 ?

Dans ce cas particulier l’effort de poussée du vérin est intégralement transmise en C.

Donc: F = C6-11

Pour simplifier l’étude nous considérerons ||C6-11|| = 120N

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Retirons maintenant la carotte.

Quelle action transmet cette carotte vers la pièce 11 ?

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E0-11

Il s’agit d’un effort E0-11 qui dans ce cas particulier est orienté suivant la normale à la surface de contact:

Donc Vertical

Orienté vers la matière du doigt mobile

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Pour la suite de l’isolement, il conviendrait de retirer le support 5 et de remplacer cette pièce par l’action quelle exerce en D

C6-11

E0-11

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C6-11

E0-11

Méthode de calcul des moments

Consulter l’info ci-contre

En conclusion, sachant que le doigt 11 tourne autour du pivot en D

Nous pouvons dire que comme il est en équilibre:

MDZC6-11 = MDZ E0-11

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ACTIVITE N°3:

Etude de l’effort de serrage exercé sur la carotte

Répondre aux questions 9°) à 14°)

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