PINCE PicCarotte GUIGNARD Objectif du TP Au travers

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 cherons ensuite les modifications nécessaires au niveau de la pince pour obtenir l’efficacité maximale 1

Présentation de manipulateur Le Pic Carotte Extrait 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 2 - Serrage par doigt pivotant et vérin DE c’est ce dernier sous-ensemble qui constitue l’objet de notre étude

Présentation de la pince Vérin ESN 16 -50 P Doigt mobile Support Zone de préhension de la carotte 3

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 Faites valider votre travail avant de poursuivre 4

ACTIVITE N° 2: Détermination de l’effort de poussée du vérin Répondre aux questions 6°) et 7°) Faites valider votre travail avant de poursuivre 5

ACTIVITE N° 2: Détermination de l’effort de poussée du vérin Typologie des vérins linéaires Ressort de rappel Alimentation de sortie de tige Fp Fr Vérin simple effet 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 6

Type: Vérin à simple effet Désignation d'article ESN-16 -50 P 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 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 Caractéristiques du vérin 7

ACTIVITE N° 2: Détermination de l’effort de poussée du vérin Répondre à la question 8°) Faites valider votre travail avant de poursuivre 8

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 9

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 10

Retirons dans un premier temps le corps du vérin. Quelle est l’action produite sur la tige du vérin ? Pièce 11 isolée 11

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 F Pal Fp F Fr 12

Retirons maintenant la tige du vérin. Quelle action transmet la tige vers la pièce 11 ? C 6 -11 Dans ce cas particulier l’effort de poussée du vérin est intégralement transmise en C. Donc: F = C 6 -11 Pour simplifier l’étude nous considérerons ||C 6 -11|| = 120 N 13

Retirons maintenant la carotte. Quelle action transmet cette carotte vers la pièce 11 ? 14

Il s’agit d’un effort E 0 -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 E 0 -11 15

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 C 6 -11 E 0 -11 16

Méthode de calcul des moments Consulter l’info ci-contre C 6 -11 E 0 -11 En conclusion, sachant que le doigt 11 tourne autour du pivot en D Nous pouvons dire que comme il est en équilibre: MDZC 6 -11 = MDZ E 0 -11 17

ACTIVITE N° 3: Etude de l’effort de serrage exercé sur la carotte Répondre aux questions 9°) à 14°) Faites valider votre travail à l’issue de chaque activité 18