Contrainte de torsion dans les vérins sans tige : détermination des moments de roulis maximaux

Imaginez un bras robotisé monté sur un rail linéaire, qui s'étend latéralement pour soulever une lourde boîte. Au moment où il se soulève, l'ensemble du chariot se tord. Le mouvement devient saccadé, les joints commencent à grincer et la précision disparaît. Vous ne soulevez pas seulement un poids, vous tordez votre vérin jusqu'à le détruire. 🌀

Contrainte de torsion¹ fait référence à la force de torsion (couple) appliquée au chariot du vérin, et il est essentiel de déterminer le moment de roulis maximal afin d'éviter toute déformation du guide, fuite au niveau du joint et grippage mécanique catastrophique. Contrairement aux vérins standard qui ne font que pousser et tirer, les vérins sans tige supportent souvent directement la charge, ce qui les rend sensibles à ces forces de torsion complexes.

Je me souviens avoir aidé Maria, propriétaire d'une imprimerie spécialisée en Allemagne. Ses machines utilisaient des vérins sans tige pour déplacer des têtes d'impression lourdes. La qualité d'impression diminuait en raison des vibrations des têtes. Elle pensait que le problème venait de la pression d'air. J'ai examiné l'installation et j'ai immédiatement identifié le problème : la tête d'impression était montée trop excentrée, ce qui créait un “ moment de roulis ” important qui déformait le tube du vérin.

Table des matières

• Qu'est-ce que le moment de roulis dans les vérins sans tige ?
• Comment les différents systèmes de guidage gèrent-ils les contraintes de torsion ?
• Pourquoi le calcul du couple est-il essentiel pour la longévité des cylindres ?
• Conclusion
• FAQ sur les contraintes de torsion

Qu'est-ce que le moment de roulis dans les vérins sans tige ?

Dans le domaine des vérins sans tige, on distingue trois types de moments : le tangage, le lacet et le roulis. Le roulis est souvent le plus dommageable.

Un moment de roulis (Mx) se produit lorsqu'une charge est montée de manière excentrée par rapport au chariot. axe longitudinal², créant ainsi un bras de levier qui tente de faire pivoter le chariot autour du tube cylindrique.

La force invisible

Imaginez que vous tenez une valise lourde avec le bras tendu sur le côté. Le poids tente de tordre votre épaule.

• Centre de gravité³: Plus le centre de gravité de la charge est éloigné du centre du vérin, plus le couple est élevé.
• La limite : Chaque cylindre a une valeur maximale “ Mx ”. Si vous la dépassez, le piston interne se tord et se brise. couplage magnétique⁴ ou meuler la bande d'étanchéité mécanique.

Pour Maria, ses têtes d'impression agissaient comme une clé, essayant constamment de dévisser le chariot. Les pièces d'origine qu'elle utilisait n'étaient pas renforcées pour ce couple spécifique, ce qui entraînait une usure rapide.

Comment les différents systèmes de guidage gèrent-ils les contraintes de torsion ?

La capacité à résister à cette torsion dépend entièrement de la conception du système de guidage. C'est là que le choix du bon remplacement ou de la bonne mise à niveau Bepto fait toute la différence.

Les guides internes reposent sur l'ajustement du piston dans le tube et offrent une faible résistance au couple, tandis que les guides externes (comme les rouleaux en V ou roulements à billes à recirculation⁵) offrent une large assise pour contrer efficacement les charges de torsion élevées.

Comparaison des options

Nous avons analysé la configuration de Maria et proposé une solution.

Nous avons fourni à Maria un vérin sans tige Bepto équipé d'un système de guidage à rouleaux externe. La position plus large des rouleaux agissait comme des stabilisateurs sur un canoë, stabilisant la charge et éliminant les vibrations.

Pourquoi le calcul du couple est-il essentiel pour la longévité des cylindres ?

Ignorer le moment de roulis est le moyen le plus rapide de détruire un vérin sans tige. C'est une simple question de physique : force x distance = couple.

Le calcul du moment de roulement exact vous permet de sélectionner une taille de cylindre et un type de guide qui fonctionnent dans leur marge de sécurité, ce qui évite une usure inégale du tube intérieur et garantit l'étanchéité de la bande d'étanchéité.

Réduire les coûts grâce à l'ingénierie

Maria s'inquiétait du coût de la mise à niveau.

• Le coût de l'échec : Elle remplaçait les cylindres standard tous les 3 mois ($500 chacun + temps d'arrêt).
• La solution Bepto : Notre vérin guidé à usage intensif coûte un peu plus cher à l'achat, mais il fonctionne depuis plus de 18 mois sans aucun problème.

En faisant le calcul et en respectant la limite “ Mx ”, elle a réduit son budget annuel d'entretien de 70%. À Bepto, nous vous aidons à faire ce calcul. Nous ne nous contentons pas de vous vendre une référence, nous nous assurons que la pièce correspond aux caractéristiques physiques de votre application.

Conclusion

La contrainte de torsion est un tueur silencieux pour les vérins sans tige. Si votre application implique des charges montées latéralement ou des poids décalés, vous devez calculer le moment de roulis. Ne faites pas de suppositions. En choisissant un Vérin sans tige Bepto Grâce à un système de guidage externe adapté, vous neutralisez ces forces, garantissant ainsi un mouvement fluide, une grande précision et une durée de vie qui préserve la rentabilité de votre chaîne de production.

FAQ sur les contraintes de torsion