Moteurs pneumatiques Atlas Copco

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Comment choisir un moteur pneumatique Le point de fonctionnement Lorsque l'on choisit un moteur pneumatique pour une certaine application, il faut tout d'abord définir le "point de fonctionnement". Ce point est caractérisé par la vitesse de fonctionnement recherchée et par le couple requis à cette vitesse. Vu la vaste plage de fonctionnement des moteurs pneumatiques, il est probable qu'un certain nombre de moteurs tournent avec le même point de fonctionnement. Or, sachant qu'il est plus efficace de faire fonctionner un moteur pneumatique à sa vitesse de sortie maximale, on peut choisir le moteur qui produit la puissance maximale au plus près du point de fonctionnement. La puissance requise au point de fonctionnement est calculée par la formule suivante : Puissance = π x M x n [Watts] ou Puissance = M en Mm x n [k Watt] 30 9550 où M = couple au point de fonctionnement (en Nm) n = vitesse au point de fonctionnement (en tours/minute) Example: Un moteur non réversible doit fonctionner à 300 tours/minute et produire un couple de 10 Nm. Le choix de la taille correcte du moteur se fait comme suit : Puissance demandée (Watts) = 3,14 x 10 x 300/30 = 314 On voit, sur le Tableauau 5, que le moteur non réversible approprié à cette application est le moteur LZB 33. Lorsque la taille du moteur a été sélectionnée, il suffit d'analyser les courbes de performances de chaque version de ce moteur et de choisir celle qui est la plus proche du point de fonctionnement. Pour l'exemple ci-dessus, le choix devra se porter sur le moteur LZB 33 A007. Puissance [kW] 0.4 0.3 0.2 0.1 Couple [Nm] 20 16 12 8 4 200 Cons. d’air [l/s] 10 8 6 4 Le cas échéant, on peut utiliser une des méthodes de régulation du débit pour modifier la puissance de sortie d'un moteur pour se caler exactement sur le point de fonctionnement (Figure 7). Couple [Nm] Point de fonctionnement désiré Couple avec un moteur standard à 6.3 bar Couple avec débit régulé Couple avec pression régulée Vitesse [r/min] Régulation de la pression Ces moteurs fonctionnent parfois avec des pressions d'alimentation différentes de 6,3 bar. Dans de tels cas, les performances des moteurs doivent être recalculées pour s'assurer que le point de fonctionnement est bien respecté. Pour calculer les performances à des pressions d'alimentation autres que 6,3 bar, il faut multiplier les données correspondant à 6,3 bar par les facteurs de correction indiqués sur le Tableauau 6. Power Torque [kW] [Nm] Example: Air cons. [l/s] 0.4 Un moteur LZB 22 A036 doit fonctionner à 1155 tours/minute et produire 1,2 Nm. Calculer la pression d'admission requise pour atteindre ce régime. 0.3 24 Pour ce moteur qui fonctionne à la puissance de sortie maximale, le couple est de 1,5 Nm et la vitesse de 1650 tours/minute. 20 10 0.2 0.1 16 12 8 M = couple recherché 1 8 n = vitesse recherchée 1 M = couple à la puissance de sortie 6 maximale 2 n = vitesse à la puissance de sortie maximale 2 4 400 600 2 Vitesse 800 [r/min] 4 Calculer les rapports M /M and 2 n /n 1 2 1 2 Par conséquent, M /M = 0,8 et n /n = 0,7 1 2 Speed 1 2 200 400 600 [r/min] LZB 33 A007 Appliquer ces LZB valeurs 33 A005 au diagramme de la Figure 8 et lire la valeur de la pression au point d'intersection. Figure 6 La pression d'admission requise est de 4,2 bar Figure 7 Pression d'air Facteurs de correction Puissance Consomma- de tion (bar) (psi) sortie Vitesse Couple d'air 7 101 1,13 1,01 1,09 1,11 6 87 0,94 0,99 0,95 0,96 5 73 0,71 0,93 0,79 0,77 4 58 0,51 0,85 0,63 0,61 3 44 0,33 0,73 0,48 0,44 Tableau 6 On peut facilement calculer la pression d'admission requise pour obtenir le point de fonctionnement recherché. Moteurs à palettes LZB 14 LZB 22 LZB 33/34 LZB 42 LZB 46 LZB 54 LZB 66 LZB 77 LZL 03 LZL 05 LZL 15 LZL 25 LZL 35 Non Réversibles A A A A A A A A Réversibles AR AR AR AR AR AR AR AR Puissance de sortie (kw) Tableau 5 0,10 0,16 0,16 0,25 0,23 0,39 0,50 0,65 0,58 0,84 0,78 1,20 1,40 1,80 2,50 2,90 1,0 1,30 2,30 3,40 5,20 Ce Tableauau indique la puissance de sortie de tous les moteurs à palettes d'Atlas Copco. On détermine la taille correcte d'un moteur en choisissant un moteur ayant une puissance de sortie supérieure à la puissance requise au point de fonctionnement. 7 0 M O T E U R S P N E U M AT I Q U E S AT L A S C O P C O
Couple de démarrage et couple de calage De nombreuses applications exigent qu'un moteur produise un couple minimal au démarrage. Ce couple, pour un moteur donné, est indiqué dans les Tableauaux de données techniques. S'il s'avère nécessaire de modifier la puissance de sortie du moteur mais aussi de maintenir un couple de démarrage élevé, il faut faire appel à la technique de réduction du débit d'air. D'autres applications exigent un certain couple de calage. On peut calculer ce couple en repérant le "couple à la puissance de sortie maximale" et en multipliant par deux cette valeur. Lorsqu'il est souhaiTableau de contrôler le couple de calage, il est recommandé d'utiliser la technique de la régulation de pression. Accélération d'une charge jusqu'à une vitesse donnée Certaines applications exigent que l'on accélère une charge jusqu'à une vitesse donnée. Dans de tels cas, le choix du moteur nécessite des calculs complexes. Il est donc recommandé de demander conseil au représentant Atlas Copco le plus proche. Charge sur l'arbre Il faut toujours veiller à ce que les charges sur les arbres restent dans les limites autorisées définies. Silencieux M1 M2 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 bar 7 psi 6 101 5 87 4 73 3 58 44 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 Le bruit produit par un moteur pneumatique est, pour l'essentiel, provoqué par l'échappement d'air du moteur. Le niveau acoustique augmente avec la vitesse et atteint son maximum lorsque le moteur fonctionne à la vitesse à vide. Tous les moteurs Atlas Copco sont équipés d'un orifice d'échappement fileté qui, pour réduire les niveaux acoustiques, peut accepter un silencieux qui se visse. On peut également monter un flexible d'échappement qui, lorsqu'il est utilisé avec un silencieux, peut réduire davantage les niveaux acoustiques. Le Tableauau 7 récapitule l'effet de l'emploi des diverses techniques de silencieux. n1 n2 Figure 8 Différentes possibilités de réduction du bruit et leurs effets : Température Moteur 0,36 kW Vitesse sans charge Niveau Salle anéchoïque acoustique Intervalle d'1 mètre Mesure dB (A) Les moteurs pneumatiques Atlas Copco peuvent fonctionner en toute sécurité dans des températures ambiantes comprises entre - 20°C et +60°C. Il convient toutefois de noter qu'en-dessous de +5°C, il peut s'avérer nécessaire de sécher l'air comprimé pour éviter tout problème de gel. Il convient aussi de noter que l'on peut généralement utiliser ces moteurs sous des températures beaucoup plus élevées mais, au préalable, il faut vérifier que cela est possible auprès de votre représentant local Atlas Copco. Environnements hostiles Aucune 94 Silencieux seul 77 Flexible seul 84 Flexible avec 75 silencieux Les moteurs pneumatiques Atlas Copco peuvent fonctionner dans de nombreux milieux hostiles, avec peu ou pas de modifications. Ces environnements peuvent être : acides, explosifs, radioactifs, températures élevées, humidité, poussière, champs électriques intenses, sous-marins, forte humidité. Il est également possible d'alimenter les moteurs pneumatiques Atlas Copco avec de nombreux types de gaz comprimés comme l'azote ou le gaz naturel. Toutefois, pour assurer un service sûr et fiable, nous vous recommandons de toujours consulter votre représentant local Atlas Copco avant d'utiliser un moteur pneumatique dans un environnement hostile. Programme de sélection des moteurs pneumatiques Atlas Copco Tableauau 7 Le programme de sélection de moteurs pneumatiques Atlas Copco permet de choisir facilement le moteur convenant à l'application visée. Ce programme qui fonctionne sous Windows stocke des données sur tous les moteurs pneumatiques Atlas Copco. Il suffit de spécifier le couple et la vitesse recherchés pour que le programme sélectionne le moteur convenant le mieux à votre application. Disponible à www.atlascopco.com/airmotors M O T E U R S P N E U M AT I Q U E S AT L A S C O P C O 7 1
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