Le terme actionneur à cylindre est une description large appliquée à une famille de dispositifs qui convertissent la pression d’air et de fluide ou la puissance électrique en un mouvement mécanique utile. Ce mouvement, ou travail comme on l’appelle techniquement, peut être de nature linéaire ou rotative et est utilisé pour déplacer, soulever, abaisser ou saisir des objets via un dispositif de liaison. Les types les plus courants d’actionneurs à vérin sont les variantes à moteur pneumatique, hydraulique et électrique. Les actionneurs à air et à huile utilisent généralement un agencement de piston pour initier le mouvement, tandis que les exemples électriques utilisent une vis sans fin ou un engrenage à vis sans fin, chaque type ayant ses propres avantages spécifiques. L’actionneur à vérin se trouve dans de nombreuses applications industrielles, automobiles, de loisirs et domestiques et est disponible dans une large gamme de tailles et de capacités de puissance.
Le principe de fonctionnement de base des vérins pneumatiques et hydrauliques est un piston dans un cylindre fermé déplacé par pression d’air ou d’huile. Dans les deux cas, le cylindre est scellé aux deux extrémités avec la tige de l’actionneur passant à travers un ensemble de joints dans un capuchon d’extrémité. Cela crée une chambre fermée au-dessus et au-dessous du piston. Un fluide sous pression, généralement de l’huile de qualité hydraulique ou de l’air, est introduit dans l’une ou l’autre chambre pour déplacer le piston vers l’avant ou vers l’arrière, ce qui, à son tour, déplace la tige de l’actionneur. Un agencement de vannes permet à l’huile ou à l’air de s’écouler dans la chambre de compression et hors de la chambre non active selon l’entrée de l’opérateur.
La tige de l’actionneur est fixée via des liaisons à l’objet qu’elle est conçue pour déplacer. Les actionneurs à cylindre rotatif fonctionnent de la même manière, sauf que le composant du piston est d’une conception différente et tourne à l’intérieur du cylindre plutôt que de se déplacer de haut en bas. Dans ce cas, la tige d’actionnement transfère cette action rotative à un disque ou une plaque qui est fixé à la pièce à usiner. Dans les deux cas, l’actionneur de vérin convertit la pression du fluide ou de l’air en travail utile.
Un vérin à commande électrique est équipé d’un entraînement par moteur qui fait tourner un écrou ou un engrenage. La tige de l’actionneur dans ces cas a un filetage de vis sans fin ou un engrenage à vis sans fin coupé dans sa partie inférieure qui engage cet engrenage ou cet écrou. La rotation de l’engrenage ou de l’écrou fait monter et descendre l’actionneur dans le tube selon la direction dans laquelle tourne le moteur. La tige de l’actionneur transfère ensuite ce mouvement linéaire à la pièce à usiner de la même manière que les actionneurs à air ou à huile le font.
Les différents types d’actionneurs à vérin ont chacun des caractéristiques individuelles qui les rendent particulièrement adaptés à des applications spécifiques. Les actionneurs pneumatiques sont les variantes à usage général les plus économiques offrant un bon équilibre entre la puissance et la taille du cylindre. Ils sont également utiles lorsque l’alimentation électrique n’est pas facilement disponible. Les actionneurs hydrauliques sont les plus puissants de tous les types, fournissant des niveaux de couple extrêmes dans n’importe quelle taille de cylindre donnée. Les actionneurs électriques sont les types les plus précis capables de fournir leur mouvement par incréments très précis.
L’actionneur à vérin est un composant courant des engins de construction et de terrassement, ainsi que des équipements industriels et automobiles, et fait partie intégrante de nombreux projets de loisirs. Ils sont également souvent rencontrés dans la maison sous la forme d’ouvre-portes, de puits de lumière et de fenêtres. L’actionneur de cylindre est disponible dans une large gamme de tailles et de puissances nominales allant des mini-cylindres amateurs de moins d’un demi-pouce de diamètre aux versions industrielles géantes de plusieurs pieds de diamètre capables de déplacer des dizaines de milliers de livres.