Un vérin pneumatique est un type de dispositif utilisé pour générer une force à partir de l’énergie d’un gaz sous pression. Le vérin pneumatique de base se compose d’une chambre cylindrique avec un piston mobile et des canaux d’admission et d’échappement. Lorsque de l’air comprimé ou un autre gaz est pompé dans le fond du cylindre, le gaz se dilate, poussant le piston mobile vers le haut et générant une force. Les vérins pneumatiques, également appelés vérins pneumatiques, présentent des avantages par rapport à l’hydraulique dans certains cas et sont utilisés dans une grande variété d’applications.
Pour faire fonctionner la bouteille, un gaz, tel que de l’air, doit d’abord être pressurisé. Cela peut être fait à l’aide d’une pompe. Étant donné que l’air existe généralement à la pression atmosphérique, les pompes sont utilisées pour forcer un certain volume d’air dans un espace plus petit, provoquant une augmentation de sa pression au-dessus du niveau atmosphérique. L’air sous pression emmagasine l’énergie utilisée pour le comprimer. Lorsqu’on le laisse se dilater, cet air aura tendance à se dépressuriser pour revenir à sa pression atmosphérique d’origine.
Un vérin pneumatique fonctionne selon ce principe. L’air est comprimé puis acheminé dans la chambre cylindrique sous un piston mobile. L’air sous pression exerce une force contre la base du piston, provoquant le déplacement du piston vers le haut à travers le cylindre creux. Une tige s’étend de la base du piston jusqu’au sommet du cylindre. Lorsque l’air comprimé se dilate dans l’espace donné et déplace le piston vers le haut, cette tige se déplace également, offrant ainsi un moyen de déplacer d’autres éléments mécaniques.
La position du piston dans un cylindre pneumatique est contrôlée par une vanne qui achemine l’air comprimé vers le haut ou le bas du cylindre. Lorsque l’extrémité de la tige, ou le sommet, du cylindre est rempli d’air sous pression, le piston se déplace vers le bas et l’air sous le piston est évacué par un tuyau d’échappement. L’air sous pression entrant dans la base déplace le piston vers le haut et l’air au-dessus du piston est évacué. Ce système permet au vérin d’être actionné à plusieurs reprises pour générer de la force.
Les systèmes pneumatiques présentent plusieurs avantages par rapport aux systèmes hydrauliques, qui utilisent de l’eau ou un autre fluide pour générer un mouvement mécanique. L’air d’échappement d’un vérin pneumatique peut être libéré dans l’air ambiant sans souci environnemental. L’air est facile à obtenir et à pressuriser. De plus, les fuites ne sont pas un problème avec les systèmes pneumatiques. Les inconvénients de la pneumatique incluent la nécessité de faire fonctionner de tels systèmes à haute pression, ce qui peut être dangereux, ainsi que la nécessité de garder l’air propre et filtré.
Plusieurs dispositifs mécaniques familiers utilisent la pneumatique. Les pistolets à clous, utilisés dans la construction pour enfoncer des clous dans le bois ou le béton, tirent leur force d’un ou plusieurs cylindres pneumatiques. D’autres exemples incluent les pompes à vélo et les freins à air utilisés sur les autobus et les camions. En plus des applications grand public, les vérins pneumatiques sont également largement utilisés dans les environnements industriels, tels que les usines d’emballage et les ateliers d’usinage.