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Qu’est-ce que l’acier à ressort ?

L’acier à ressort est un matériau en acier utilisé pour fabriquer différents types de ressorts.

Le matériau peut être fabriqué sous forme de fil, de barre ou de bande. La méthode de fabrication des ressorts peut être classée en deux catégories : le formage à chaud, dans lequel le matériau est formé en forme de ressort puis traité thermiquement, et le formage à froid, dans lequel le matériau est formé en forme de ressort à température ambiante à l’aide d’un matériau traité thermiquement.

La norme est la JIS G4801 en tant que “produits en acier à ressort”. Seuls les matériaux destinés aux ressorts formés à chaud (matériaux n’ayant pas subi de traitement thermique) sont spécifiés dans cette norme, mais les matériaux destinés aux ressorts formés à froid (matériaux ayant subi un traitement thermique) sont également généralement désignés sous le nom d’acier à ressort.

Utilisations de l’acier à ressort

L’acier à ressort est utilisé pour fabriquer différents types de ressorts. Il est utilisé pour fabriquer des ressorts hélicoïdaux de traction, des ressorts hélicoïdaux de compression, des ressorts hélicoïdaux filetés, des barres de torsion, des ressorts à plaques laminées et des ressorts à plaques.

1. Acier à ressort formé à chaud

Les aciers à ressort formés à chaud sont spécifiés par la JIS comme ayant des dimensions standard à partir de Φ9 dans le cas des matériaux en fil, et sont utilisés pour les grands ressorts tels que ceux utilisés dans les suspensions automobiles.

2. Acier à ressort pour formage à froid

Les aciers à ressorts formés à froid sont disponibles en petits diamètres et en feuilles minces et sont largement utilisés dans les produits à ressorts pour l’équipement de précision, les machines industrielles, les jouets et l’usage domestique général.

Types d’acier à ressort

1. Acier à ressort formé à chaud

Des matériaux à haute résistance sont utilisés pour les aciers à ressort. Neuf types de matériaux pour les ressorts formés à chaud sont spécifiés dans la norme JISG4801:2021 en tant que “matériaux d’acier à ressort (SUP)”. La résistance de ces matériaux n’est pas ajustée avant qu’ils ne soient transformés en ressorts. Le matériau est chauffé à une température comprise entre 900°C et 1 200°C jusqu’à ce qu’il devienne rouge vif, puis il est coupé à la longueur requise et enroulé en forme.

La trempe et le revenu sont ensuite effectués pour obtenir les propriétés du ressort. Les ressorts formés à chaud sont de grande taille, mais ils peuvent être traités avec peu de force grâce à ce procédé. Toutefois, un contrôle strict de la température est nécessaire.

2. Aciers à ressorts pour formage à froid

Les aciers à ressort formés à froid sont par exemple le fil d’acier dur (SW), la corde à piano (SWP) et l’acier inoxydable (SUS). Ces matériaux pour ressorts formés à froid sont déjà traités thermiquement en tant que matières premières et possèdent des propriétés de ressort.

Le formage des ressorts est effectué à température ambiante, suivi d’un recuit. Par rapport au formage à chaud, la force requise pendant le traitement est plus élevée, ce qui le rend adapté au traitement de petits ressorts. Il est possible de traiter les ressorts de manière stable, et la plupart des ressorts que nous voyons habituellement sont des ressorts formés à froid.

Structure de l’acier à ressort

L’acier inoxydable, l’acier allié et l’acier à haute teneur en carbone sont utilisés comme matériaux pour l’acier à ressort. L’acier à ressort peut être divisé en deux types de formes : le fil long et fin et la plaque plate.

1. Fil machine

La forme du fil machine ou de la barre est longue et fine. Les exemples typiques de fil machine d’acier à ressort pour le formage à froid sont le fil d’acier dur et la corde à piano. Tous deux sont produits par tréfilage à travers les trous d’une matrice, ce qui réduit leur diamètre. Contrairement aux matériaux filaires tels que le fil de fer, la composition du fil d’acier dur est riche en carbone. Le fil d’acier dur peut être utilisé pour des articles courants tels que les lits et les chaises.

2. Plaques

Les plaques sont plates. L’acier à ressort utilisé pour les ressorts à plaques minces est appelé feuillard d’acier. Comme la corde à piano, il peut être fabriqué par laminage. Il existe des types qui sont utilisés directement pour le formage des ressorts après le laminage à froid, des types qui sont recuits après le laminage et des types qui sont trempés et revenus après le laminage.

Comment choisir l’acier à ressort ?

L’utilisation de l’acier à ressort dépend du type de matériau de l’acier. Par exemple, l’acier au manganèse-chrome et l’acier au silicium-manganèse peuvent être utilisés pour les ressorts à boudin, les ressorts à plaques superposées et les barres de torsion. Les aciers au chrome-vanadium sont principalement utilisés pour les ressorts hélicoïdaux et les barres de torsion, tandis que les aciers au silicium-chrome sont principalement utilisés pour les ressorts hélicoïdaux.

Les produits en acier au chrome-molybdène sont utilisés pour les grands ressorts hélicoïdaux et les ressorts à plaques, tandis que les produits en acier au manganèse-chrome-bore sont utilisés pour les grands ressorts hélicoïdaux, les ressorts à plaques et les barres de torsion.

Qu’est-ce qu’un équilibreur ?

Un équilibreur est une machine équipée d’un mécanisme permettant d’alléger la charge pondérale lors du transport d’objets lourds.

Traditionnellement, les objets lourds étaient transportés manuellement, l’opérateur soulevant et portant directement l’objet lourd. Il s’agissait d’un travail très lourd, car le poids de l’objet lourd s’ajoutait directement à celui de l’opérateur.

Toutefois, il est possible d’améliorer cette situation en utilisant un Équilibreur. La grue de l’Équilibreur peut soulever la charge et en réduire le poids à près de 0 kg, puis le travailleur guide simplement la charge jusqu’à sa destination de transport. Cela réduit considérablement la charge de travail.

Utilisations des équilibreurs

Les équilibreurs sont utilisés pour les opérations de transfert de charges lourdes.

Elles sont souvent utilisées sur les chaînes de production et les quais de chargement, où elles peuvent transférer de lourdes charges sur des convoyeurs ou des palettes en état d’apesanteur.

Aucune qualification légale n’est requise pour utiliser les équilibreurs. Toutefois, comme il est dangereux de soulever et de transporter des objets lourds dans les airs, il convient de les manipuler avec précaution et de ne les utiliser qu’après avoir bien compris le fonctionnement de l’appareil.

De plus, lors de l’utilisation d’un équilibreur, il est nécessaire d’arrimer des objets lourds à la grue, ce qui requiert des connaissances et une expérience pratique en matière de conduite de grue et d’opérations d’élingage. Il est recommandé d’obtenir ces qualifications ou de suivre une formation.

Caractéristiques des équilibreurs

Différents types d’équilibreurs sont utilisés en fonction des charges lourdes à transporter, et chacun possède ses propres caractéristiques.
Voici une liste des types typiques et de leurs caractéristiques respectives :

1. Type à palan
   Dans le type à palan, un rail est construit dans le ciel, sur lequel l’équilibreur se déplace pour atteindre sa destination.
   Par exemple, dans le type de palan d’équilibrage, un tambour de réception est monté et l’intérieur est un type de cylindre, qui se déplace vers l’avant et vers l’arrière tandis que le tambour de réception tourne en alimentant et en évacuant de l’air comprimé.
2. Type pneumatique
   Les équilibreurs pneumatiques sont des équilibreurs qui fonctionnent uniquement par entraînement pneumatique. Les charges lourdes sont maintenues dans la grue par aspiration d’air, et le mouvement de la grue est également assuré par l’entraînement du cylindre.
3. Type électrique
   Les équilibreurs électriques sont des équilibreurs à entraînement électrique. Les grues sur lesquelles sont fixées des charges lourdes sont actionnées par un moteur. Comme le mouvement est contrôlé par la technologie de commande du moteur, la répétabilité de la position est élevée, ce qui convient aux tâches où la même chose est faite de manière répétée dans une position fixe.

Qu’est-ce qu’une lampe halogène ?

Une lampe halogène est un type de lampe à incandescence qui contient une petite quantité d’éléments halogènes (par exemple, iode, brome) en plus de gaz inertes tels que l’azote et l’argon.

Les lampes halogènes émettent de la lumière de la même manière que les lampes à incandescence ordinaires, en faisant passer de l’électricité à travers un filament à l’intérieur de l’ampoule. Le filament est un fil métallique mince et filiforme, le plus souvent en tungstène, qui a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux (3 422 °C).

Utilisations des lampes halogènes

1. Éclairage

Les lampes halogènes sont utilisées pour l’éclairage ponctuel des rayons de marchandises, l’éclairage par projecteurs, les phares de voiture, l’éclairage de studio et de scène, etc., en raison de leur taille compacte, de leur luminosité élevée, de leur distribution lumineuse facilement réglable (étalement de la lumière) et de leurs bonnes propriétés de rendu des couleurs (les couleurs sont proches de celles que l’on observe à la lumière du soleil). Toutefois, avec la généralisation des sources lumineuses à DEL, les possibilités d’utilisation dans les utilisations d’éclairage diminuent.

2. Projecteurs

Les lampes halogènes ont été utilisées comme source lumineuse pour les rétroprojecteurs et les projecteurs de diapositives utilisés dans les écoles, etc. Aujourd’hui, les sources lumineuses LED et laser se généralisent.

3. Sources lumineuses pour l’analyse spectrale

Les sources lumineuses pour l’analyse spectrale sont utilisées parce qu’elles ont une luminosité constante sur une large gamme de longueurs d’onde et une faible variation d’intensité dans le temps.

4. Appareils de chauffage

Le fait que la majorité de l’énergie émise soit infrarouge nous indique que les lampes halogènes en tant que sources lumineuses sont inefficaces mais d’excellents appareils de chauffage. Les lampes halogènes trouvent donc des utilisations dans diverses situations où un chauffage local est nécessaire, comme la rétention de la chaleur, le traitement thermique, le séchage et le moulage à haute température des aliments et des matériaux, en plus du chauffage local à l’intérieur et à l’extérieur.

Principe des lampes halogènes

La température du filament des lampes à incandescence ordinaires est comprise entre 1 500 et 3 000 °C, tandis que celle des lampes halogènes atteint généralement 2 500 à 3 000 °C, voire 3 300 °C pour les lampes spéciales. Par conséquent, de petites quantités de tungstène s’évaporent constamment à la surface du filament.

Pour supprimer le phénomène de noircissement, les lampes halogènes contiennent des traces d’éléments halogènes ainsi que du gaz inerte dans l’ampoule. De cette manière, le cycle halogènes qui se produit dans la lampe empêche le phénomène de noircissement de se produire si les conditions, telles que la température et les matériaux, sont appropriées.

Le cycle halogène est un phénomène qui se produit dans la séquence suivante :

1. Les atomes de tungstène s’évaporent et se diffusent à partir du filament chaud pendant l’allumage.
2. Le gaz halogène réagit avec le tungstène évaporé pour former de l’halogénure de tungstène.
3. Si la paroi du verre est suffisamment chaude (>170°C pour l’halogène iodé), l’halogénure de tungstène n’adhère pas à la paroi du verre.
4. L’halogénure de tungstène se décompose lorsqu’il se rapproche du filament chaud et les atomes de tungstène retournent dans le filament.

Le cycle halogène évite l’usure du filament et le noircissement de la paroi interne du verre induit par le tungstène.

Structure des lampes halogènes

Pour réaliser le cycle halogène, le verre encapsulé doit être maintenu à une température élevée. Lorsque l’iode est utilisé comme gaz halogène, la température du verre doit être supérieure à 170°C, et lorsque le brome est utilisé, la température du verre doit être supérieure à 250°C.

C’est pourquoi on utilise généralement du verre de quartz, qui résiste à des températures élevées, et une feuille de molybdène pour relier électriquement l’intérieur et l’extérieur de l’ampoule halogène, afin que l’intérieur reste étanche à l’air à des températures élevées.

Autres informations sur les lampes halogènes

1. Inconvénients des ampoules à incandescence

Dans les ampoules à incandescence normales, un noircissement se produit lorsque le tungstène évaporé adhère à la paroi intérieure en verre de l’ampoule. À mesure que le filament s’use, l’efficacité lumineuse diminue inévitablement.

Ce phénomène de noircissement est un obstacle qui rend difficile la réduction de la taille des ampoules à incandescence à forte consommation d’énergie ou l’augmentation de la luminosité et de la température de couleur en augmentant la température du filament.

2. Caractéristiques de la lumière émise par les lampes halogènes

Le spectre lumineux émis par les lampes halogènes est presque identique au spectre de rayonnement du corps noir, qui correspond à la température du filament. En raison de la température plus basse du filament que celle du soleil, le rayonnement synchrotron ne contient presque pas de rayons UV et sa partie visible a une composante rouge légèrement plus élevée, ce qui donne un aspect de lumière blanche chaude.

Le pic du rayonnement se situe dans la région du proche infrarouge, avec des longueurs d’onde comprises entre 900 et 1 000 nm, tandis que la majeure partie du rayonnement se situe dans la région du visible au proche infrarouge, entre 500 et 3 000 nm.

3. Avantages des lampes halogènes

Par rapport aux lampes à incandescence ordinaires, la distance entre le filament et le verre encapsulé peut être réduite dans les lampes halogènes. La température du filament peut également être plus élevée, ce qui présente divers avantages.

• Leur petite taille réduit considérablement les coûts de transport.
• Aucun phénomène de noircissement ne se produit, de sorte qu’il n’y a pratiquement pas de réduction de la luminosité jusqu’à la fin de la durée de vie de la lampe.
• Lorsqu’elles sont utilisées à la même température de filament, leur durée de vie peut être plus que doublée.
• La luminosité peut être augmentée de 30 % pour la même durée de vie.
• L’utilisation de verre de quartz permet d’atteindre des températures de surface d’environ 900 °C (double).
• Le verre de quartz présente une résistance élevée aux chocs thermiques et ne se brise pas, même lorsqu’il est chauffé à 900 °C et placé dans de l’eau froide.

4. Avantages des lampes halogènes

• Chaleur essentiellement rayonnante
  Convient pour un chauffage rapide, car 90 % de la puissance consommée est de la lumière rayonnante, qui transfère l’énergie directement à l’objet à chauffer.
• Faible perte de chaleur
  La lumière rayonnante atteint l’objet à chauffer sans être affectée par les courants d’air ou la température de l’air, et la source de rayonnement (filament) est située à l’intérieur du tube de verre, de sorte qu’elle n’est pratiquement pas affectée par son environnement.
• Démarrage rapide
  Le rayonnement thermique atteint 90 % de la valeur nominale dans la seconde qui suit la mise sous tension.
• Densité énergétique élevée
  Les lampes halogènes de petite taille peuvent maintenir une densité de chauffe de plus de 100 w/cm2, de sorte que l’objet peut être chauffé à plus de 1500°C.
• Résistance élevée aux chocs thermiques
  Elles ne sont pas endommagées par l’eau pendant l’utilisation.
• Chauffage des métaux
  Les longueurs d’onde de la lumière visible à proche infrarouge sont facilement absorbées par les métaux, ce qui les rend aptes à chauffer les métaux.
• Chauffage sans contact
  Ne contamine pas l’objet chauffé ni le milieu environnant. Peut également être utilisé pour chauffer des échantillons dans une pièce séparée, par exemple à travers une fenêtre en verre.
• Contrôle optique
  Le chauffage ponctuel peut être effectué précisément à un endroit ciblé à l’aide d’un réflecteur ou d’un dispositif similaire.

Qu’est-ce que la céramique fine ?

Les matériaux dans le monde peuvent être divisés en trois catégories principales : les matériaux métalliques, les matériaux polymères organiques et les céramiques, parmi lesquelles les céramiques se caractérisent par leur grande dureté et leur stabilité thermique et chimique. Les céramiques conventionnelles sont appelées céramiques anciennes et sont formées par le mélange ou la cuisson de minéraux naturels dans du verre, du ciment ou de la céramique, tandis que les céramiques fines sont basées sur des processus chimiques.

Les céramiques fines sont fabriquées en contrôlant la composition chimique, la structure cristalline et la forme des particules dans le cadre d’un processus de fabrication bien maîtrisé. Elles sont donc mécaniquement, électroniquement, physiquement et chimiquement supérieures et hautement fonctionnelles par rapport aux anciennes céramiques. On dit que les céramiques fines ont vu le jour en 1940, lorsque l’application des céramiques aux produits industriels et le développement de nouvelles fonctions sont devenus populaires.

Utilisations de la céramique fine

Les céramiques fines sont utilisées dans un large éventail de domaines en tant que matériaux structurels, électroniques, techniques, biologiques et magnétiques, par exemple dans les composants électroniques, les équipements industriels, les dispositifs médicaux et d’autres équipements nécessaires aux opérations de fabrication.

Dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et de cristaux liquides, les éléments, appelés wafers, sont traités. Les céramiques fines sont utilisées pour fixer les plaquettes sur l’équipement et polir les surfaces.

Dans les équipements médicaux, les céramiques fines sont utilisées pour les instruments chirurgicaux, les pièces d’implants et les pièces d’isolation contre les rayons X pour les équipements de radiothérapie.

De plus, les céramiques fines sont également utilisées dans les équipements d’information, l’environnement, l’énergie, l’aérospatiale et les composants de l’industrie électronique.

Caractéristiques des céramiques fines

Les céramiques fines sont difficiles à définir, on les définit comme des “matériaux inorganiques non métalliques dotés de nouvelles fonctions ou propriétés, fabriqués en contrôlant avec précision leur composition chimique, leur structure cristalline, leur microstructure et leurs joints de grains, leur forme et leur processus de fabrication”.

Le processus de fabrication des céramiques fines commence par la préparation des matières premières, suivie de la granulation, du façonnage, du traitement brut, de la cuisson, du traitement secondaire et de l’inspection.

Les céramiques fines sont fabriquées à partir de poudres de matières premières plus granuleuses ou plus pures que les céramiques ordinaires, et dont la structure est contrôlée au niveau micro ou nanométrique à l’aide d’équipements de précision. Les céramiques fines sont particulièrement utiles à l’intérieur des équipements industriels, où la chaleur peut facilement s’accumuler, car leurs propriétés thermiques sont supérieures à celles des métaux et des matériaux organiques.

En revanche, les céramiques fines présentent l’inconvénient d’être fragiles et difficiles à mettre en œuvre. Comme elles sont formées à partir de matières premières en poudre, elles peuvent se fissurer sous l’impact d’une chute, même d’un endroit élevé. Il est donc également difficile de transformer les céramiques fines une fois qu’elles ont été façonnées d’une manière ou d’une autre.

Types de céramiques fines

Les céramiques fines peuvent être divisées en deux grandes catégories. La première est la céramique technique, à laquelle on ajoute un processus de cuisson, et qui ne peut être que meulée et polie, mais qui présente une excellente résistance à l’usure. Les matériaux comprennent l’alumine, le nitrure de silicium et la zircone.

D’autre part, les céramiques qui n’ont pas subi de processus de cuisson sont appelées céramiques usinables et sont plus faibles que les céramiques techniques, mais peuvent être usinées. Ces matériaux comprennent l’hortobel, la macérite et le macor.

Les céramiques fines sont également disponibles dans une variété de matériaux et ont des propriétés différentes selon le matériau. Voici quelques matériaux céramiques typiques.

Alumine (Al2O3)

L’alumine, oxyde d’aluminium, est la céramique la plus polyvalente. Elle se caractérise par une excellente isolation électrique, une résistance à l’usure, une résistance à la chaleur et une stabilité chimique, tout en étant très bon marché.

Zircone (ZrO2)

La zircone présente une résistance et une ténacité excellentes et est parfois utilisée en combinaison avec des métaux, car son coefficient de dilatation thermique est proche de celui des métaux. Elle est également utilisée pour les lames de ciseaux, ce qui est difficile à réaliser avec les céramiques.

Carbure de silicium (SiC)

Le carbure de silicium est un composé fabriqué par l’homme qui n’existe pas à l’état naturel ; il présente une excellente résistance à des températures allant jusqu’à 1500°C, est léger et présente une excellente résistance à la corrosion. En raison de ces caractéristiques, il est utilisé comme matériau résistant à la chaleur, par exemple dans les pièces entourant les appareils de chauffage.

Il existe une large gamme d’autres types de céramiques fines, y compris des céramiques spéciales telles que les céramiques poreuses et les céramiques transparentes. Il est important de choisir des céramiques fines dont les matériaux et les propriétés sont adaptés à l’environnement dans lequel elles seront utilisées.

Qu’est-ce qu’un cliquet ？

Un cliquet (ou mécanisme à cliquet) est un type de mécanisme rotatif qui maintient un système en l’état ou plus généralement l’empêche de revenir en arrière et le force à aller de l’avant. L’exemple le plus connu est celui de la bicyclette. Si vous pédalez vers l’avant, la force est appliquée et la bicyclette avance, mais si vous pédalez vers l’arrière, la bicyclette ne recule pas parce qu’elle tourne. De même, si vous arrêtez de pédaler lorsque vous descendez une colline, la bicyclette descendra la colline sans problème.

Il existe de nombreux autres exemples d’applications pour les outils, tels que les clés à cliquet.

Utilisations des cliquets

Le cliquet est utilisé dans de nombreuses autres applications comme les outils tels que les clés à cliquet et les clés à lunettes à cliquet ou bien comme vu précédemment les vélos.

La raison pour laquelle une clé à cliquet est si utile est qu’avec une clé normale, vous devez appliquer la clé sur le boulon, le serrer jusqu’à un certain point, retirer la clé du boulon, appliquer à nouveau la clé sur le boulon et serrer à nouveau le boulon, et ainsi de suite. En revanche, avec une clé à cliquet, une fois le boulon serré, la clé peut être tournée dans la direction opposée pour resserrer le boulon sans retirer la clé du boulon.

Principe du cliquet

Il existe deux principaux mécanismes de cliquets.

Le premier utilise des engrenages et des loquets. L’engrenage comporte une rainure triangulaire à angle droit (c’est-à-dire qu’un côté de la rainure est vertical et l’autre est incliné), dans laquelle le loquet est pressé par la force du ressort. Comme le loquet est pressé contre l’engrenage par la force du ressort, le loquet peut passer par-dessus l’engrenage à partir d’une direction inclinée, mais pas à partir de la direction opposée, à partir d’une surface verticale. Cela signifie qu’avec une clé à cliquet, le cliquet sortira si la rotation de l’engrenage se fait dans le sens ci-dessus, et le pêne sera fermé dans ce dernier cas. Le cliquetis que l’on entend lorsque la clé à cliquet est tournée dans le sens de la rotation est le son de l’engrenage qui tourne et du verrou qui dépasse le sommet de l’engrenage.

L’autre type se compose de deux parties avec des rainures triangulaires à angle droit formées radialement sur la face terminale de l’arbre, se faisant face et chargées ensemble par un ressort. Lorsque l’une des pièces est fixe, il est possible de repousser la force du ressort hors du chemin de la rotation lorsque la force est appliquée dans le sens de l’inclinaison des rainures sur les deux pièces, mais pas lorsque la force est appliquée sur la face verticale des rainures. Ce mécanisme est utilisé pour former un mécanisme à cliquets.

Comment utiliser le cliquet

(1) Montage et démontage de la douille
Les douilles peuvent être montées ou démontées en les insérant ou en les retirant de la partie convexe de la poignée du cliquet.

Certains cliquets, comme ceux du fabricant de cliquets KTC, sont dotés d’un bouton-poussoir sur la poignée, qui permet de monter et de démonter uniquement lorsque le bouton-poussoir est enfoncé, ce qui élimine le risque que la douille se détache inopinément pendant le travail ou à n’importe quel autre moment. Le cliquet ne peut être monté et démonté que lorsque le bouton-poussoir est maintenu enfoncé.

(2) Direction du levier
Un levier se trouve à l’arrière de la partie convexe de la poignée de la clé à cliquet. En changeant la direction de ce levier, on modifie le sens de serrage ou de desserrage de la bordure.

Bien que cela puisse varier d’un produit à l’autre, généralement les produits peuvent être serrés en orientant le levier vers la gauche et desserrés en orientant le levier vers la droite. Veillez toutefois à vérifier ce point lors de la phase de préparation.

Veillez à ce que le levier soit bien enclenché, car un enclenchement inadéquat du levier peut entraîner des dysfonctionnements et des erreurs de travail.

Comment choisir un cliquet

Les manches des cliquets sont disponibles en version longue, courte, pivotante et courte compacte, et doivent être choisies en fonction de l’environnement de travail. Il est notamment important de vérifier la taille de l’angle d’insertion. L’angle d’insertion est la partie convexe carrée qui relie la douille au manche.

La taille de l’angle d’insertion est généralement exprimée en mm², abréviation de “millimètre carré”. Par exemple, un angle d’insertion de 9,5 mm² a une largeur bilatérale carrée de 9,5 mm.

Il existe cinq types d’angles d’insertion (angles d’entraînement) : 6,3 mm² (1/4 de pouce), 9,5 mm² (3/8 de pouce), 12,7 mm² (1/2 de pouce), 19 mm² (3/4 de pouce) et 25,4 mm² (1 pouce), les chiffres entre parenthèses indiquant les dimensions en pouces.

Plus l’angle d’insertion est grand, plus la force de serrage est importante et plus la taille de la vis à tourner est grande. Il est important de vérifier que la douille correspond à la taille de la vis requise et de sélectionner l’angle d’insertion.

L’utilisation du bon outil pour le bon environnement de travail est un gain de temps pour un travail sûr, efficace et efficient.

Qu’est-ce qu’un ventilo-convecteur ?

Un ventilo-convecteur est un appareil de climatisation qui se compose généralement d’un échangeur de chaleur (serpentin), d’un filtre à air et d’un moteur de ventilateur.

L’eau froide ou chaude envoyée par l’unité principale à travers des tuyaux ajuste la température et l’humidité dans la pièce via l’échangeur de chaleur. Le filtre à air élimine quant à lui les particules de poussière et le moteur les envoie ensuite vers la zone de climatisation.

Il s’agit d’une unité de climatisation relativement petite et simple, également appelée ventilo-convecteur, en particulier dans le cas d’unités de chauffage dédiées.

Utilisations des ventilo-convecteurs

Les ventilo-convecteurs sont généralement installés et utilisés dans les bureaux, les hôtels, les hôpitaux, les écoles et les grands locaux commerciaux. Le type de ventilo-convecteurs le plus courant est l’unité de climatisation rectangulaire pièce par pièce, avec une bouche d’aération rectangulaire au plafond.

Les ventilo-convecteurs sont principalement utilisés pour réguler la température du côté intérieur, tandis que l’échange avec l’air extérieur est assuré par l’unité de climatisation (AHU). Les brises de refroidissement et de chauffage de l’ensemble du bâtiment sont alors unifiées. Ce type de climatiseur est souvent utilisé à des fins de climatisation globale plutôt que pour des besoins individuels.

Principe des ventilo-convecteurs

Les climatiseurs se composent d’une unité intérieure de climatisation et d’une unité extérieure accompagnée d’un ventilateur. Ceux-ci fonctionnent essentiellement par paires et sont utilisés à des fins différentes telles que le refroidissement, le chauffage et la déshumidification pour chaque climatiseur individuel. Les ventilo-convecteurs, quant à eux, climatisent l’eau froide ou chaude envoyée depuis l’unité principale par des tuyaux via des échangeurs de chaleur dans chaque unité de pièce. 

Ils sont souvent utilisés dans les grandes installations commerciales, les hôtels et les hôpitaux où l’objectif de climatisation de l’ensemble du bâtiment est fixé. Ils peuvent fournir du chauffage et du refroidissement de manière plus efficace et plus économique grâce à un contrôle centralisé qu’en installant des unités de climatisation individuelles dans chaque pièce.

Récemment, des ventilo-convecteurs ont été utilisés en combinaison avec des unités de climatisation, tirant parti de leur compacité et de leur simplicité. Il assure la régulation de la charge dans la zone périphérique près des murs extérieurs et des fenêtres, tandis que le climatiseur régule la température dans la zone intérieure de la pièce.

Types de ventilo-convecteurs

Les ventilo-convecteurs sont disponibles en deux, trois ou quatre tubes. Ils peuvent aussi être équipés d’un moteur standard ou d’un moteur à économie d’énergie.

1. Le type à deux tubes

Ce type de ventilo-convecteur ne comporte qu’un seul serpentin et passe de l’eau de refroidissement à l’eau de chauffage en fonction des besoins pendant les saisons de chauffage et de refroidissement. Ils sont relativement peu coûteux, comportent un petit nombre de tuyaux et sont peu encombrants.

2. Le type à trois tubes

Celui-ci comprend un serpentin d’eau chaude et un serpentin d’eau froide, ainsi qu’un seul tuyau de retour d’eau froide et d’eau chaude. Il nécessite moins de tuyauterie que celui à quatre tuyaux, mais il est moins utilisé en raison des pertes élevées dues au mélange de l’eau froide et de l’eau chaude.

3. Le type à quatre tuyaux

Il y a un serpentin d’eau chaude et un serpentin d’eau froide et plus de tuyauterie. Il est utilisé dans les pièces qui doivent passer du chauffage au refroidissement au cours de la journée. Il est réglable avec précision. Toutefois son installation et son fonctionnement sont plus coûteux que ceux des types à 2 ou 3 tuyaux.

4. Le type standard équipé d’un moteur

Ces systèmes sont équipés d’un moteur à courant alternatif et peuvent être installés de différentes manières en fonction de l’espace et du bâtiment. Les principales méthodes d’installation sont le montage au sol, la suspension au plafond, l’encastrement au plafond et la cassette au plafond.

5. Le type équipé d’un moteur à économie d’énergie

Ce type est équipé d’un moteur à courant continu sans balais. Le moteur à économie d’énergie est respectueux de l’environnement, réduit les émissions de dioxyde de carbone (CO2). De plus, le faible débit d’air permet de réduire la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation. Les méthodes d’installation comprennent le type monté ou encastré au sol, le type suspendu au plafond et le type cassette monté au plafond.

Structure des ventilo-convecteurs

Les structures des ventilo-convecteurs comprennent les types à double soufflage au sol, raccordés à une gaine, montés au mur, montés au sol, suspendus au plafond et à cassette montée au plafond.

1. Le type à double soufflage au sol

L’air chaud ou froid est soufflé à l’intérieur du double plancher et est utilisé dans les pièces à double plancher telles que les salles informatiques.

2. Le type de raccordement à une gaine

L’unité peut être raccordée à une gaine pour permettre l’installation de la sortie et de l’entrée à l’endroit souhaité.

3. Le type de montage mural

Ce type est monté au mur.

4. Le type de montage au sol

Ce type est utilisé en plaçant l’unité sur le sol.

5. Type suspendu au plafond

Ce type est utilisé dans des endroits tels que les entrepôts où l’ossature du plafond est exposée.

6. Type de cassette montée au plafond

Celui-ci est installé au plafond, avec des orifices de sortie et d’entrée en surface.

Qu’est-ce qu’un moteur de ventilateur ?

Un moteur de ventilateur est un composant utilisé pour créer un flux d’air en utilisant un moteur pour faire tourner un ventilateur ou un autre dispositif sous forme de pales ou d’ailes pour ventiler ou refroidir l’intérieur d’un équipement.

Les structures des moteurs de ventilateurs peuvent être divisées en ventilateurs axiaux, soufflants et centrifuges en fonction de leur forme et du principe de circulation de l’air. Il existe également des moteurs de ventilateurs à courant alternatif et des moteurs à courant continu, en fonction de la source d’énergie motrice.

Il existe également des fonctions permettant de contrôler le nombre de tours ou de détecter le nombre de tours. Il existe différents types de moteurs de ventilateurs, y compris des moteurs silencieux qui réduisent le bruit causé par la rotation du ventilateur.

Utilisations des moteur de ventilateur

Les moteurs de ventilateurs sont souvent utilisés pour refroidir l’intérieur des boîtiers d’équipements électroniques. Au fur et à mesure que les performances des équipements électroniques s’améliorent, l’intérieur de l’équipement devient plus intégré et la quantité de chaleur générée augmente. La production continue d’une chaleur élevée entraîne la défaillance des composants électroniques internes et réduit leur durée de vie, c’est pourquoi les moteurs de ventilateurs sont utilisés pour évacuer la chaleur.

Les moteurs de ventilateurs sont utilisés pour le refroidissement par air des équipements électroniques tels que les PC, les serveurs, les projecteurs et les consoles de jeux, ainsi que pour le refroidissement par air des machines-outils et de divers équipements industriels, dans une variété de situations de flux d’air.

Principe des moteurs de ventilateurs

Les moteurs de ventilateurs sont divisés en ventilateurs axiaux, soufflants et centrifuges, en fonction de leur forme. Le type le plus couramment utilisé est le ventilateur axial.

Les ventilateurs axiaux ont un moteur et des ventilateurs montés au centre et aspirent l’air par l’avant et l’expulsent par l’arrière. Il en existe plusieurs types présentant des caractéristiques différentes, telles qu’un débit d’air élevé, une pression statique élevée et un faible niveau de bruit. Ils sont utilisés pour une variété d’applications, telles que le soufflage d’air, la ventilation et le refroidissement par flux d’air.

Les soufflantes se distinguent des ventilateurs axiaux par la forme de leurs pales, qui sont disposées en forme cylindrique et expulsent l’air dans une direction perpendiculaire à l’axe de rotation par la force centrifuge. Les soufflantes sont également appelées ventilateurs sirocco. Ils sont souvent utilisés dans les ventilateurs encastrés et pour la ventilation des toilettes et des baignoires.

Les ventilateurs centrifuges sont semblables aux ventilateurs axiaux en ce sens qu’ils ont un moteur et des pales montées au centre, mais n’ont pas le cadre que les ventilateurs axiaux ont généralement. Alors que les ventilateurs axiaux canalisent l’air aspiré vers l’arrière, les ventilateurs centrifuges se caractérisent par le fait que l’air aspiré est canalisé radialement vers les côtés.

Qu’est-ce qu’une poulie ?

Les poulies sont des pièces mécaniques qui transmettent la force de rotation d’un arbre à l’autre par l’intermédiaire d’une courroie. Il existe différentes formes et différents types de poulies, et la courroie et les poulies sont utilisées en combinaison avec d’autres poulies du même type. Il existe des poulies pour courroies plates, des poulies trapézoïdales, des poulies dentées, des poulies pour courroies rondes, des poulies pour courroies métalliques, etc. et il existe des courroies adaptées à chaque type de poulie. Il existe également un certain nombre de courroies fabriquées selon les règles propres au fabricant.

Utilisations des poulies

Les poulies pour courroies plates ont un rendement de transmission élevé et sont utilisées pour la transmission de puissance dans les machines agricoles et pour le transport du papier dans les équipements de bureautique.

Les poulies pour courroies trapézoïdales résistent à des charges élevées et peuvent être utilisées pour appliquer plusieurs courroies côte à côte. Elles sont utilisées pour la transmission de puissance dans les machines de forage, les moteurs automobiles et les dépoussiéreurs.

Les poulies dentées sont utilisées lorsque le glissement n’est pas souhaité. Elles sont utilisées dans les équipements de positionnement et de transport de haute précision et de précision par servomoteurs et moteurs pas à pas, ainsi que dans les équipements d’impression.

Les poulies à courroie ronde ne conviennent pas aux charges élevées mais offrent un degré de liberté élevé et sont utilisées dans les jouets et les équipements de bureautique.

Principe des poulies

Comme indiqué précédemment, les poulies transmettent une force de rotation en combinaison avec une courroie, et il existe deux méthodes de transmission : la transmission par friction et la transmission par engrènement.

Les poulies pour courroies plates, courroies trapézoïdales et courroies rondes sont à friction, transmettant la force de rotation par la force de frottement de la surface de contact de la poulie et de la courroie ; les poulies pour courroies trapézoïdales ont une plus grande surface de contact avec la courroie trapézoïdale et un effet de coin dû à la morsure de la courroie, de sorte que leur force de transmission est supérieure à celle des poulies pour courroies plates. La force de transmission est supérieure à celle d’une poulie pour courroie plate. Le glissement est inévitable dans la transmission par friction et est utilisé dans les situations où il est autorisé. Toutefois, dans certains cas, la transmission par friction est considérée comme un dispositif de sécurité, tirant parti du fait que la poulie et la courroie glissent et tournent lorsqu’une charge excessive est appliquée. Par exemple, lorsque quelque chose est coincé dans la chaîne cinématique, le glissement empêche les surcharges en empêchant l’application d’une certaine force.

Les poulies dentées constituent une transmission engagée. La poulie et la courroie ont des dents qui s’engagent l’une dans l’autre pour transmettre la puissance, de sorte qu’il n’y a pas de glissement. Elles sont donc utilisées dans les situations où un positionnement de haute précision est nécessaire. Les pignons et les chaînes sont des pièces de machine similaires, mais les poulies dentées sont plus légères, moins bruyantes et ne nécessitent pas de lubrification.

Qu’est-ce qu’un chariot élévateur ?

Les chariots élévateurs sont des équipements mis au point pour améliorer l’efficacité des opérations de manutention des marchandises.

Ils sont dotés de fourches qui s’insèrent dans les palettes et d’un mât qui les soulève et les abaisse. Ils sont actionnés par une source d’énergie hydraulique ou électrique.

La conduite d’un chariot élévateur nécessite des mesures de sécurité pour éviter le basculement et les collisions. Celle-ci requiert donc l’accomplissement d’une formation qualifiante prescrite. Lors du transport de marchandises, celles-ci peuvent être chargées sur des palettes percées de trous sur les côtés et soulevées en orientant les fourches vers les trous.

Utilisations des chariots élévateurs

Les chariots élévateurs sont utilisés dans les usines et les entrepôts de distribution pour améliorer l’efficacité des opérations de chargement et de déchargement. Ils permettent de déplacer rapidement des charges difficiles à soulever manuellement.

Ces dernières années, les batteries sont devenues la principale source d’énergie en raison des émissions et de l’amélioration de la maniabilité. Les chariots élévateurs sont conçus pour offrir un faible rayon de braquage, mais il existe des chariots non motorisés plus petits. Ceux-ci sont préférés pour le déplacement et le transport dans des espaces confinés.

Principes des chariots élévateurs

La partie du chariot élévateur utilisée pour soulever et transporter les charges s’appelle “l’unité de manutention de la charge”. Elle est principalement alimentée par l’hydraulique. Lorsque le fluide hydraulique à haute pression est pompé dans le cylindre, il déplace le cylindre de l’unité de manutention pour soulever la charge. Lorsque cette dernière est abaissée, le fluide hydraulique est renvoyé dans le réservoir pour soulever et incliner la section de la fourche.

Le poids maximal que peuvent transporter les chariots élévateurs est déterminé par la charge standard lorsque les fourches sont levées à une certaine hauteur. Toutefois, il reste important de réduire la capacité de charge en tenant compte du centre de gravité lors de l’utilisation des fourches levées plus haut. La charge maximale en fonction de la hauteur est indiquée sur l’élévateur en tant que capacité de charge admissible.

Lors de l’utilisation, il est important de toujours faire attention à la position du centre de gravité. Il est interdit de transporter une charge supérieure à la capacité de charge autorisée ou d’utiliser l’appareil avec les fourches levées plus haut. Effectivement, cela déplace le centre de gravité vers l’avant et vers le haut et peut entraîner le basculement de l’appareil. Le déplacement en pente est également réglementé : il doit se faire vers l’avant pour les déplacements en montée et vers l’arrière pour ceux en descente.

Types de chariots élévateurs à fourche

Les chariots élévateurs sont principalement classés en cinq types suivants :

1. Le contre-levage

Le type de chariots élévateurs le plus courant est une structure porteuse de poids. Des poids sont placés à l’arrière de la carrosserie du véhicule pour maintenir l’équilibre lors du levage et du transport d’objets lourds. La carrosserie du véhicule est stable, peut être utilisée en position assise et les fourches sont rapides. Cependant, la carrosserie du véhicule est grande et ne convient pas à une utilisation dans des espaces confinés.

2. Les chariots élévateurs à mât rétractable

Les fourches peuvent être déplacées d’avant en arrière sans bouger. Il peut être utilisé en position debout et les fourches peuvent être tirées vers l’intérieur quel que soit le poids de la charge. Les pneus pivotent à 90°, ce qui facilite les manœuvres à l’intérieur, par exemple, et permet de travailler dans des espaces confinés.

3. Les chariots élévateurs latéraux

Les fourches sont situées à côté de la carrosserie du véhicule et le siège de l’opérateur est haut. Il dispose d’un large plateau de chargement et convient au transport d’objets longs tels que des tuyaux et du bois.

4. Les chariots élévateurs à conducteur accompagnant

Il peut être déplacé à la main pendant que l’opérateur marche sans monter dans le véhicule. Comme il est alimenté électriquement, il ne nécessite pas une grande force lorsqu’il est déplacé à la main. Grâce à sa taille compacte, il peut être déplacé dans des allées étroites et peut être chargé ainsi que déchargé dans un ascenseur.

5. Les chariots élévateurs multidirectionnels

Ce type de chariot élévateur peut se déplacer non seulement en avant et en arrière, mais aussi latéralement. Il n’a donc pas besoin de faire demi-tour dans les allées étroites.

Construction des chariots élévateurs

Les chariots élévateurs peuvent être alimentés soit par une batterie d’accumulateurs, soit par un moteur à combustion interne.

1. Alimenté par une batterie

L’électricité stockée dans la batterie alimente le moteur. Les chariots élévateurs à batterie d’accumulateurs ont été très tôt répandus. À l’heure actuelle, ces batteries sont souvent utilisées dans les petits chariots élévateurs d’une capacité maximale de 3 tonnes.

Les chariots élévateurs à batterie sont peu bruyants et conviennent pour travailler dans des zones résidentielles tard le soir ou tôt le matin. Ils sont respectueux de l’environnement car ils ne produisent pas de gaz d’échappement et sont sûrs dans les zones fermées telles que les entrepôts frigorifiques.

2. Le type de moteur à combustion interne

Ils fonctionnent à l’essence, au gaz naturel comprimé, au gaz de pétrole liquéfié ou au diesel. Le diesel est souvent utilisé lorsque la puissance est plus importante que la vitesse. Cependant, les gaz d’échappement présentent un risque pour la santé et il ne peut pas être utilisé dans les zones fermées.

Qu’est-ce qu’un photo IC ?

Un photo IC est un dispositif qui incorpore un élément récepteur de lumière et un IC qui traite les signaux dans un seul boîtier.

Les photo IC peuvent être divisés en types monosiliciques et hybrides en fonction de leur structure. Le type monosilicique est un type dans lequel l’élément photosensible et le circuit de traitement du signal sont formés sur la même puce. Cela élimine la nécessité d’un câblage entre l’élément photosensible et le traitement du signal et le rend très résistant au bruit.

Les types hybrides se composent d’un élément récepteur de lumière et d’un circuit de traitement des signaux sur des puces indépendantes, qui sont contenues dans un seul boîtier. L’avantage est que la forme du photodétecteur et les caractéristiques de la réponse spectrale sont optimisées en fonction de l’utilisation, chaque puce étant reliée par des fils.

Utilisations des photo IC

Les photo IC sont utilisés pour détecter la lumière, et il existe une grande variété de dispositifs pour différents usages. Les principales utilisations des photo IC sont les suivantes :

• Éclairagistes, qui mesurent la luminosité de l’éclairage et l’exposition des appareils photo.
• Récepteurs pour la communication par fibres optiques.
• Modules de codage pour la détection des mouvements et des angles de rotation.
• Capteurs de couleur qui se décomposent en RVB pour détecter la couleur.
• Récepteurs photo-interrupteurs pour la détection d’objets par la lumière.
• Dispositifs de mesure de la distance pour mesurer la distance d’un objet au moyen d’un système de mesure de la distance triangulaire

Principe des photo IC

Un photo IC se compose d’une photodiode, d’un phototransistor ou d’un PSD, détecteur sensible à la position, qui reçoit de la lumière et génère un courant, d’un circuit qui amplifie le courant de sortie et d’un circuit de traitement du signal qui traite le signal à l’aide de la sortie amplifiée. Il existe une grande variété de produits combinant divers photodétecteurs et circuits de traitement, en fonction de l’utilisation prévue.

Il existe également des photo IC dont la sortie peut être obtenue en fréquence, bien qu’il s’agisse de dispositifs spéciaux. Ceux-ci se composent d’un photo IC et d’un circuit de conversion courant-fréquence et se caractérisent par une large plage dynamique.

Les photodétecteurs ont des caractéristiques de réponse spectrale différentes selon le dispositif, dont aucune ne correspond aux caractéristiques de sensibilité visuelle humaine. La photodiode au silicium couramment utilisée présente une sensibilité maximale dans la plage de 900 nm à 1 000 nm, alors que la caractéristique de la sensibilité visuelle humaine se situe dans la plage de 400 nm à 700 nm. La sensibilité maximale se situe autour de 550 nm, de sorte que le signal de luminosité détecté par la photodiode et la luminosité perçue par l’homme sont différentes.

Par conséquent, pour les utilisations devant correspondre à la sensibilité humaine, telles que les compteurs d’éclairement, les caractéristiques de réponse spectrale des photodiodes doivent être corrigées au moyen d’un filtre de correction de la sensibilité visuelle.

Types de photo IC

Les photo IC sont disponibles avec différentes fonctions et caractéristiques. Les principaux types sont les suivants :

1. Photo IC pour la mesure de la distance

Les photo IC mesurent la distance d’un objet et utilisent un PSD ou une matrice de photo-capteurs comme élément récepteur de lumière. Associé à un émetteur de lumière tel qu’une LED à infrarouge proche, la distance par rapport à un objet est calculée sur la base de la position du spot projeté par l’émetteur de lumière. Celui est réfléchi par l’objet et atteint le photodétecteur, selon le principe de la mesure triangulaire de la distance.

2. Capteurs de couleur RVB

Le photo IC analyse la couleur de la lumière incidente en comparant la sortie de trois capteurs photo, chacun étant doté d’un filtre optique à la surface de trois photodiodes, l’une ne laissant passer que le rouge (R), l’autre que le bleu (B) et la troisième que le vert (G). La sortie de chaque capteur décompose la lumière incidente en ses composantes de couleur RVB et est principalement utilisée dans les instruments de mesure tels que les éclairages colorés.

3. Capteurs d’éclairement

Ces capteurs sont utilisés pour mesurer la luminosité de l’éclairage, etc. Il s’agit de photo IC avec des éléments sensibles à la lumière qui se rapprochent des caractéristiques de la sensibilité spectrale humaine en utilisant un filtre de compensation de la sensibilité visuelle ou un filtre similaire. Ils sont principalement utilisés dans les illuminimètres et les exposimètres des équipements photographiques.

4. Capteurs photoélectriques pour les communications optiques

Il s’agit de dispositifs permettant de recevoir des communications optiques par l’intermédiaire de fibres optiques. Installés à l’extrémité d’une fibre optique, ils reçoivent le signal optique transmis et le convertissent en signal électrique. Il existe des dispositifs dotés d’une lentille convexe à l’avant du photocapteur afin d’améliorer les caractéristiques de collecte de la lumière.

5. Commutateurs photoélectriques

Les photo IC sont utilisés pour configurer des commutateurs photoélectriques en combinaison avec des éléments émettant de la lumière tels que des LED. Les photo-interrupteurs et les photorécepteurs sont également inclus dans cette catégorie.

6. Photo IC pour les encodeurs

En général, ce type de photo IC est doté d’un réseau de photodiodes à quatre canaux. Il est configuré pour détecter le sens et la quantité de rotation et fournit une sortie numérique biphasée en fonction de l’état de la lumière entrant dans le réseau de photodiodes. En combinaison avec un élément émetteur de lumière, un photo-interrupteur avec fonction d’encodage peut être facilement configuré.

7. IC de réception de lumière de télécommande

Il s’agit d’un circuit intégré récepteur pour les commandes à distance utilisant la lumière infrarouge. Il est installé dans les systèmes de commande à distance largement dans les téléviseurs, les enregistreurs et les climatiseurs. Il se caractérise par le fait qu’il est recouvert d’une résine ayant des caractéristiques de coupure de la lumière visible. Il possède également un filtre passe-bande abrupt correspondant à la fréquence de clignotement de l’émetteur (30 kHz à 40 kHz). Il reçoit le signal de commande de l’émetteur et le transmet aux circuits de traitement de l’appareil lui-même.