dimensionnement des tiges au flambage
Les tiges de vérin en compression sont des poutres soumises au flambage (ou flambement). En effet ce sont des cylindres dont l'élancement est important (grande longueur et section modérée) qui lorsqu'ils sont soumis à une sollicitation de compression présentent des risques de déformation brutale en flexion.
Pour dimensionner les tiges de vérin, on applique la formule de la charge critique d'Euler FC qui donne la charge maximum admissible en compression (instable) en fonction :
du module de Young E du matériau
du moment quadratique de la section de la tige
de sa longueur libre de flambage L = course . K. Le facteur K dépend du mode de fixation du vérin et du type de guidage de l'extrémité de la charge. Ces coefficients sont en général donnés sous forme de tableau[1] par les constructeurs de vérins.
On peut également utiliser des abaques de calcul basés sur cette formule.
Remarque :
Le dimensionnement des tiges de vérin nécessite des connaissances en Résistance des Matériaux qui n'est pas l'objet de cours. Ce paragraphe est ici surtout destiné à alerter le lecteur sur la nécessité d'être vigilant lors du choix d'un vérin lorsque les courses nécessaires sont grandes.
En général, il est nécessaire de vérifier s'il y a risque de flambage lorsque la course est supérieure à 8 à 10 fois le diamètre de tige.
Exemple : Exemple de calcul
A l'aide de l'abaque, déterminer le diamètre minimum d'une tige de vérin en acier dont la longueur est 800 mm et qui doit supporter une charge maximale de 40 kN. Le vérin est fixée avec une bride arrière et l'extrémité de la charge est fixée rigidement et guidée :
Le facteur de course K vaut donc ici K=1. La longueur libre de flambage est L = 800 x 1 = 800 mm.