La foreuse verticale est un système hydraulique utilisé pour percer des cavités dans divers matériaux en contrôlant automatiquement la vitesse de pénétration. Son fonctionnement repose sur un actionneur principal qui entraîne la rotation et gère la pénétration à l'aide d'un vérin. Un schéma simplifié du système est présenté, ainsi qu'une représentation réaliste qui montre les différences entre la simulation et la réalité.

1. LA FOREUSE VERTICALE

2. LA FOREUSE VERTICALE
PRÉSENTATION DU SYSTÈME
La machine à forer, système hydraulique largement utilisé
dans l’industrie, permet de percer ou forer des cavités dans
une matière quelconque en gérant automatiquement la vitesse
de pénétration, proportionnellement au couple résistant de
l’effecteur.
LA FOREUSE VERTICALE
PRINCIPE DU SYSTÈME

3. Le principe de fonctionnement du système est résumé
schématiquement par le grafcet donné en Figure 2.
L’effecteur est entraîné en rotation par l’actionneur A5
(moteur). L’effet de vis (ou tire bouchon) entraîne l’équipage
vers le bas.
L’actionneur A4 (vérin) maîtrise la pénétration à une vitesse
inférieure à l’effet de vis.
De ce fait, la matière est extraite de la cavité.
0
V é r in A 6
M A RCH E
Le m o t e u r e s t L’é q u i p a g e
1 en r o t a t i o n d es c en d
A RRÊ T C M
= 1 0 0 N .M
DEM AN DÉ
Le m o t e u r e s t L’é q u i p a g e
2 en r o t a t i o n s ’i m m o b i l i s e
M oteur A 2
A RRÊ T C > 1 0 0 N .M C < 1 0 0 N .M
M M
DEM AN DÉ
Le m o t e u r e s t L’é q u i p a g e
3 en r o t a t i o n r em o n t e
C = 1 0 0 N .M A RRÊ T
M
DEM AN DÉ
F ig u r e 2 : G r a f c e t d e F o n c t io n n e m e n t
d u S y s tè m e d e F o ra g e
FOREUSE VERTICALE
SCHÉMA HYDRAULIQUE

4. La figure 3 présente le schéma complet du système de
foreuse. Dans un soucis de simplification pour notre étude nous
en tirerons un schéma racine qui est présenté en figure A page
suivante.
V1 6 B
Z3 A
A
A
Y1 5
A P A2
P
V1 5
V2
V4
V51 B
A B
A P
A
A
P
V50
P
B
A
A1
P A
Y1 3
V1
V31 C 1 R V21
P1 A B
B A P2
P3 1 P1 1
Z2
C 2
M
o
T
F ig u r e 3 : S c h é m a H y d r a u liq u e F in a l d e l a F o r e u s e V e r t ic a le
FOREUSE VERTICALE
SCHÉMA RACINE

5. A
Fig A
F ig u r e 6 : S c h é m a “ R a c in e ” d e
la F o r e u s e V e r t i c a le
A2
V 11
T V2 V28
V4
B
AP A B A
V5
B
V12
A1
P A A B
T B
V1
P T
P1
P1 Z2
D a n ie l C o u c h e t Z1
Grâce au vérin vertical et aux charges suspendues (qui permettent
de faire descendre le vérin) dont il dispose, le banc hydraulique nous
permet de simuler le système de la foreuse verticale comme indiqué par
la Figure 4 sur la page suivante.
Dans la réalité, il en va tout autrement. En effet, le système est un
peu différent de celui que nous réalisons: comme représenté sur la

6. Figure 5, le vérin est monté de telle manière à ce que son équipage monte
lorsqu’il sort du corps du vérin. De plus, ce dernier est associé à un
système de mouflage. Le but de ce dispositif est de pouvoir multiplier
par deux la profondeur de forage ou de perçage.
F ig u r e 5 : S y s t è m e
F ig u r e 4 : S y s t è m e
“ R é a lis t e ”
“ P é d a g o g iq u e ”
A2 A3
T3
Dans le TP ,le système de poids
F ig u r e 5 : S y s t è m e
F ig u r e 4 : S y s t è m e liés au vérin vertical “permet” de
R é a lis t e
“ P é d a g o g iq u e ” faire descendre ce dernier, ce qui
simule la descente de la vrille par
effet tire bouchon quand le
moteur hydrauliqueA tourne.
A2 3
T3