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E.N.S.A.M

22 Juin 2010

Rapport de Projet Etude d’un convoyeur à bande

Groupe : G11 Réalisé par :

ROUAM Mohammed TIJANI

Mohamed Anass

Encadré par :

Mr. ABOUSSALAH Mr. KHELLOUKI

Sommaire

SOMMAIRE

1

1. INTRODUCTION

2

2. ANALYSE FONCTIONNELLE

4

1. BETE A CORNE : 2. PIEUVRE : 3. FAST :

4 4 4

3. BILAN DE PUISSANCES

6

1. DIMENSIONNEMENT DES ROULEAUX : 1.1. ROULEAUX PORTEURS DU MINERAI : 1.2. ROULEAUX DE RETOUR 2. DIMENSIONNEMENT DES POULIES : 2.1. POULIE DE TRACTION : 2.2. POULIE DE DEVIATION : 2.3. POULIE DE TENSION ET DE PIED : 3. CALCUL DES PUISSANCES PERDUES : 3.1. CALCUL DU COUPLE RESISTANT AU NIVEAU DES ROULEAUX : 3.2. CALCUL DU COUPLE RESISTANT AU NIVEAU DES POULIES : 4. CALCUL DE LA PUISSANCE UTILE :

6 6 8 9 9 9 10 10 10 11 13

4. DIMENSIONNEMENT DU REDUCTEUR

14

1. CARACTERISTIQUES D’ENGRENAGES: 2. VERIFICATION DE LA RESISTANCE A LA RUPTURE 3. DIMENSIONNEMENT DES ARBRES :

15 16 18

5. CHOIX DES ROULEMENTS

20

1

6. CHOIX D’ACCOUPLEMENT

28

1. ACCOUPLEMENT {MOTEUR → REDUCTEUR} 2. ACCOUPLEMENT {REDUCTEUR → POULIE DE TRACTION}

28 29

7. VERIFICATION DE LA RESISTANCE EN FATIGUE

30

8. CONCLUSION

34

9. NOMENCLATURE DES PIECES MECANIQUES

35

10. BIBLIOGRAPHIE

36

2

1. Introduction

D

ans le cadre des projets du bureau d’étude II, on s’intéresse à l’étude et la conception d’un convoyeur à bandes transportant du minerai « Bauxite » sur une distance d’un kilomètre.

Par définition, un convoyeur à bande est composé d’une bande mise en mouvement par un tambour de commande motorisé, et d’un rouleau de retour à son autre extrémité. Ainsi, l’objet à transporter peut être posé sur la bande, et être acheminé là où on souhaite.

3

2.

Analyse

fonctionnelle 1. Bête à corne : Les mineurs

Les mineurs

Convoyeur à bande Transporter le minerai de son site d’extraction vers l’endroit de l’exploitation

2. Pieuvre : Minerai

Mineurs FP1

Convoyeur à bande FC3

FC1 FC2

Environnement

Ambiance

Alimentation électrique

FP1 : Permettre aux mineurs de transporter le minerai FC1 : Résister aux conditions de fonctionnement FC2 : Respecter l’environnement FC3 : Alimenter le moteur par l’énergie électrique

3. FAST :

4

5

3. Bilan de puissances Afin de déterminer la puissance fournie par le moteur, on aura besoin de faire la conception de plusieurs composants élémentaires du convoyeur en se basant sur le cahier de charge imposé et optimiser les solutions retenues. Hypothèse de calcul : Régime permanent Comment réagi le poids sur la puissance ? Le poids a deux composantes : Composante tangentielle : résiste au mouvement alors elle dispense de la puissance. Composante normale : crée la réaction entre les galets et la courroie. Si le coefficient de frottement est nul, on n’aura que la composante normale. Sinon une composante tangentielle va s’ajouter. Condition de non glissement du minerai : Soient µ le coefficient du frottement entre la courroie et le minerai et N la composante normale du poids. Donc µ doit vérifier N×µ> P× sin (15/1000) → µmin = 0.02 Cette condition est toujours vérifiée.

1. Dimensionnement des rouleaux : 1.1.

Rouleaux porteurs du minerai :

On commence par calculer la longueur du galet. Soient

a : largeur du losange

C : Capacité = 283 tonnes/heure

b : hauteur du losange

v : Vitesse du régime nominale = 2m/s

Lg : longueur du galet Lc : largeur de la courroie Mv : Masse volumique du minerai = 1240kg/m3 On a:

a = Lg+2×0.9×Lg× sin (70°) = 2,7Lg b = 1.8×Lg× cos (70°) = 0,62Lg

6

La section A est égale à : A = 0,5(a+b) = 0.84 Lg2 En plus, on a :

C = dm/dt = MV×(dV/dt) = MV×A×(dx/dt) = MV×A×v

Donc :

A = 0.84×Lg2 = C/(A×v) = 31 694 mm2

Par la suite :

Lg = 194.3 mm

Et :

Lc = 3×Lg = 583 mm

Alors on choisit la courroie dont les caractéristiques sont les suivantes :

Longueur

:

2km

Matériau

:

Caoutchouc renforcé de fibres de Kevlar

Poids linéaire

:

85 N/m

Largeur

:

610mm

Epaisseur

:

12.7mm

Densité

:

1129Kg/m3

Module de Young

:

ELONG = 2GPa

ETRANS = 500MPa

On détermine ensuite le nombre des galets nécessaires pour ne pas avoir une flèche importante de la poulie. Calculons la distance entre deux galets successifs. Soient

f:

la flèche de la courroie

d:

la distance entre deux galets successifs

qm :

Poids linéaire du minerai = 85N/m

qc :

Poids linéaire de la courroie = 385N/m

On a f