dahamou aziz Etude des convoyeurs à bande corigé (Réparé).docx

Ecole National de l’Industrie Minérale(E.N.I.M)

Rapport de stage Département Electromécanique

Juillet 2011

Effectué à OCP de Safi

Sujet :

Etude critique des convoyeurs à bande Et dimensionnement de la transporteuse « SA »

Réalisé par : abdelaziz Dahammou

encadré par : Younes Chahid Misbahi

Table de Matière

Introduction générale Chapitre I : I : Présentation de l’organisme d’accueil

1. Présentation du groupe OCP…………………………………………… OCP………………………………………………………………………………….. ……………………………………..6 1.1. Organigramme du groupe OCP………………………………………………… OCP………………………………………………………………….. ………………..6 2. Présentation de Maroc phosphore Safi(CIS)………………………… Safi(CIS)……………………………………………………….…. …………………………….….7 2.1. Introduction………………………………………………………………………………………………..7 2.2. Organigramme…………………………………………………………………………………………..7 2.2.1. La division Maroc chimie chimie « CIS/PC »……………………………………………………7 2.2.2. La division Maroc Phosphate I « CIS/PP »…………………………………………….7 2.2.3. La division Maintenance centralisée de Safi « CIS/LM »………………………7 3. Présentation de Maroc Phosphore II « PM »…………………………………………………………8 3.1. Introduction……………………………………………………………………………………………….8 3.2. Organigramme PM………………………………………………………………… PM…………………………………………………………………………………… …………………8 3.3. Diagramme de fonctionnement du complexe PM……………………………………. .8 4. Présentation du service MM3……………………………………………………………………………….9 4.1. Préambule…………………………………………………………………………………………………9 4.2. Organigramme de service……………………………… service………………………………………………………………………… …………………………………………9 4.3. But de lavage……………………………… lavage…………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….9 4.4. Présentation des équipements de circuit de l avage…………………………………10 4.4.1. Les trommels…………………………… trommels…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….11 4.4.2. Les cribles…………………………………………………………………………………………11 cribles…………………………………………………………………………………………11 4.4.3. Les hydrocyclones………………… hydrocyclones……………………………………………………………………………. …………………………………………………………..12 4.4.4. Le filtre a bande………………………………………………………………………………..12 4.4.5. Les pompes centrifuges…………………………………………………………………… centrifuges…………………………………………………………………….13 4.4.6. Les bidons…………………………………… bidons…………………………………………………………………………………………12 ……………………………………………………12 Chapitre II : présentation du sujet

1. Description de l’activité……………………… l’activité…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………..15 1.1. Secteur de déchargement du phosphate……………………………………… phosphate……………………………………………… ………..15 1.2. Secteur de manutention du phosphate brute…………………………………………15 1.3. Secteur des lignes de lavage ………………………………………………………………….16 1.4. Secteur de manutention du phosphate lavé……………………………………………16 lavé… …………………………………………16 2. Généralités sur les convoyeurs ……………………………………………………………………………17 2.1. Types de convoyeurs ………………………………………………………………………………17 2.2. Différents parties d’un convoyeur a bande……………………………………………… bande………………………………………………18 18 l’ensemble…………………………………………………………………….….21 2.3. Description de l’ensemble…………………………………………………………………… 2.4. Entretien de la bande transporteuse…………………………………………………… transporteuse…………………………………………………….….22

2

Département Electromécanique

juillet 2011

Chapitre III : étude du convoyeur à bande

1. Le convoyeur à bande « BC »…………………………………………………………………………..27 1.1. Calcul de l’effort tangentiel………………………………………………………………….28 1.2. Calcul de la puissance d’entrainement…………………………………………………30 2. Le convoyeur à bande « BA » ……………………………………………………………….31 3. Le convoyeur à bande « SA » ……………………………………………………………….32 4. Le convoyeur à bande « SB »……………………………………………………………………………35 Chapitre IV : dimensionnement du convoyeur « SA »

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Débit…………………………………………………………………………………………………………………37 Produit à transporter ……………………………………………………………………………………….37 Ecartement maximal entre les stations…………………………………………………………….37 Choix des rouleaux……………………………… rouleaux…………………………………………………………………………………………...37 …………………………………………………………...37 Calcul de la puissance absorbée………………………………………………………………………..40 Choix de la bande……………………………………………………………………………………………… bande………………………………………………………………………………………………41 Dimensionnement des tambours ……………………………………………………………………..43 Motorisation……………………………………………………………………………………………………..45 .45 Choix du coupleur hydraulique………………………………………………………………………… hydraulique………………………………………………………………………….46

Conclusion……………………………………………………………………… Conclusion………………………………………………………………………......47 ......47 Annexe……………………………………………………………………………… Annexe………………………………………………………………………………48 48

3

Département Electromécanique

juillet 2011

Remerciement

Ce n’est pa s parce que la tradition exige que cette page se trouve dans ce rapport, mais parce que les gens à qui s’adressent mes remerciements les méritent vraiment.

Je tiens à remercier dans un premier lieu chef service de la MM3 , qui ma guidé tout au long de ma période de stage à travers ses conseils et ses recommandations.

Je remercie mon parrain de stage Chef atelier, qui ma encadré et fournie des explications enrichissantes, fruit de sa  grande expérience dans le domaine

Je tiens ensuite, à remercier particulièrement

qui ma

épauler tout au long de se travail et ma fournie la documentation nécessaire  pour que se travail vois le jour.

Je remercie également toute l’équipe de maintenance  du service de la laverai, qui ont partagé avec moi tout leur savoir-faire.

4

Département Electromécanique

juillet 2011

Introduction :

La station de déchargement de la garde haute situé a la LAVERIE de Maroc phosphate II, est le lieu de dispatching des phosphates, composée de deux partie : « Ouest » réservée au phosphate sec et « Est » réservée au phosphate humide, le soutirage se fait par deux convoyeurs en sens opposés C’est dans ce cadre que mon travail s’inscrit en visant l’amélioration de la fiabilité et la disponibilité mécanique de l’installation de déchargement de

phosphate à savoir les convoyeurs à bande, Le présent rapport se compose de quatre chapitre, dans le premier chapitre, une bref présentation du groupe OCP, et le cite Maroc phosphore II à Safi, puis un zoom sur l’atelier de

laverie, dans le second chapitre, une

présentation du sujet et aussi des généra laités sur les convoyeurs, puis dans le troisième, une étude détailler du calcule de puissance pour les convoyeurs « BA », « BC » « SA » et « SB ». En fin, dans le dernier chapitre,

le

redimensionnement de tous les partis du convoyeur « SA », et une solution au niveau du coupleur hydraulique à y installer.

5

Département Electromécanique

juillet 2011

Chapitre I :

6

Présentation de l’organisme d’accueil

Département Electromécanique

juillet 2011

I. Présentation du Groupe OCP :

Le sous-sol marocain renferme les plus importants gisements du phosphate de la planète se repartant comme suit : Bassin d’Oulad Abdoun : c’est le plus important, aussi bien par son extension que

par la qualité et la quantité des minerais qu’il contient. Le bassin s’étend sur une superficie de 4000 Km² environ. L’exploitation de s phosphates se fait actuellement dans trois mines à

ciel ouvert : Sidi Daoui en cours d’épuisement, Marah El harach, et Sidi Channane . Bassin de Gantour : ce bassin s’étend sur environ 120 Km d’est en ouest, et 20 à 30

Km du nord au sud. La zone actuelle ment en exploitation c’est le gisement de Benguérir . Bassin de Mskala (non exploité) : situé dans la plaine d’Essaouira -Haouz. Il est divisé

en trois zones principales : Oulad Bousbaa, Imin Tanout et Khémis Meskala. Bassin Oued Eddahab : ce bassin se situe en zone saharienne. Il s’étend sur une vaste région, depuis la zone de Dchéra jusqu’au sud -ouest de Laayoune près de la confluence de Saquia el hamra et Oued el khat. Crée en 1920, le Groupe Office Chérifien des Phosphates joue un rôle important sur le plan économique et social du pays. C'est un établissement semi-public à caractère industriel et commercial, transformé dernièrement en S.A. Il détient le monopole de : L’extraction et le traitement des phosphates,

La valorisation des phosphates en acide phosphorique et engrais, La commercialisation des phosphates brut et valorisé. Principalement utilisé dans la fabrication des engrais, le phosphate provient des sites de Khouribga, Benguérir, et Boucraâ-Laayoune. Selon les cas, le minerai subit une ou plusieurs opérations de traitement (criblage, séchage, calcination, flottation…). Une fois

traité, il est exporté tel quel ou bien livré aux industries chimiques du groupe, à Jorf Lasfer ou à Safi, pour être transformé en produits dérivés commercialisables : acide phosphorique de base, acide phosphorique purifié, engrais solides.

7

Département Electromécanique

juillet 2011

Position dans le marché :

1er exportateur mondial de phosphate, 1er exportateur mondial d'acide phosphorique, 1er exportateur mondial du P2O5 sous toutes formes Organigramme du groupe OCP : Voir annexe I.1 II. Présentation du Maroc Phosphore de Safi (CIS) : 1.

Introduction :

Maroc Phosphore de Safi, est un complexe chimique qui fait partie du group OCP et représente l’une des plus grandes plates -formes de fabrication d’acide phosphorique dans le monde. Sa situation est au sud ouest à 9 Km de la ville de Safi. Cet emplacement est justifié par deux raisons : 

L’existence d’une voie ferrée ferrée permettant l’approvisionnement l’approvisionnement en phosphate brut à partir de Ben guérir, en plus d’une ligne ferroviaire avec le port de Safi  ;



Le voisinage de la côte atlantique afin d’utiliser l’eau de mer en   tant que fluide

réfrigérant. Maroc Phosphore Safi (CIS) regroupe les divisions suivantes  : a. La division Maroc Chimie Chimie «CIS/PC» :

Depuis le début de 1996, Maroc chimie est une grande patiente du Maroc phosphore I et II, à Safi, peut produire 270 000 t/a P204 d’acide phosphorique, 500 000 t/a de superphosphate triple (TSP), 80 000 t/a d’un engrais binaire consommé localement (19.38.0) et 250 000 t/a d’un engrais NPK (14.28.14) que son installation installation vient d’être d’être arrêté suite suite à l’état du circuit d’ammoniac trav ersant la ville. b. La division Maroc Phosphore I «CIS/PP» : Cette division assure la production d’acide phosphorique destiné essentiellement à

l’exploitation. Elle contient quatre ateliers de production:

Atelier sulfurique : produisant l’acide sulfurique. Atelier phosphorique : qui assure la production de l’acide phosphorique à partir de l’acide sulfurique et du phosphate broyé. c. La division maintenance centralisée de Safi « CIS/LM » :

Son but c’est la maintenance et l’entretien des installations de production, ainsi que la

logistique et gestion des stocks .

8

Département Electromécanique

juillet 2011

III.

Présentation du Maroc Phosphore II « PM »:

1. Introduction

Le complexe Maroc Phosphore II, a démarré démarré en 1981, il est destiné à la production de l’acide phosphorique clarifié, clarifié, avec une capacité de 480.000 T P2O5/an. 2. Organigramme de PM : Voir Annexe I.3 3. Diagramme du fonctionnement du Complexe PM

Cette division comprend quatre ateliers de production qui sont: Atelier sulfurique Atelier laverie (pour le lavage du phosphate) phosphate) Atelier phosphorique Atelier énergie énergie et fluides (Centrale, (Centrale, Traitement Traitement d’eau douce douce et pompage pompage d’eau de mer)

Le circuit de production de PM est comme suit :

Figure 1 : le circuit de production de PM

9

Département Electromécanique

juillet 2011

L’atelier d’acide sulfurique :

L’atelier sulfurique sulfurique PS de Maroc Phosphore II comprend trois lignes identiques identiques A, B et C de capacité unitaire 1750 T/j d’acide sulfurique concentré à 98 % selon le procédé simple

absorption de MONSANTO DENORA. Il assure en outre la production de la vapeur haute pression (57 bar à 490°C) à partir des chaudières de récupération. La production de l’acide sulfurique 98 % qui subit une dilution pour atteindre une valeur de 84%, est nécessaire pour la fabrication de l’acide

phosphorique. comprend en général trois trois étapes qui sont  : Le procédé de fabrica tion de l’acide sulfurique comprend 

La combustion : S + O2  SO2 + Q1



La conversion : SO2 + ½ O2  SO3 + Q2



L’absorption : L’absorption : SO3 + H2SO4 + H2O  2H2SO4 + Q3



le stockage L’atelier d’acide phosphorique :

L’atelier phosphorique de la division PM a été conçu pour la production d’un acide titrant

54% en P2O5 selon le procédé NISSAN.Il est constitué de trois lignes A, B et C de réaction et six lignes de concentration A, B, C, D, F, H. Chaque ligne de réaction est approvisionnée en phosphate issu de la laverie et en acide sulfurique issu de l’atelier sulfurique. Sa production et de 1500 tP2O5/j. L’atelier Energie et Fluides :

L’atelier Energie et Fluides est constitué  de: 

Une unité de traitement d’eau douce,



Une station de pompage d’eau de mer.

 Une centrale thermo électrique.

10

Département Electromécanique

juillet 2011

VI.

Présentation du service MM3 : 1.

Préambule :

Le service de maintenance mécanique MM3, a pour mission de maintenir en bon état de fonctionnement et assurer la disponibilité de tous les équipements de production de l’atelier laverie. Cette mission, pour qu’elle soit réalisée, nécessite une collaboration de tout un staff,

que se soit au niveau des travaux de chantier ou la préparation. Les différentes tâches qu’effectue ce service sont  :

Exécution les différentes interventions de maintenance corrective ou préventive (travaux mécaniques, vulcanisation, chaudronnerie et soudage, graissage…) L’approvisionnement en pièces de rechange,

Etude et réalisation des différentes améliorations que ça soit au niveau de la qualité, l’environnement ou la sécurité. 2.

Organigramme du service :

Voir Annexe II.1

3.

But de lavage :

Le lavage du phosphate brut au niveau de la laverie de MPII est une opération qui consiste à la préparation mécanique de la séparation et du traitement, ayant pour but l’augmentation de la teneur en P2O5 (26.26% à 30.5 %).

Ce lavage comprend quatre étapes essentielles : Le malaxage ou débourbage (trommel),  La classification volumétrique (criblage),  La classification granulométrique (hydro-cyclonage),  La filtration. Le phosphate humide de BENGURIR, étant pauvre en teneur de P2O5 (26.26%), contient plusieurs corps parmi lesquels on trouve : SiO2, MgO, Al2O3 etc. 

Ces étapes citées ci-dessus permettent : 

La libération des grains du phosphate emprisonnés dans les mottes de la gangue par malaxage à l’eau de mer,



L’élimination de fines particules et de l’argile à l’aide des hydrocyclones à

basses coupures : 63 µm, 80 µm, ou 125 µm. 

11

Le rinçage avec de l’eau douce afin de diminuer la teneur en chlore. Département Electromécanique

juillet 2011

4.

Présentation des équipements de circuit de lavage: a. Les trommels :

Ce sont des tambours cylindriques creux disposés horizontalement et animés d’un mouvement de rotation sur des pneus. L’intérieur de chaque trommel est divisé en trois

compartiments, complètement caoutchoutés.ces compartiments sont séparés de diaphragmes perforés qui laissent passer la pulpe lors de la rotation du tambour. Chaque trommel comprend : 

Une virole en tôle munie d’une

série de rails parallèles, destinés à l’avancement du produit 

Des essieux porteurs avec 24 pneus



4

systèmes

d’entrainement

(moteur + coupleur hydraulique + réducteur.

Figure 2 : Trommel

b. Les cribles :

Ce sont des machines vibrantes, placées juste à la sortie du trommel, à débit continu, composée de deux grilles en étages, dont les ouvertures sont normalisées. Chaque crible comprend :

1. Un mécanisme vibrateur à double balourds entrainés par deux moteurs tournants en sens inverses, 2. Une suspension par ressorts

hélicoïdaux,

3. Des rampes de rinçage avec pulvérisation haute pression.

Figure 3 : le crible

12

Département Electromécanique

juillet 2011

c. Les hydrocyclones :

Ce sont des appareils composé chacun de trois partie : une partie supérieure cylindrique où se fait l’alimentation tangentielle de la pulpe, et comporte un vortex qui permet l’évacuation de

fines particules, une petite médiane cylindrique aussi, et enfin une partie conique à la sotie de la sous verse ayant un angle variable selon les types des hydrocyclones. Figure 4 : l’hydrocyclone d. Filtre à bande :

Appelé filtre Philippe est composé essentiellement des éléments suivants :  

 

Une charpente métallique qui supporte toutes les pièces du filtre. Une bande transporteuse en caoutchouc naturel avec rainures transversales et talons latéraux, une tête motrice et un tambour de queue Une filtrante en nylon entrainée par la bande transporteuse, Des ventilateurs permettant le glissement le glissement de la bande sur les caissons d’air,



Un système d’évacuation de la pulpe,



Une pompe à vide assurant la dépression pour l’aspiration des filtras,



Une boite à vide située sous le filtre, collectant les filtras,

.

Figure 5 : le filtre

13

Département Electromécanique

juillet 2011

e. Les pompes centrifuges :

Ces pompes comprennent essentiellement :



Le boitier de roulements, turbine et contre turbine, La transmission par courroies trapézoïdales ou par accouplements, Le carter de protection,



L’aspiration,



Le refoulement.

 

f.

Les bidons collecteurs :

Ce sont quatre bidons cylindro  – conique, comprenant chacun : 

Le bidon proprement dit, de construction acier avec pot de Soutirage, piquage, revêtement intérieur en caoutchouc,



La charpente support,



Tuyauterie,



Vannes, robinets.

Figure 5 : les bidons

14

Département Electromécanique

juillet 2011

Chapitre II : présentation du sujet

15

Département Electromécanique

juillet 2011

I. Description de l’activité : L’atelier laverie de MPII est composé de quatre secteurs  : 1. Secteur de déchargement du phosphate : Le phosphate en provenance de BENGUERIR est transporté par train jusqu’à la station de

déchargement gare haute de la Laverie MPII. Le phosphate sec alimente les complexes MPI et MC, quant au phosphate humide criblé alimente le complexe MPII. La station de déchargement gare haute de la Laverie MPII est constituée d’une pour le

déchargement du phosphate humide. Chaque partie est constituée de huit trémies dont chacune est dotées de trois casques à commande pneumatique. Le phosphate déchargé dans les trémies est soutiré par un convoyeur qui longe le tunnel. Sur les huit trémies existantes, seules sept trémies sont utilisées pour recevoir cinq wagons de 12 mètres chacun. Des compresseurs assurent l’alimentation de la station de déchargement en ai r comprimé. 2. Secteur de manutention du phosphate brut : Voir Annexe I.7

La manutention du phosphate brut est réalisée par le circuit de déchargement des trains, dans une gare haute. Le train composé de 30 wagons décharge le phosphate dans huit trémies, pour être acheminé par la suite sur l’un des deux circuits de mise en stock Est et Ouest, à l’aide de deux convoyeurs (BA) et (BC).

Ces circuits, déversant sur deux stocks de 170 000 THC (tonne humide criblé) de capacité totale, sont composés de deux convoyeurs en série BE1 et BF1 qui alimentent un tapis de flèche ST1 porté par un Stacker, et ce pour chacun des deux circuits Est et Ouest. La reprise des stocks est effectuée par une roue pelle alimentant un tapis de flèche qui transporte le phosphate à un e trémie tampon de 400 tonnes de capacité, par l’intermédiaire de trois convoyeurs BI, T1 et T1 bis. L’alimentation des quatre lignes de lavage s’effectue à partir de cette trémie, par soutirage, à l’aide de quatre extracteurs T3 et T4, deux à l’Est et deux à l’Ouest.

Les quatre extracteurs acheminent le phosphate respectivement sur quatre convoyeurs T5, T6, T7 et T8, destinés à l’alimentation séparée des lignes de lavage (T7 vers la

ligne 1, T5 vers la ligne 2, T6 vers la ligne 3 et T8 vers la ligne 4).

16

Département Electromécanique

juillet 2011

3. Secteur des lignes de lavage : Voir Annexe I.8

Il se trouve que ce secteur est composé de quatre lignes de lavage identique, la capacité de production est de 360T/H. Le procédé de lavage du phosphate dans chaque ligne est basé sur le délitage à l’eau de mer du phosphate brut par un débourbeur tournant (trommel 30). Le phosphate délité subit un classement assuré par un crible (31) à la coupure haute de 3,15mm ou 1 mm, le refus à cette maille constitue le rejet grossier et il est stocké par la suite dans une mise à terril. Le passant subi une classification à 125µm effectuée par deux hydrocyclones en série l’un assurant l’ébauchage (34) et l’autre le deschlammage (37). En effet la sousverse du (34)

alimente le (37), quant à sa surverse, elle est évacuée à la mer, ou subit une coupure à 63µm dans des batteries quatre hydrocyclones (41). La surverse du (37) étant recyclée au niveau de l’alimentation pour assurer le délitage précité dans le trommel. A l’instar de la

coupure à 125 µm, la coupure à 63 µm est effectuée par deux étages, le 2ème (44) effectuant le deschlammage étant commun aux étages séparés assurant l’ébauchage. Les

sousverses des hydrocyclones (37) et (44), constituant le produit enrichi, alimentent le filtre à bande secondaire (50), composé de deux compartiments où s’effectue le rinçage du gâteau respectivement par le filtrat clair et par l’eau douce. L’absorbation de l’eau de rinçage dans le filtre se fait au moyen d’une pompe à vide (55). 4. Secteur de manutention du phosphate lavé : Voir Annexe I.9

Le phosphate lavé est transporté par une série de convoyeurs, deux stackers et une roue pelle pour la mise et la reprise des stocks. Après essorage du phosphate par les filtres à bande, le produit des quatre lignes de lavage est collecté par un convoyeur (T11) alimentant une trémie (amont stock) tampon de 100 tonnes de capacité. Cette trémie participe à la mise sur deux stocks de 140 000 tonnes de capacité totale, à l’aide des extracteurs T13A,

T13B et T13C et de deux convoyeurs en série T14 et T15 alimentant un tapis de flèche T16 porté par un stacker, et ce pour chacun des deux circuits Est et Ouest. La reprise des stocks se fait par une roue pelle qui alimente un tapis de flèche (T17), celui ci achemine le phosphate à une trémie (aval stock) tampon de 100 tonnes de capacité, via un convoyeur (T18). Les trois silos de stockage des trois unités de broyage, qui font parties intégrantes du complexe chimique, sont alimentés par trois convoyeurs en parallèle (T21A, T21B, T21C) en série respectivement avec trois extracteurs (T20A, T20B, T20C) soutirant le phosphate à partir de la trémie aval stock. En cas d’indisponibilité du circuit de reprise, l’alimentation de l’atelier phosphorique devient, grâce à l’extracteur (T13 B) qui fai t la reprise à partir de la trémie amont stock,

déversant directement sur le convoyeur T1.

17

Département Electromécanique

juillet 2011

I.

Généralités sur les convoyeurs :

1. Type de convoyeurs :

Un convoyeur permet le transport d’une charge isolée (cartons, sacs…) ou produit en vrac (terre, poudre..) d’un point A à un point B.  Convoyeur à chaines :

Ces convoyeurs se caractérisent par le nombre de chaines, le matériau des chaines (acier, inox, plastique) ainsi la robustesse de leur châssis porteur qui dépend de la charge à supporter. L’accumulation est général non préconisée. Pour le passage

d’un

convoyeur

à

l’autre,

il

est

quelquefois conseillé d’imbriquer les convoyeurs

entre eux en variant les entraxes des chaines. L’entrainement des charges est alors assuré en

permanence, y compris durant le transfert.  Convoyeur à courroie crantée :

C’est un convoyeur à poly et courroie crantée ce crantage permet de déplacer la courroie d’une valeur précise, sans

craindre le glissement possible avec une courroie lisse.

 Convoyeur vibrant :

Il existe deux type : alimentateur à vibration excitatrice et alimentateur à vibration linéaire. Ce système adopte un ou plusieurs moteurs de vibration et la fréquence de vibration est ajustable, ainsi que la vitesse d’alimentation des

matériaux. Il sert à alimenter de manière continue et uniforme le broyeur et à cribler grossièrement les matériaux .

18

Département Electromécanique

juillet 2011

 Convoyeur à rouleaux :

Ils sont utilisés pour le transport ou l’accumulation de

produits suffisamment longs pour ne pas tomber entre deux rouleaux. Les colis à transporter doivent être également à fond plat et rigide.

 Convoyeur à vis sans fin :

Le convoyeur à vis sans fin sert à transporter un produit à l’horizontale, à la

verticale ou en position inclinée. Il peut être utilisé comme alimentateur, distributeur ou mélangeur. Il est compact de manière à être installé dans des espaces restreints. Il peut transporter la plupart des matériaux.

 Convoyeur à bande :

Le transporteur de charges par convoyeur à bande reste, le moyen mécanique le plus rentable et le plus perfectionné qui soit. Les domaines d’application pour l’utilisation des

convoyeurs à bande est à peu prés illimité : le s travaux publics, l’industrie minérale, les cimenteries, les sablières, les ports etc. ….utilisent le convoyeur à bande. Lorsqu’une carrière de pierre ou de sable est ouverte pour la construction d’un ouvrage important, le convoyeur

à bande reste souvent la solution de manutention privilégiée. Le convoyeur à bande est un appareil de transport très souple qui peut s’employer aussi

pour le chargement et la reprise de matériaux sur engins les plus divers dans les ports, sur les chantiers de terrassement, etc. ………. 2. Différentes parties d’un convoyeur :

Nous essayerons dans cette partie de décrire brièvement les différents éléments constituant un convoyeur à bande et expliquer les fonctions de chacun de ces derniers. Ci-dessous un schéma de principe d’un convoyeur à bande :

19

Département Electromécanique

juillet 2011

Bande ou courroie : La fonction de la courroie est de transporter le matériau de la queue jusqu’à la tête du

convoyeur. Elle se présente sous deux formes principales, plate et en auge. On peut distinguer principalement deux types de bandes : 

Les bandes à armature textile : les bandes textiles sont les plus communément utilisées. Elles sont fabriquées de plusieurs couches de tissu caoutchoutées et, pour une meilleure adhérence, ces dernières sont séparées les unes des autres par des couches intermédiaires de caoutchouc, ce qui améliore leur flexibilité, l’ensemble enrobé par des couches de caoutchouc suivant l’épaisseur et la qualité nécessaires du travail à effectuer et les



matières à transporter. Les bandes à armature métallique : pour des applications de bandes qui demandent un minimum d’allongement, un maximum de flexibilité, une

haute résistance aux impacts et aux coupures, il est fortement recommandé, dans la moyenne et haute gamme de résistances, d’utiliser les bandes

carcasse de maille métallique.

Rouleaux : Les rouleaux ont pour rôle de réduire la résistance au mouvement de la courroie chargée et la soutenir en produisant un mouvement doux et sans heurt. Certains rouleaux porteurs peuvent aussi servir à amortir les impacts, à aligner la courroie, à la former en auge ou à en changer la direction. Il existe différentes sortes de rouleaux et de dispositifs porteurs. Il est fondamental de les dimensionner correctement pour garantir les performances de l’installation et une exploitation économ ique.

Tambours : Ils servent à entrainer la courroie ou l’amener à changer de direction. Les tambours peuvent

être recouverts d’une garniture afin d’augmenter le coefficient de frottement entre la

20

Département Electromécanique

juillet 2011

courroie et le tambour, de réduire l’usure par abrasion de ce dernier ou de créer un effet

autonettoyant. La géométrie du rouleau ou de sa garniture peut aussi servir à centrer la courroie. On peut distinguer trois types de tambours : 

Tambour de commande :

Le diamètre du tambour est dimensionné en fonction de la catégorie et du type de bande, ainsi que des pressions calculées sur sa surface. 

Tambours de renvoi :

Le diamètre est normalement inférieur à celui qui prévu pour le tambour de commande.  Tambours d’inflexion ou de contrainte :

Ils servent à augmenter l’arc d’enroulement de la bande et, d’une manière générale, ils sont

utilisés dans tous les cas ou il est nécessaire de dévier la bande au niveau des dispositifs de tension à contrepoids, des appareils de déchargement mobiles, etc.

Dispositifs de tension : L’effort nécessaire pour maintenir la bande en contact avec le tambour d’entraînement est

fourni par un dispositif de reprise de tension qui peut être à vis, à contrepoids ou avec un treuil motorisé. Le contrepoids applique un effort de tension constant à la bande, quelles que soient les conditions. Son poids est calculé en fonction des limites minimales nécessaires pour assurer la tension correcte de la bande et éviter toute surtension. Le mouvement du dispositif de tension à contrepoids est calculé d’après l’ élasticité de la bande pendant les diverses phases de fonctionnement du convoyeur. Le mouvement minimal d’un dispositif de reprise de tension ne doit pas être inférieur à 2% de l’entraxe du convoyeur s’il est équipé d’une bande à armature textile, ou 0.5% de son entraxe s’il est équipé d’une bande à

armature métallique.

Trémie : La trémie est conçue pour faciliter le chargement et le glissement du produit en absorbant les chocs de la charge et en évitant les colmatages et l’endommagement de la bande. Elle permet un chargement immédiat du produit et résout les problèmes d’accumulation. L’inclinaison des parois doit être en fonction de la manière dont le produit tombe, de sa

trajectoire, ainsi que la vitesse du convoyeur. La granulométrie et la masse volumique du produit, ainsi que ses propriétés physiques, telles que humidité, corrosion, etc. ont également leur importance pour la conception.

21

Département Electromécanique

juillet 2011

Dispositifs de nettoyage : Le système de nettoyage de la bande doit faire l’objet d’une attention tout particulière de

manière à réduire la fréquence des opérations de maintenance, notamment lorsque la bande transporte des produits humides ou collants. Un nettoyage efficace permet au convoyeur d’atteindre un maximum de productivité. Il existe un grand nombre de types et

de modèles de dispositifs de nettoyage de bande. On pourrait citer comme exemple les dispositifs de nettoyage de bande. On pourrait citer comme exemple le dispositif constitué d’une lame racleuse droite montée sur des supports en caoutchouc . 3. Description de l’ensemble :

Le transporteur est constitué par un ensemble d’éléments qui sont supportés par une

infrastructure métallique comprenant les châssis et plateformes des stations de déversement et renvoie. Les différents éléments ou mécanismes constituant le transporteur sont : Le groupe de commande, placé sur l’arbre du tambour d’entrainement, est constitué

par :



Moteur asynchrone triphasé avec rotor à cage. Coupleur hydraulique, avec accouplement élastique et poulie de frein, entre le moteur et le réducteur. Réducteur de vitesse à axes perpendiculaires. Frein électro-hydraulique.



Accouplement entre le réducteur et le tambour d’entrainement.



Protection des accouplements et du coupleur.



Châssis recevant ces éléments, muni des dispositifs de réglage pour le montage. Il est

 



soudé sur la charpente du transporteur .

22

Département Electromécanique

juillet 2011

un ensemble de tambours assurent l’entrainement de la courroie, son renvoie et ses

contraintes. Ils sont montés sur paliers avec roulement à rouleaux. Le tambour d’entrainement porte un enroba ge à chevron et les tambours menés, portent un enrobage lisse. l’acheminement du produit est assuré par la courroie transporteuse supportée et

guidée par une série de rouleaux : 

Les rouleaux, guidant le brin supérieur de la courroie, sont disposés par groupes de trois rouleaux sur un support, étant le central horizontal et les deux rouleaux extrêmes étant inclinés pour former l’auge de la courroie.



Une série de rouleaux amortisseurs disposés de la même façon que les supérieurs et à espace réduit sont placés sur la zone d’alimentation du



produit. Les rouleaux inférieurs droits supportent le brin inférieur de la courroie. Chaque rouleau tourne sur un a rbre fixe par l’intermédiaire de deux roulements à billes.

un système de tension agit sur un des tambours menés, l’opération de tension de la

courroie est assuré par une caisse à lest, guidée dans une tour à contrepoids, et reliée au tambour de tension p ar câble d’acier et poulies. le long des transporteurs et sur chaque coté est disposé un câble relié à un interrupteur qui permet de couper le courant en cas d’urgence par simple traction

sur le câble.

4. Entretien de la bande transporteuse :

Une bande transporteuse, bien installer et utilisée dans les conditions pour lesquelles elle a été prévue, ne demande aucun entretien. Toute usure anormale, révèle un défaut d’installation ou d’utilisation qu’il convient de corriger au plut tôt. A cet effet il faut procéder à une surveillance périodique du comportement de la bande et de possibles détériores, pour agir rapidement sur les causes du défaut et réparer les dommages produits sur la bande. Ci-après nous indiquons les anomalies les plus fréquentes, les causes auxquelles elles sont dues et les corrections à y apporter.

23

Département Electromécanique

juillet 2011

 Anomalie dans l’alignement de la bande  :

Anomalie

Cause

Correction

Le chargement ne produit pas au centre de la bande.

Modifier la goulotte de jetée afin de centrer la charge.

Décentrage du produit après un chargement correct.

Utiliser des rives de centrage d’une

La bande ne se pose pas sur les rouleaux.

Régler la hauteur des supports des rouleaux.

Les supports des rouleaux ne sont pas bien fixés.

Serrer les boulons de fixation des supports.

La bande saute latéralement sur un Un ou plusieurs rouleaux tournent ou plusieurs rouleaux. décentré.

Changer les rouleaux défectueux.

La bande marche bien centré à vide, mais en charge elle se déporte.

Rouleaux mal alignés. Les jonctions sans fin sont La bande marche de travers sur une défectueuses sur cette partie de la bande. partie de sa longueur. La bande n’est pas assez flexible et

elle prend une mauvaise assise sur les rouleaux porteurs. A vide ou en charge partielle, la bande marche a travers mais non d’une façon normale et continue.

Vérifier le parallélisme des rouleaux. Jonction a refaire avec précaution

Changer la bande pour une autre plus appropriée ou serrer les rouleaux de guidage.

La bande est nouvelle et elle n’a pas encore pris la souplesse normale.

Rodage de la bande

La bande pert de la souplesse.

Laisser tourner le transporteur à vide au moins une heure avant le travail normal.

une partie de la bande avec le talon cette partie a subie un allongement usé ou arraché, marche de travers a cause de la tension ou un raccourcissement a cause d'humidité absorbé

24

longueur appropriée.

Département Electromécanique

en cas d'un déport important, remplacer cette partie de bande, en cas contraire réparer le talon avarié.

juillet 2011



Détérioration du revêtement supérieur de la bande :

Anomalies

petite fissures parallèles à la marche de la bande

Fissures profonde parallèles à la marche de la bande

Arrachement latéraux Décollage du revêtement par endroits.



Causes

Correction

Raclettes frottant trop fortement sur la bande Coincement sur les tambours de contrainte

Vérifier le réglage Vérifier les dispositifs de nettoyage

Les tambours ont un diamètre trop Augmenter les diamètres des faible. tambours et diminuer la vitesse de la bande. Vieillissement sous l’effet des Installer un capotage de rayons solaires ou de la chaleur. protection. Régler le centrage de la bande. Demander une autre qualité lors de rechange.

Frottement sur l’ossature

Qualité du revêtement non appropriée.

Accumulation du produit à la jetée. Réduire la hauteur de chute.

Détérioration de revêtement inférieur de la bande :

Anomalie

Cause

Correction

Arrachement localisé par usure

Patinage de la bande

Surveiller les démarrages

Usure excessive sur toute la longueur.

Rouleaux porteurs grippés ou très sales

Vérifier les rouleaux et changer les grippés. Nettoyer les rouleaux.

25

Département Electromécanique

juillet 2011

Chapitre III : étude du convoyeur à bande

26

Département Electromécanique

juillet 2011

Etude des convoyeurs à bande : Ci-après la liste des principales caractéristiques des convoyeurs à bande qui seront utilisés pour le transport du phosphate brut, et le phosphate SEC.

Caractéristique

Convoyeur BA

Produit convoyé

Phosphate brute Phosphate brute Phosphate Sec

Masse volumique Granulométrie Abrasivité Débit Souhaité

Convoyeur BC

Convoyeur SA

Convoyeur SB

Phosphate Sec

1,4 t/m3

1,4 t/m3

1.2t/m3

1.2t/m3

0 à 100 mm

0 à 100 mm

0 à 100 mm

0 à 100 mm

Abrasif

Abrasif

Abrasif

Abrasif

2400 t/h

2400 t/h

2400 t/h

2400 t/h

Caractéristiques du convoyeur

Entraxe

70.78 m

66.2m

391 m

52 m

67m

Hauteur

2,7 m

15.7m

17m

10.5 m

0

Largeur de la bande

1400 mm

1400 mm

1400 mm

1400 mm

Charge de rupture

800 N/mm

800 N/mm

800 N/mm

800 N/mm

Epaisseur

4+2 mm

4+2 mm

4+2 mm

4+2 mm

Vitesse

3,12 m/s

3,12 m/s

2.5 m/s

3.12m/s

Textile

Textile

Textile

Textile

Diamètre du rouleau

159 mm

159 mm

159 mm

159 mm

Rendement du renvoi

0.7

0.7

0.7

0.7

Armature

Caractéristiques du moteur

Puissance

132 KW

75KW

2*90 KW

55KW

1 :20

1 :20

1 :20

1 :20

1485 t/min

1485 t/min

1485 t/min

1485 t/min

Ampérage

79 A

179A

127A et 129A

79

Tension

500 V

500 V

500 V

500 V

Rapport de réduction Vitesse

27

Département Electromécanique

juillet 2011

I.

Le Convoyeur à bande « BC » :

Le transporteur BC qui reçoit le phosphate du transporteur de reprise dans la fosse de déchargement des wagons, ce transporteur est ascendant, et environ 50% de son trajet est souterrain, le reste est en structure sur élevée, ce transporteur alimente le stock. Ce transporteur est descendant comme le montre se schéma

Nous devrons dans notre travail calculer la puissance du moteur nécessaire au bon fonctionnement du convoyeur. Pour calculer la puissance absorbée par le convoyeur et par conséquence choisir le moteur qui entrainera le tambour, il est nécessaire dans un premier temps de calculer l’effort tangentiel qui permet de déplacer la bande.

28

Département Electromécanique

juillet 2011

I .1 Calcule de l’effort tangentiel : Il faut calculer l’effort tangentiel total



sur le pourtour du tambour d’entrainement.il

doit vaincre la résistance au roulement et il est la somme des efforts suivant : 

 

Effort nécessaire pour déplacer la bande chargé, qui doit surmonter les forces de frottement engendrées par les stations supports supérieures et inférieures, les tambours de renvoi et de contrainte, etc. Effort nécessaire pour vaincre la résistance au déplacement horizontal du produit. Effort nécessaire pour élever le produit à la hauteur requise (dans le cas d’une descente, l’effort engendré par la masse modifie la puissance résultante).



Effort nécessair e pour vaincre les résistances secondaires, lorsqu’il y a des accessoires (dans notre cas on négligera l’effet de cet effort sur la puissance

totale). Ainsi et afin de calculer l’effort tangentiel on devra d’abord trouver des coefficients qui

permettrons de prendre en compte les différents éléments précédemment cités.  Coefficient f :

C’est le coefficient de frottement interne du produit et des parties tournantes, soit les stations supports, il dépend aussi des conditions d’utilisation ainsi que la vitesse du

convoyeur. Dans notre cas on supposant un frottement interne standard, et on nous référant à l’annexe 4.A on obtient un coefficient de frottement : f=0,017.  Coefficient

 :

C’est un coefficient de résistance fixe il dépend de la longueur du convoyeur, soit l’entraxe

entre les deux tambours (de tête et de pied). Dans notre cas, ayant un entraxe de 66,2m, et on nous référant à l’annexe 4.B on a 

c =2

 Coefficient Ct :

C’est le coefficient de résistance passive qui dépend de la température qui règne ou le

convoyeur est utilisé. Ainsi pour nous on considérant une température de 30° , l’annexe . donne une valeur de 

 =

 Poids des pièces tournantes par rapport à l’écartement :

Le tableau de l’annexe 4.E , Nous donne les poids des parties tournantes en fonction de la

largeur de la bande et du diamètre des rouleaux (Pprs et Ppri). Le poids ainsi obtenu est divisé par les écartements des stations supérieurs et inférieurs par rapport a l’écartement (L’écartement des rouleaux supérieurs

29

a= 1.2m et celui du rouleau inférieur au = 3m)

Département Electromécanique

juillet 2011

On trouve : Pprs =29.2Kg

Ppri =23.2Kg

qR =24.33Kg/m qRU =7.73Kg/m.

 Poids du produit par mètre linéaire :

=.× Ainsi et pour

 =3000/ℎ et V=3.12m/s  =./

L’effort tangentiel est la somme des efforts tangentiels nécessaires pour déplacer le brin

inférieur et le brin supérieur de la bande. a-effort tangentiel pour déplacer le brin supérieur : On le notera



 et il est calculer à partir de la formule :

=  ×  ×× × ( + + )  × ( +)×. Avec :

qb : poids de la bande par mètre linéaire (kg/m)

(dans notre cas on a une

bande de résistance 800kg/mm , d’épaisseur de revêtement 4+2. donc se référant au tableau de l’annexe 4.D on a le poids de l’armature est de ainsi

qb =6.6+1.15× 4+2 =13.5Kg/m L : entraxe ; H : dénivellation

Le signe (-) vient du fait que notre convoyeur est descendant .



On obtient :

b-effort tangentiel pour déplacer le brin inférieur :

On le note



 et il est calculer à partir de la formule :

  = [×  ×× ×  + +×]×.

Remarque : le signe (+) est utilisé pour les sections descendantes . On obtient dans notre cas :



c-effort tangentiel totale :

C’est la somme des efforts tangentiels nécessaires pour déplacer le brin inférieur et le brin

supérieur, et il est égal:

 30

Département Electromécanique

juillet 2011

I.2. Puissance d’entrainement : Etant donné l’effort tangentiel total sur le pourtour du tambour d’entrainement, la vitesse

 ƞ

de la bande, et le rendement de transmission , la puissance minimale d’entrainement est calculée selon la formule  :

 ×  P= ×ƞ La puissance minimale d’entrainement est donc :

Conclusion :

La puissance nécessaire pour l’entrainement de la bande est plus importante que la puissance installée (132 kW), ce qui explique que dans la pratique qu’on travail avec un débit de 19OOt/h, et que au maximum on peux aller jusqu’à 2100t/h , et au delà de ce débit , le

convoyeur se bloque, c’est -à-dire arrêt du moteur. Ainsi pour transporter le phosphate brut avec un débit de 2400t/h, il est conseillé d’installer un moteur asyn chrone de puissance supérieure à 140KW, et on se référant au tableau de l’annexe on devra installer un moteur de puissance 160KW.

31

Département Electromécanique

juillet 2011

II.

le convoyeur à bande « BA » :

Pour la transporteuse « BA », on a les mêmes caractéristiques au niveau du débit à transporter, largeur de la bande, vitesse de la bande, et même les diamètres des rouleaux supérieures et inférieures. La seule différence est au niveau de l’entraxe, et la dénivellation.

Et aussi se tr ansporteur est caractérisé par le fait qu’il est réversible c’est -à-dire qu’il peut alimenter soit le convoyeur « BC » en cas de déchargement du phosphate humide, soit le convoyeur « SA » dans le cas de déchargement du phosphate sec. Or pour le calcule de la puissance pour se convoyeur on devra le décomposer en deux parties, puisque il a une partie horizontale, et puis une autre ascendante comme le montre le schéma suivant :

Ainsi, on a les caractéristiques suivantes :

longueur(m) élévation(m)

Cq

F

17.2

2.7

3.2

0.017

53.68

0

2.05

0.017

Donc on a :

 =  +  32

Département Electromécanique

juillet 2011

Avec :

: L’effort tangentiel du brin supérieur de la partie montant du convoyeur. : L’effort tangentiel du brin supérieur de la partie horizontale du convoyeur. . +  +2.7×  +13.5]×0.981 F =17.2×3.2×O.O17×13.5+ . .×. .×. =. =53.68×2.05×0.017 ×13.5+ .. + . ×.×0.981 = . ts1

Par suite l’effort tangentiel total du brin supérieur  :

 =. De même pour l’effort tangentiel du brin inférieur  :

 17.2×3.2×0.017×13.5+ .2.7 ×13.5×0.981 = . =

Fti2

= 53.68×2.05×0.017×13.5+ . ×0.981=.

Ainsi

= 22.7daN

En fin on trouve :

D’autre par on a

× ƞ=0.7  = ×ƞ  = .   pour un

Conclusion :

En nous référant a l’annexe 8 , on constate qu’on doit installer un moteur asynchrone dont

la puissance est de 75KW. Or pour ce qui concerne se convoyeur on a installé un moteur de puissance 75KW. Par suite, ce transporteur peut transporter le phosphate avec un débit de 2400t/h .

33

Département Electromécanique

juillet 2011

Le Convoyeur à bande « SA » : Ce convoyeur se caractérise par le faix qu’il possède deux tambours de commande. Aussi,

par le fait de sa structure qui est assez complexe comme le montre le schéma suivant :

Le transporteur « SA » a une hauteur variable alors on va le décomposé en tronçon.

1er tranche

2éme tranche

3ém tranche

4ém tranche

5ém tranche

longueur(m) Elévation(m)

127.17

39.94

140

83.35

51.5

0

4.1

0

-18 .75

12

coefficient cq

1.6

2.2

1.5

1.8

2.1

Par suite on a :

 = + + + +  =  + + + + .×0.981  =127.17×1.6×0.0167×13.5+ . + ×. .  =1237.25  =127.17×1.6×0.0167×23.3 2 +13.5×0.981  =. 34

Département Electromécanique

juillet 2011

De même pour les autres tranches on trouve ainsi :

 =1237.25+1929.29+1276.885467.27+4740.55  =3716.7  =70.7823.73+74.05+300.5121.3  =300.3 Par suite l’effort tangentiel est :

 = Donc la puissance minimale a installer est de

 =. Conclusion : Ainsi, et comme ce convoyeur est équipé de deux moteurs, alors on devra installer dans chaque moteur une puissance supérieur a 72KW. Et on consultant la gamme du choix du moteur normalisé, on constate que la 1er puissance supérieur a se qu’on a trouvé est 75KW. Or , dans ce convoyeur on a installer une puissance de 90KW dans chaque du tambour de commande.

35

Département Electromécanique

juillet 2011

Le Convoyeur à bande « SB » : Le convoyeur « SB » est horizontale comme le montre le schéma suivant :

ainsi on appliquant la même formule.

Fs =[ L×C ×f×Ct×(q b + q + qR)]×0.981 H=0 puisque la transporteuse est de forme horizontale. Donc

Par suite :

Fs =681.42daN Fi = L×Cq×f×C × qb +qRU ×0.981 Fi =47.45daN

 =

Donc

=.

On trouve la puissance :

Conclusion : On consultant le tableau de l’annexe 8  ; on devra installer une puissance de 45KW. Or la

puissance installer est de 55Kw.

36

Département Electromécanique

juillet 2011

Chapitre IV : dimensionnement du convoyeur « SA »

37

Département Electromécanique

juillet 2011

III. Dimensionnement du convoyeur « SA » : Ci – après la liste des principales caractéristiques du convoyeur à bande qui sera utilisé pour le transport du phosphate sec.    

Débit : 3000t/h Vitesse 2.5m/s Stations en auge Largeur de la bande : 1400mm

Nous devrons dans notre travail calculer la puissance du moteur nécessaire au bon fonctionnement du convoyeur et dimensionner les différents éléments du convoyeur. 1- Débits :

Débit théorique : 3000t/h Débit (en ajoutant un coefficient de sécurité de 25%) : 3750t/h 2- produit à transporter :

Le produit qui sera transporter par se convoyeur est le phosphate sec. La masse volumique de se phosphate est de : 1.2 t/  c’est un produit abrasif.

m

3- écartement maximal entre les stations :

En générale l’écartement maximale en tre deux stations supports est calculé en fonction de

la largeur de la bande de la masse volumique du produit transporté, de façon à maintenir l’incurvation de la bande dans les limites indiquées pour éviter tout diversement du produit

transporté. Cet écartement est également limité par la capacité de charge des rouleaux. Dans notre cas, on nous référons à l’annexe 1 on obtient pour une largeur de bande de

1400mm et une masse volumique de 1.2t/m un écartement maximale entre stations maximales de a0=1.2m, et un écartement maximale entre stations inférieurs de au=3m. 4-choix des rouleaux :

Dans un convoyeur le composant le plus couteux et le plus susceptible d’ être endommagé

est la bande. Les rouleaux qui la soutiennent sur toute sa longueur sont tout aussi importants et il convient de les concevoir, de les choisir ou de les fabriquer de manière a optimisé leur duré de vie et celle de la bande. La résistance à la mise en rotation des rouleaux a une influence importante sur la bande et, par conséquent, sur la puissance nécessaire pour la déplacer et la maintenir en mouvement .

38

Département Electromécanique

juillet 2011

4.1. Diamètre des rouleaux :

Le diamètre des rouleaux est obtenu en fonction de la largeur de la bande et de la vitesse, ainsi pour une vitesse de 2.5m/s et une largeur de 1400mm le diamètre recommandé pour les rouleaux est de 159 mm. 4.2. Calcule des efforts appliqués sur les rouleaux :

Pour effectue les calcules on supposera dans un premier temps qu’on utilise une bande de

résistance 800N/mm, d’épaisseur de revêtement de 4+2 et en référent a l’annexe 4, tableau 4.D, on trouve le poids par mètre linéaire de qb=13.5Kg/m, ces valeurs seront, après calcule de la bande rectifiées si nécessaire (voir paragraphe choix de la bande). a. Rouleaux porteurs (supérieures) : 

Effort statique :

L’effort statique sur les rouleaux porteurs est calculé en fonction du poids transportés et du poids de la bande qui exercent un effort sur les rouleaux. L’effort statique, qu’on notera

Ca, est donc donné par la relation :

Ca =

 a ×(q +  ×0.981 .× 0

 b

Avec

a0: Ecartement de stations supérieures q b : poids de la bande par mètre linéaire (Kg/m)



: Débit massique (t/h)

V : vitesse (m/s) On obtient donc 

Ca= 506.4daN

Effort dynamique :

L’effort dynamique est obtenu en multipliant l’effort statique par un coefficient de fonctionnement qui dépend du produit transporté, de l’environnement d’utilisation du convoyeur ainsi que des conditions d’utilisation (nombre d’heures de travail….etc.).

On a donc :

39

 =  × ×  × 

Département Electromécanique

juillet 2011

Avec :



: Coefficient de choc qui dépend de la granulométrie du produit transporté, qui est dans notre cas comprise entre 0 et 100mm, et de la vitesse de la bande. On nous référent à l’annexe 2 tableau A, on obtient un coefficient de  = 1.

F



: Coefficient de service ou coefficient d’utilisation qui dépend du nombre d’heures de

fonctionnement par jour du convoyeur. En supposant un fonctionnement de plus de 6 à 9 heures par jour et en nous référent à l’annexe 2 .B , on obtient s  .

F =1.1

:

Coefficient lié à l’environnement d’utilisation du convoyeur et qui dépend de la

nature du produit transporté selon son degré d’abrasivité et de corrosivité. Le phosphate étant un produit abrasif, en nous référant à l’annexe 2 tableau C  ; on obtient

F = 1.

Tous calculs faits on obtient un effort dynamique sur stations supérieures de

 = .  

Effort sur le rouleau central :

Etant donné que les stations porteuses sont en auges l’effort appliqué sur les différents rouleaux d’une station n’e st pas le même et le rouleau centrale supporte une grande partie de l’effort. Ainsi le tableau de l’annexe 4.C. nous donne le coefficient de participation du rouleau central selon le degré d’inclinaison des stations, pour le cas d’une inclinaison à 30° on a

= O.65

On a donc l’effort sur le rouleau central  :

 =  × 

 = .   b. rouleaux inférieurs : 

Effort statique :

Puisque les stations inférieures ne supportent pas la charge du produit l’effort statique

qui leur est appliqué est calculé seulement en fonction du poids de la bande. On a ainsi la formule qui donne l’effort statique  :

 =  × ×. 40

Département Electromécanique

juillet 2011

Avec :

 : Ecartement entre les stations inférieures : Le poids de la bande par mètre linéaire .

 = . 

On obtient ainsi : 

Effort dynamique :

De la même manière que pour les rouleaux supérieurs l’effort dynamique est obtenu en multipliant l’effort statique par un certain nombre de coefficients : les coefficients de services et d’environnement précédemment définis ainsi qu’un coefficient de vitesse qui

dépend de la vitesse de la bande ainsi que d u diamètre des rouleaux et qu’in notera nous référent à l’annexe 3.E on a L’effort dynamique est alors :

 =. ′ =  ×  ×  ×  = 39.77 daN

 Fv. En

4.3. Choix des rouleaux :

Ainsi en fonction de l’effort dynamique calculé le plus importants, du diamètre, de la largeur et de la vitesse de la bande on choisit dans l’annexe 5 les rouleaux qui nous seront les mieux

adaptés. Ainsi, dans notre cas, concernant les rouleaux supérieurs ainsi que les rouleaux inférieurs on adoptera des rouleaux PSV3 Dont le diamètre de l’axe est de 25mm et qui utilisent des roulements 6205.

 5. calcul de la puissance absorbée : Pour le calcul de la puissance on suit les mêmes étapes suivit lors du calcules de la puissance des convoyeurs « SA », lors de la partie précédente. On trouve, pour l’effort tangentiel :

 =4537.07  =  300.3daN Donc

 =.

Par suite :

 =. 41

Département Electromécanique

juillet 2011

6. choix de la bande : 6 .1. Tension de la bande :

Le calcul des tensions de la bande est important du fait qu’il nous permet de rectifier, si c’est

nécessaire notre choix de la bande précédemment effectué. Il nous permet aussi de calculer le contrepoids à installer qui évitera que la bande dépasse une certaine incurvation et garantira son adhérence. On calculera ainsi les tensions en aval et en amont des tambours de commande et de tète. Le schéma ci-dessous montre les principales tensions qu’on aura à calcul

T et T

Les tensions    étant respectivement les tensions en amont et en aval du tambour de commande.

T

La tension  , tension en aval ou en amont du tambour de pied. La tension Tg, tension de la bande au niveau du point d’attache du dispositif de reprise de tension. a. Calcul de

et  :

F sur la circonférence du tambour correspond à la différence entre les tensions T (coté entrée) et T (coté sortie). On en déduit le L’effort

tangentiel

total

couple nécessaire pour mettre en mouvement la bande et à transmettre la puissance.

En se déplaçant du point A au point B la tension de la bande passe exponentiellement d’une valeur    à une valeur  . La relation entre  et    peut ètre exprimée de la manière suivante :

T

Ou :

 

T

T T

 ≤ ×  

 est le coefficient de frottement entre la bande et le tambour, en fonction de l’arc

d’enroulement.

42

Département Electromécanique

juillet 2011

Le

signe(=)

définit

l’état

limite

d’adhérence

 ≥  ×  

de

la

bande.

Si

le

rapport

la bande va glisser sur le tambour d’entrainement et le mouvement n e peut pas être

transmis. A partir de la formule de l’effort tangentiel total on obtient  :

La valeur



 =  ×  ×−=  × 

, qui définit le coefficient d’enroulement, est en fonction de l’arc

d’enroulement de la bande sur le tambour d’entrainement et de la valeur du coefficient de

frottement

f  entre la bande et le tambour. Cette valeur nous est donnée par l’annexe 6.

On obtient donc pour un tambour caoutchouté ON en déduit donc la valeur de



, =0.08 d’où

 =.  =.

b . Calcul de T3 :

C’est la tension relative à la sortie du tambour de renvoi.

 =  + 

 =. 6.2. Choix de la bande :

Etant donné la tension maximale de service du convoyeur :

T =5224.36daN

La tension de service unitaire de la bande pour un mm de largeur est obtenue de la manière suivante :

 =  ×10 Avec N : largeur de la bande Par suite :

 = . /

La charge de rupture de la bande correspondra à la charge d’utilisation multipliée par un coefficient de sécurité de ‘8’ pour les bandes à armature métallique et de ‘10’ pour les

bandes à armature textile. Dans notre cas, nous avons une bande à armature textile on choisira donc une bande ayant, au minimum, une résistance de 373.22 N/mm. Étant donné que notre premier choix de bande respecte ce critère on le conservera par conséquent, on choisira donc une bande à armature textile de résistance 800 N/mm avec une épaisseur de revêtement de 4+2.

43

Département Electromécanique

juillet 2011

7 . dimensi onnement des tambours : Diamètre des axes des tambours :

Selon leur emplacement sur le convoyeur, les tambours doivent résister aux forces exercées à la fois par la tension de la bande et par le produit transporté. L’une des principales causes

de défaillance de la structure du tambour est la flèche excessive de l’axe. Il est donc primordial de dimensionner correctement l’axe en appliquant un coefficient de sécurité très

élevé. En nous référent à l’annexe 7.A, qui indique les diamètres minimaux des tambours du

convoyeur selon la charge de rupture de la bande ainsi que le type de bande utilisé, les diamètres minimaux pour les différents tambours sont les suivants :   

Tambour de tète : 800 mm Tambour de renvoi : 630 mm Tambour d’inflexion : 500 mm

Notre choix du tambour sera effectué à partir du catalogue de tambours «  Rulmeca » (voir l’annexe  7.B). Le tambour ainsi choisi est de type USC de diamètre 800 mm et de poids 718Kg. a. Tambour de commande :

L’axe du tambour de commande est soumis en alternance à des torsions, entrainant des

ruptures de fatigue. Pour calculer correctement le diamètre de l’axe, il est nécessaire de déterminer le moment fléchissant   et le moment de torsion  . Le moment fléchissant de l’axe est le résultat de la somme des tensions    et du poids du tambour. Pour déterminer le diamètre de l’axe, il faut déterminer les valeurs suivantes  : la résultante  , le moment fléchissant  , le moment de torsion  , le moment fléchissant idéal i  et le module de résistance .

M

 Résultante

 :

T  et T M

 M

M



M

C’est la résultante des tensions T1, T2 appliquées

au tambour et le poids du tambour. Pour simplifier le calcul, on supposera que la tension T et le poids  sont perpendiculaires ( voir le schéma ci-contre). On a donc

P

 = √  + ²+   =.  44

Département Electromécanique

juillet 2011



Moment fléchissant

  :

Le moment fléchissant est calculé à partir de la formule

:

  =  × 

Avec

l = G−B−   (G, B sont déterminé a partir

des caractéristiques du tambour du tableau de l’annexe 7.B et N étant la largeur de la bande).

Donc

l = ×−− =0.175m   = 494.84daN.m  Moment de torsion M : 

Le moment de torsion est calculé à partir de la puissance absorbée et de la vitesse de rotation du tambour N . Calcul de N : On a

On a

 =  ×  =  ×  et =× et  = ××  or  par suite on a × Donc  = 59.68 / N=×× Calcul de M :

 = 

avec

×× w= 

 =

par suite ;

×  = ×



 1382.15daN.

Donc 

Moment fléchissant idéal

Mi  :

Ce moment est la combinaison du moment fléchissant et du moment de torsion .

 =   ×   +  +  × √  +   

:

limite élastique du matériau ici on travaillera avec un XC45 ( voir le tableau de l’annexe

7.C) ici

 =/ . Et  =  = 1

 =.

45

Département Electromécanique

juillet 2011



Diamètre de l’axe du tambour de commande d  :

Le diamètre est calculé a partir de la relation

 = ×

Avec : R : le rayon de l’axe du tambour

 = s : facteur de sécurité ici on prendra s=2

 ×  =  Par suite :

  = √ × ×

=. Or le tableau nous donne un axe de diamètre de 100mm, par suite cet axe supportera les charges et les efforts du moment fléchissant et de torsion.

8. Motorisation 1 .Choix du moteur : En considérant un facteur de sécurité de 25% sur la puissance et puisque la puissance absorbée par l’installation est de 176.76KW, la puissance du deux moteurs devra être

supérieur a 109KW, en nous référant au catalogue moteurs ALMO (annexe8) on choisira deux moteurs de 110KW et tournant à 1485tr/min.

2. Choix du réducteur : A partir des caractéristiques du moteur précédemment choisi on calcul le couple appliqué à l’arbre du réducteur. On obtient donc

Après calcul on trouve :

46

×  = ×× =.. Département Electromécanique

juillet 2011

9. Choix du coupleur hydraulique : Le coupleur hydraulique fonctionne suivant le principe des transmissions hydrodynamique. La puissance est transmise par l’intermédiaire d’un fluide, sans contact mécanique entre le

moteur et la machine. A chaque entrainement il y a un coupleur approprié, de se fait, partant de la puissance d’entrainement nominale et du régime d’entrainement, il est possible de déterminer la taille

adéquate du coupleur avec le diagramme de puissance ci-dessous. Sur sa plage de puissance, le coupleur est adapté aux conditions de l’entrai nement par variation du remplissage d’huile. Dans notre cas, on a une puissance d’entrainement de 110KW, et une vitesse d’entrainement de 1485tr/min, alors in se référent au diagramme, le coupleur adéquat est

de 487mm.

Conclusion : Ainsi, pour transporter le phosphate sec de débit 3000t/h , on doit seulement changer le moteur qu’est déjà installer pour un autre de 110KW  , aussi il faudra changer les tambours de commandes et ceux de renvois , mais pour le reste , a savoir , la bande, les rouleaux, et aussi le coupleur hydraulique aucun changement n’est nécessaire.

47

Département Electromécanique

juillet 2011

Conclusion :

En conclusion, ce stage ma été d’un grand apport tant sur le plan personnel que sur le plan professionnel. En effet, j’ai pu au long de la durée de mon stage, en côtoyant au quotidien la réalité du monde du travail m’acquérir des différents aspects qui le régissent ainsi que les problèmes

et les difficultés qui peuvent y être rencontrées. De plus, j’ ai pu mettre en pratique un ensemble de notions techniques qui m’été

transmises durant mes deux premières années d’études au sein de l’Ecole Nationale de L’Industrie Minérale. A coté de cela, j’ai acquis de nouvelles techniques durant mon étude

du convoyeur à bande grâce aux explications riches d’enseignements dont m’ont fait part l’ensemble des membres de mon encadrement.

Enfin, je tiens à réitérer mes remerciements à l’ensemble des intervenants qui ont fait que ce stage m’ai été enrichissant et form ateur.

48

Département Electromécanique

juillet 2011

Annexe

49

Département Electromécanique

juillet 2011

Organigramme du groupe OCP

Président direct

50

Département Electromécanique

juillet 2011

Maroc Phosphore Safi (CIS) Dép. Etudes & Contrôle de Gestion Economique

Dép. Program. & Contrôle Produits

(CIS/EE) (CIS/CP) DIRECTION LOGISTIQUE & AMELIORATION

DIRECTION PRODUCTION

Div. Maroc Chimie

Div. Maroc Phosphore 2

Div. Gestion Administrative

(CIS/AG) Div. Maintenance Centralisée

Div. Maroc Phosphore 1 (CIS/PP)

Projet SMGI

Div. Infrast. Portuaires Dép. Technique & Préparation des Projets

Projet Amélior. & Dév. des Compétences

Projet Amélioration des Procédés

Dép. Achats Délégués (CIS/LD)

Projet Maintenance & Equipement (CIS/AM)

Organigramme du groupe OCP

51

Département Electromécanique

juillet 2011

Le chef de la Divisi on

Secrétariat de la  Division PM

E tude et Amélioration Technique

 Service de production

 Service Matéri el

CI S/PM/P

CI S/PM/M

CI S/PM/T  Atelier d’Energie

E t Fluide E ntretien Mécanique  Sulfurique  Atelier de Production

CI S/PM/MM1

 Sulfurique

 Bureau d’Etudes

CIS/PM/M-BE

E ntretien Mécanique  Atelier de Production

Phosphorique

Contrôle

Phosphorique

CI S/PM/MM2

d’Entretien

E t Matériel  Atelier de lavage de  phosphate CI S/PM/PT

E ntretien Mécanique De la Laverie CI S/PM/MM3

Annexe I.3

52

Département Electromécanique

juillet 2011

Organigramme du service

CHEF DE SERVICE Y.CHAHID MESBAHI Secrétariat

CHEF D’ATELIER 

CHEF D’ATELIER 

FAKKAR HAMZA X5032

FERKANE X5032

CONTREMAITRE :

COORDINATEUR DE SECURITE :

PREPARATION TECHNIQUE GRAISSAGE & MECANIQUE

EZOUITI X3032

VULCANISATION

MECANIQUE (lignes de lav.)

KARROUCH X3156

LAZIM X3032 (mécanique)

REHABILITATION LAVERIE (équipe hétérogène)

CHAHID X3032

MIRI C7014 HANAFI C5014 SASSI C5014

MOSLIH X3032

BACHAR C5156

HANINE C6014 EZZAROUALI C5014

LAAMIME C1000

YAGOUBI X3032 LAMDASNI C7014

RAZOUKI C4014

LAISSI C5014 RHAZOUANE C4008

NB  : Mr ELKIRD actuellement agent de préparation

HASSAD C3014

Raison de son recasement.

53

Département Electromécanique

juillet 2011

Circuit de manutention de Phosphate Brut Annexe 1.7

54

Département Electromécanique

juillet 2011

Circuit Simplifié d’une ligne de lavage

Annexe 1.8

55

Département Electromécanique

juillet 2011

Circuit de manutention de Phosphate Lavé

56

Département Electromécanique

juillet 2011

. Annexes 2: Annexe 1 : écartement maximal entre les stations supports

Annexe 2

57

Département Electromécanique

juillet 2011

Annexe 3 : Coefficients : c- coefficient d’environnement :

58

Département Electromécanique

juillet 2011

Annexe 4 : 4.A. coefficient de frottement interne :

4.B. coefficient de résistance fixe :

59

Département Electromécanique

juillet 2011

4.C . coefficient de résistance passive :

4.D. poids de l’armature de la bande :

4.E. Poids des parties tournantes :

60

Département Electromécanique

juillet 2011

Annexe 5 : Rouleaux « Rulmeca »

61

Département Electromécanique

juillet 2011

62

Département Electromécanique

juillet 2011

7.B. Tambour « Rulmeca » :

7.C. caractéristiques mécaniques :

63

Département Electromécanique

juillet 2011