TP de TPM Fin

 

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Table des matières ................................................................................................................................. 2 INTRODUCTION .................................................................................................................................

CHAPITRE 1 : LES TRANSMISSIONS PAR POULIE ET COUROIE PLATTE ET ................................................................................................................................. ...................................... 3 TRAPEZOIDALE  ........................................................................................... I.1.Définition d’une transmission [1] ............................................................................................... 3 ......................................................................................... 3 I.2. Transmission par poulie et courroie ......................................................................................... I.2.1.Paramètres géométriques ..................................................................................................... ..................................................................................................... 4 .................................................................................................... 7 I.2.2. les types des courroies [3] ....................................................................................................  .............................................................................................................. ................ 7 2.2.1 Les courroies plates ..............................................................................................

2.2.2. Courroies ronde ................................................................................................................... ................................................................................................................... 8 .................................................................................................... 8 2.2.3. Courroies trapézoïdales : .................................................................................................... .................................................................................. 9 2.2.3.1. Calcul des courroies trapézoïdales ..................................................................................

2.2.4. Courroies crantées (dentée): ............................................................................................. ............................................................................................ 11 I.2.3. Différents types de montage [5] ........................................................................................ 12 I.2.4. Matériaux des courroies [6] .............................................................................................. .............................................................................................. 12 I.2.5. Utilisation des courroies .................................................................................................... 13 I.2.6.Type de poulie et courroie utilise ....................................................................................... ...................................................................................... 15 2.6. Avantage : ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 15 ......................................................................................................................... 15 2.7. Inconvénient .......................................................................................................................... ................................................................................................................................... 16 CONCLUSION ....................................................................................................................................

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE........................................................... ............................................................................................... .................................... 17

 

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INTRODUCTION Les transmissions de puissance mécanique occupent une place importance dans les installations industrielles. Les chercheurs travaillent sans relâche afin de les améliorer. Une des voies d’amélioration des systèmes de transmissions de puissance mécanique est  est   d’augmenter le rendement et de les rendre plus durables autrement dit économique et d’un  entretien espacé et assez simple, et enfin pour certaines applications, aussi silencieuses que possible. Les solutions technologiques sont nombreuses et chacune est pourvue d’avantages et  et   d’inconvénients, c’est pour cette raison qu’on rencontre différents systèmes utilisés dans ces dans  ces cas pr écis écis on citera à titre d’exemple : poulie :  poulie et courroies.

 

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CHAPITRE 1 : LES TRANSMISSIONS PAR POULIE ET COUROIE PLATTE ET TRAPEZOIDALE I.  ORGANE DE TRANSMISION DE MOUVEMENT

Dans certaine objet technique, il est parfois utile de transmettre un mouvement vers une ou  plusieurs autres pièces. pièces. Lorsque issu d’une force d’une pièce d’une  pièce mécanique et communiqué une autre sans qu’il soit transformer , on dit qu’il y a transformation du mouvement. Ainsi,, un organe moteur en mouvement transmet l’action a un autre Ainsi un autre organe récepteur (ou mené). Les deux organes peuvent être directement en contacte ou la transmission peu se faire à l’aide d’un organe intermédiaire. La plus part des systèmes de transmission de mouvement communique un mouvement de rotation d’une  pièce à l’autre. Le  Le  mécanisme peuvent être réversible ou non (changer de direction) et ils peuvent modifier les sens de la rotation ou non. Parmi les systèmes de transmission du mouvement, les plus répondu son le suivant :

  Les courroies plates ; o  Les courroies trapézoïdales ; o

o

  o  o  o  o 

Les câbles ; Les chaines ; Les roues à friction ; Les engrainages ; Les vices sans fin-roues tangentes variateurs et boites de vitesses

I.1.Définition d’une transmission [1] Une transmission est un dispositif mécanique permettant de transmettre, ou convertir, un  mouvement d'une pièce à une autre. Cet élément de la chaîne d'énergie a pour fonction   l'adaptation du couple et de la vitesse entre entr e l'organe moteur et l'organe entraîné.  

La transmission du mouvement est l'une des fonctions les plus courantes des éléments de la   mécanique générale, c'est-à-dire des dispositifs mécaniques destinés à remplacer la main de   l'homme.  Selon les mécanismes, la transmission est dimensionnée suivant des considérations   concernant :  La position d'une partie du mécanisme, le mouvement souhaité, la force, ou le couple recherché et la puissance. I.2. Transmission par poulie et courroie Un système poulie-courroie permet de transmettre une puissance par un mouvement de rotation d’un arbre vers un autre. Les deux, ou plusieurs arbres, pouvant être éloignés l’un de l’autre par  poulies et courroie. L’élasticité de la courroie permet d'absorber les chocs et  les vibrations Grâce à la souplesse du matériau dont il est composé, Ce qui rend la   transmission silencieuse et sans lubrification.

 

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F i gur e 1 : Tr T r ansm nsmii ssion par po pouli ulie e-co -cour urrr oi e [2] I.2.1.Paramètres géométriques En fonction de l'entraxe e et des rayonnes primitifs 1  et la longueur de couroi théorique L

Figure.2: Paramétrage géométrique d’une transm transmii ssi ssion on pouli ulie es-courr oie. L'expression de rapport de transmission r 2/1 2/1: Données :  N1:la vitesse de rotation de la poulie menant (entrée)   N2: la vitesse de rotation de la poulie 2.  N3: la vitesse de rotation de la poulie 3 (sortie). ⃗1 : vitesse linéaire de poulie 1   ⃗ : vitesse linéaire de poulie 2  ⃗3 : vitesse linéaire de poulie 3  R 1 : rayon de poulie 1.  R 2 : rayon de poulie 2.  R 3 : rayon de poulie 3. 

 

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⃗1 : 1   × 1   ⃗ : :    ×    ⃗3 : : 3   × 3  

Vitesse angulaire: w (rad/s) 1 tour ⟶ 2   N tour ⟶  =

.. 60

 

Le couroi est considérée comme inextensible ce que implique que :

La fréquence de rotation de poulie 2:  

La fréquence de rotation de poulie 3:

 

Calcule de tensions dans les brins de la courroie

F i gur gure e 3 : br i n d de e la co courr urro oi e

 

6   

Avec :  

T : tension dans le brin tendu ;   t : tension dans le brin mou ;     C1 : couple moteur ;   R 1 : rayon de la poulie motrice. Théorème du moment résultant en projection sur l’axe z : C1 + t . R 1 - T . R 1 = 0 d’où : T : T –   –  t  t = C1/R 1 à la limite du glissement, on a :  pour une courroie plate.  pour une courroie trapézoïdale Avec :  

f : coefficient de frottement entre la courroie et la poulie ;

 

radians.   α : angle d’enroulement en radians. 

Pour éviter le glissement, il est es t nécessaire de prévoir une tens tension ion de pose T0 au montage.

F igur igure e 4 : système étant à l’arrêt   T0 = ½ (T + t)

 

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I.2.2. les types des courroies [3] D'une manière générale, il existe deux catégories de courroies : les courroies plates et les   courroies trapézoïdales. Mais selon la transmission, on trouve d'autres catégories qui ont la   même forme de section mais avec des spécifications de géométrie comme les courroies crantées (dentées) et ce pour une utilisation spécifique.

F i g ur ure e 5 : di ffé ff ér ente ntess typ type e des co cour urrr oies

2.2.1 Les courroies plates Ce type de courroie permet la transmission des vitesses circonférentielles très importantes,   Jusqu’à 80 m/s. Elles sont utilisées pour des axes parallèles ou non, ce qui permet de concevoir des systèmes limiteur de couple.  

Le glissement inévitable, due à la géométrie de ces courroies limite considérablement les   couples transmissibles. En effet, leur emploi nécessite souvent l’utilisation d’un galet   tendeur ou d’un système de tension par un réglage de l’entraxe.  l’entraxe.  

 

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F i gur gure e 6 : Courr Courro oi es p pla lattes [2] 2.2.1.1. Avantages et inconvénients des courroies trapézoïdales Avantage :

  Construction facile.



Inconvénient :

  La courroie à tendance à monter vers les grands diamètres des cônes ;



  La courroie doit être maintenue par des fourches (usure rapide) 



2.2.2. Courroies ronde Elles sont surtout utilisées dans les petits mécanismes.

F i gur gure e 7: co courr urr oi es ro r ond nde es [4] 2.2.3. Courroies trapézoïdales : Les courroies trapézoïdales sont les plus utilisés; a tension égale elles transmettre transmett re une puissance   plus élevée éle vée que les courroies plats plat s (conséquence de la forme en V augmentant la pression press ion de   contacte et par l'effort transmissible). 

La forme trapézoïdale permet une meilleure adhérence de la courroie sur la poulie. Ainsi ce   type de courroie permet des couples transmissibles plus importants ou des entraxes plus  petits  petits (arc d’enroulement plus petit).  petit). 

 

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F i gur gure e 8 : C ourr ur r oi e plat late [4] 2.2.3.1. Calcul des courroies trapézoïdales Le principe est résumé par l'organigramme de la figure 4:  

Calcul de la puissance de service est donnée par :  P SS  = P.K S

Avec :  

PS : puissance de service ou puissance corrigée en W;   P : puissance réelle à transmettre en W ;   K S : coefficient correcteur fonction de la longueur primitive LP ; Calcul du diamètre primitifs dP et DP :

   = = =      Avec :          

 ND : vitesse de la grande poulie en tr/min ;  Nd : vitesse de petite poulie en tr/min ; DP : diamètre primitif de la grande poulie ; d p : diamètre primitif de la petite poulie ;   et   : vitesse en rad/s. 

Vitesse courroie est par l’expression suivante : suivante :

 =    × Avec :  

V : vitesse linéaire de la courroie en m/s ;

   2

 

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Longueur primitive courroie :

Avec :  

L p : longueur primitive de la courroie ;   a : entraxe ;  puissance admissible vaut :

Avec : Pa : puissance admissible ; P b : puissance de base ;   K L : coefficient correcteur en fonction de la longueur primitive ;    

 

  : coefficient correcteur en fonction de l’angle d’enroulement  .

 Nombre de courroie nécessaires :

Avec : nc : Nombre de courroie ; Pa : puissance admissible ;   Ps : puissance de base de la courroie.

   

2.2.3.2. Avantages et inconvénients des courroies trapézoïdales Avantages :

           



Bonne adhérence due à l’enveloppe l’enveloppe des courroies ;



Renforcement de l’adhérence l’adhérence par  par l’effet de coin de la gorge;  gorge; 



Diminution des tensions de pose ;



S’adaptent aux petites distances d’axe en axe ; axe ;



 Ne présentent pratiquement pas de glissement ;



Suppression des tendeurs

 

11   

Inconvénients :

   Nécessitent un parfait parallélisme des axe de rotation sinon les courroies



seraient différemment sollicitées et s’assuraient s’assuraient irrégulières ;

   Nécessitent un bon alignement des gorges pour éviter la torse et l’assure l’assure des



flancs. 2.2.4. Courroies crantées (dentée):

La courroie synchrone (parfois appelée courroie dentée ou crantée), la courroie synchrone    permet d’assurer une transmission tra nsmission sans glissement (comme les chaînes ou les engrenages).   La courroie de distribution, qui synchronise le ou les arbres à cames avec le vilebrequin, a l'avantage de ne pas nécessiter de lubrification, contrairement aux synchronisations par  chaîne. Le remplacement d’elle doit s'effectuer après un certain temps ou un certain   11  kilométrage, selon les préconisations du constructeur (5 ans ou 80 000 km pour les moteurs   courants en moyenne).  On peut les considérés comme des courroies plates avec des dentes .Elle fonction par engrènement, sans glissement, comme le ferait une chaine mais avec plus de souplesse.

F i g ur ure e 9: E xem xemp ple e ett car car acté actérr i stique des co cour urrr oies ccrr anté ntée es [4] [ 4] 2.2.4.1 Avantages et inconvénients des courroies crantées Avantage :

vilebrequin  ;   Permet d’entrainer l’arbre à cames et de le synchroniser avec le vilebrequin ;   Synchronise également les soupapes et pistons du moteur.





Inconvénient

  Trop courte ;   Trop longue ;   Délicat de faire sa propre courroie

 



 

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I.2.3. Différents types de montage [5] Diverses conceptions de transmission par courroie :

a : transmission simple.  b et c : avec galet presseur. d : transmission inversée à courroie croisée. e : transmission inversée à courroie non-croisée. f et g : transmission à axes non parallèles

F i gur ure e 10 : les typ type es de de mont ontage age [ 2] I.2.4. Matériaux des courroies [6] L’élastomère doit être de nature à adhérer parfaitement à la structure fibreuse qu’il entoure   ces capacités sont obtenues avec :

  o  o  o 

o

Le polyuréthane ce matériau offre avec la poulie un coefficient de frottement élève ; le polychloroprene ;  le nylon ;  le néoprène. 

Les fibres peuvent être :

  en aramide ce matériau dont le module d’élasticité longitudinal (module d’Young)   est

o

compris entre 59 et 124 GPA (très supérieur à celui de l’acier pour lequel   E=200000 MPa) supporter de fonctionner à des températures extrêmes par ailleurs  sa résistance à la rupture en traction ( ) peut atteindre 22760MPa il est  chimiquement inerte :  o  en acier ;  o  en polyester ;   o  n verre.  Les fibres se situent sur la zone primitive ou en dessous enroulées hélicoïdalement les unes  sur les autres elles forment des cordons qui encaissent l’essentiel des sollicitations de  traction.

 

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Généralement chaque courroie possède un cordon unique enroule en hélice et dont la longueur est Lc= n L, n étant le nombre de spires et L la longueur de la courroie. L’élastomère est revêtu d’un textile (le plus souvent nylon) spécialement tissé tiss é et traité pour  le contact (courroie /poulie)

F i gur e 11 : M atér i aux d de es cco ourr ur r oi es [2] I.2.5. Utilisation des courroies   Grand moulin à grains et café : 

Fonction de la courroie est la Transmission du mouvement de l'arbre tournant (moteur) à  l'arbre des lames de broyage

F i gur e 12 : G r and moulin uli n à gr ai ns e ett café café [2]

 

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 

moteur thermique de véhicule automobile (maruti 800)  

Fonction de la courroie est de l’entrainement de L’arbre à came, L’alternateur et La pompe à  eau

F i gur ure e 13 : mote teur ur the therr mi que de véhi véhicule cule aut autom omob obii le ( maruti 800) [ 2]  

Diverses machines industrielles, machine à bois, machine à coudre

Fonction de la courroie est la Transmission du mouvement du moteur à la pièce qui travaille   sur la matière fabriquée

F i gur e 14 : machine machiness indust industrr i elle lless [2]

 

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I.2.6.Type de poulie et courroie utilise Parmi les types précédentes, le type utilise dans la machines c'est poulie et courroies trapézoïdales. 2.6. Avantage : Sont les plus utilisées dans l'industrie ;  

  Leur fonctionnement repos sur une particularité ;





Le coincement de la courroie entre les l es gorges de la poulie lors de son enroulement ; Augmente l'adhérence des courroies ce qui élimine presque enterrement le glissement ;



La gorge de la poulie qui, si elle est plus profonde, empêche le laminage de l'air ;



       



             

Le montage nécessite un bon alignement des poulies et un règle de l'entraxe pour le montage et le démontage ;



Possibilité de variations d'entraxe ;



Grandes flexibilité et souplesse (choc amorti) ;



Pas de lubrifiant ;



Entretien limite (réglage de tension périodique) ;



Fonctionnement silencieux ;



Masse volumique faible ;



Bon rendement. 2.7. Inconvénient    Rapport de transmission irrégulier (si glissement de la courroie et de la poulie) ; 

   Nécessité d’un détecteur de courroie (même dispositif que pour les chaines)



 

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CONCLUSION En conclusion, les poulies et courroie transmettent un mouvement. Cette transmission peux diviser ce mouvement comme dans le lave-linge ou le multiplier dans ce cas la poulie de départ est plus grand que la poulie finale. Pour comprendre cette multiplication il suffit de  penser que la poulie de départ donc la plus grande fait moins de tour en 1 minute que la  poulie finale (la plus petite). Pour la division du mouvement c'est le même principe mais à l'envers. Ou alors le laisser à l'identique en ayant deux poulies même taille et ainsi les deux  poulies font le même nombre de tour en 1 minute.

 

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REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE [1] https://fr.wikipedia.org/wiki/Transmission#:~:text=La%20transmission%20est%20l'%  C2%AB%20action,un%20%C3%A9metteur%20%C3%A0 C2%AB%20action,un%20 %C3%A9metteur%20%C3%A0%20un%20r%C3%A9 %20un%20r%C3%A9cepteur. cepteur. %20 %C2%BB  [2]  https://www.google.dz/imghp?hl=en&ogbl [2] [3]  polycopié de Cours Construction Mécanique 2, UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA, [4]  L. Fanchon “Guide des sciences et technologies industrielles” cours gén ie mécanique  I.Hannebicque /P.Goniidou, avril (2001). [5]  https://fr.wikipedia.org/wiki/Courroie Dr: AMEUR Toufik [5] [6] Construction mécanique transmission de puissance, auteur Francis Esnault ,3 ème édition,  2009