Projet Palan [PDF]

  • 0 0 0
  • Gefällt Ihnen dieses papier und der download? Sie können Ihre eigene PDF-Datei in wenigen Minuten kostenlos online veröffentlichen! Anmelden
Datei wird geladen, bitte warten...
Zitiervorschau

[3éme Année] Projet bureau d’études : Palan électrique

Encadré par : -

A. Oudra H. Moussami M. Sallaou A. Bamohammed

Réalisé par : -

HDID Mohammed

-

ELHAMDANI Ayoub

-

EL IDRYSY Ahmed

Section 3 / G 19 [3éme Année]

REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, c’est un devoir agréable d’exprimer en quelques lignes la reconnaissance et la gratitude que nous devons à tous ceux dont on a sollicité l’aide et la collaboration. Notre gratitude s’adresse tout spécialement à A.OUDRA, A. BAMOHAMMED, H.MOUSSAMI, M.SALLAOU, pour cette bénéfique initiative concernant la mise en œuvre d’un projet du bureau d’étude, qui a pour but d’améliorer l’esprit créatif chez les élèves ingénieurs, d’acquérir et assimiler les notions de base, de la construction mécanique, et aussi découvrir et confronter les différentes difficultés d’un processus de conception.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 1|Page

Sommaire Introduction ………………….…………………………………. P.3 Recherche bibliographique ……………………….…………. P.4 Partie A : Analyse Fonctionnelle I-

L’analyse fonctionnelle externe :

I-1- Analyse du besoin ……………………………………….. P.30 I-2-Validation du besoin ……………………………...…….. P.30 I-3- Enoncé fonctionnel du besoin ………………….….. P.31 I-4- Caracterisation des fonctions de service……….. P.31 II-

L’analyse fonctionnelle interne :

II-1- Fast de description du palan électrique ………. P.33 II-2- Choix des solutions …………………………………….. P.38 II-3- SADT, Actigramme A-0 ……………………………….. P.40 III-

L’analyse cinématique de palan électrique :

III-1- Aspect cinématique de palan électrique …….. P.40 IVV-

Schéma technologique ……………………………… P.42 Cahier de charge client ……………………………… P.43

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 2|Page

Partie B : Conception et Dimensionnement du palan Introduction ………………………………………………………… P.45 123456789-

Correction des nombres de dents …………………… P.46 Choix du moteur frein …………………………………….. P.47 Choix de l’accouplement …………………………………. P.51 Dimensionnement de l’arbre moteur ………………. P.53 Dimensionnement de l’arbre satellite ……………... P.56 Dimensionnement des roulements ………………….. P.59 Détermination de l’épaisseur du tambour ……….. P.67 Détermination du matériau du câble ……………….. P.72 Dimensionnement des Vis ……………………………….. P.73

10-Choix des Circlips ………....................................... P.75 Conclusion ……………………………………………………………. P.83

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 3|Page

Introduction Dans le cadre de notre formation à l’Ecole national des Arts et Métiers nous somme amené à réaliser un projet de bureau d’études d’un appareil de levage. Il s’agit d’une étude d’un appareil de levage et manutention intitulé palan électrique, c’est un appareil qui a pour rôle de soulever, abaisser ou déplacer des charges au moyen d’un tambour lié à un câble métallique qui est à son tour lié à la charge qu’on veut déplacer . Notre étude comporte une analyse des éléments principaux et secondaires composant la structure du palan électrique. Puis une analyse fonctionnelle de notre projet, par suite le dimensionnement des parties critiques de notre système .Enfin on va aborder la partie dessin.

 Qu’est-ce qu’un appareil de levage :

Tout dispositif ou appareil servant à lever ou à abaisser des matériaux ou de l’équipement est considéré comme un appareil de levage. En voici quelques exemples : • les treuils à cliquet utilisés pour le levage • les crics • les palans à main • les palans à levier • les palans à bras • les treuils manuels

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 4|Page

Types d’appareils de levage On distingue : le Levage suspendu et le levage porté :

Levage suspendu : la charge levée est maintenue au moyen d’un crochet ou d’un outil de préhension suspendu à un câble ou à un équipement. Le centre de gravité de cette charge s’aligne verticalement avec le point de suspension placé sur l’équipement rigide de l’appareil de levage.

Levage porté : la charge repose sur un ou des supports (standards ou spéciaux). Elle est maintenue de façon rigide et suivant une orientation fixe par rapport à l’équipement de l’appareil de levage sur des fourches, un plateau... Des mouvements relatifs de l’équipement, d’amplitude limitée, permettent de modifier légèrement cette orientation. La charge est prise par-dessous et est reposée à l’endroit souhaité de la même façon. La charge doit permettre cette prise ou, sinon, être posée sur un support adéquat (palette standard ou spéciale...).

Dans notre projet on se ramène à l’étude d’un palan électrique qui est un appareil de levage à levage suspendu :

 Définition d’un palan : Est un appareil de levage qui a pour rôle de soulever ou déplacer des charges dans plusieurs directions on moyennant un tambour lié à un câble métallique. Le palan électrique joue un rôle très important dans le domaine de l’industrie vu sa puissance et sa capacité à soulever des charges très lourdes. D’autre part ce type de palan se caractérise par sa facilité de manipulation.

 Les principaux éléments d’un palan 

Les câbles :

C’est un assemblage de fils métalliques constituant un outil de travail. Ces fils peuvent être enroulés de façon hélicoïdale en une ou plusieurs couches, généralement autour d'un fil central. Ils forment alors des torons (fils tordus ensemble pour former un cordage très solide), qui peuvent à leur tour être enroulés autour d'un noyau ou âme pour former les câbles à torons multiple Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 5|Page

On distingue principalement : - Les câbles non métalliques. - Les câbles métalliques. Remarque : les câbles non métalliques présentent des faibles propriétés mécaniques sont faibles, pour cette raison leur utilisation est rare. Dans notre projet on va utiliser des câbles métalliques.



Le tambour :

C’est l’élément dans lequel s’enroule le câble métallique. Le choix de cet élément dépend de sa forme géométrique, de la nature de la surface latérale et du matériau : Ce concerne la forme géométrique on distingue : -les tambours cylindriques -les tambours coniques -les tambours mixtes A propos de la forme de la surface latérale il y a : -les tambours lisses -les tambours à rainures filetés Le matériau utilisé est généralement l’acier.

Dans ce qui va venir on va essayer de donner quelques informations sur les constituants principaux de notre système apres avoir faire des recherche bibliographique

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 6|Page

Limiteurs de couple 1-Definition : Les limiteurs de couple sont des composants de sécurité mécaniques utilisés en transmission de puissance pour désolidariser et protéger la cinématique de la force motrice lorsqu'un surcouple résultant d'une surcharge apparaît. Le principe de base du limiteur de couple est de supprimer la transmission de couple entre une partie tournante entraînante et la partie tournante entraînée lorsque le couple transmis à celle-ci dépasse une valeur de consigne réglée.

 Schéma synoptique du fonctionnement d'un limiteur de couple :  Fonctionnement dans des conditions normales d'utilisation :

e ; Ce

Côté entraînant

Limiteur de couple ( Climite )

Côté entraîné

s = e ; Cs = Ce

 Fonctionnement anormal : Ce > Cdéclenchement avec Cdéclenchement le couple de déclenchement réglé du limiteur.

e ; Ce > Climite

Côté entraînant

Limiteur de couple

Côté entraîné

Cs = Crésiduel

( Climite )

Le limiteur de couple est réglé à la valeur du couple de déclenchement souhaitée. Lors d'un dépassement du couple réglé dû à une surcharge ou une collision, le limiteur de couple se déclenche et sépare le côté entraînant du côté entraîné en quelques millisecondes. Le temps de réponse au déclenchement dépend tout d'abord des performances et du type de limiteur de couple mais aussi de la rigidité des axes tournants ainsi que de la vitesse et de la violence de la collision. Dans le cas d'une collision, l'énergie destructrice au moment de la collision est désolidarisée. Un fonctionnement optimal ne peut être garanti que si le couple de surcharge se situe au-dessus du couple maximum de la machine en service (voir diagramme). En effet le limiteur de couple doit désolidariser les deux parties uniquement lorsque le couple est anormalement élevé et doit pouvoir transmettre celui-ci lors du fonctionnement normal de la machine.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 7|Page

(1) Courbe du couple de la machine en fonctionnement normal (2) Couple maxi de la machine en service (3) Réglage du couple de l’accouplement (X) Marge de sécurité entre 2 et 3 (devrait représenter 30%minimum du couple de la machine)

Après la surcharge, le limiteur de couple est réenclenché automatiquement ou manuellement et la machine est à nouveau opérationnelle.

Les limiteurs de couple de sécurité épargnent donc des pertes de temps occasionnées par des réparations et éliminent l'échange de pièces de rechange coûteuses, ce qui permet notamment d'éliminer des coûts de maintenance et d'augmenter la productivité de machines. Il existe plusieurs types de limiteurs en fonction des exigences de chaque problème :  Les limiteurs de couple sans friction Destinés à protéger avec précision les processus et les transmissions de machines, offrent, par l'extrême diversité de leurs principes fonctionnels, une solution optimale pour chaque cas d'application :    

A hélicoïde pour des conditions d'utilisation sévères A double rouleaux pour un couple maintenu avec une précision constante pendant la durée d'utilisation A billes pour une très grande précision de déclenchement, auquel s'ajoute une transmission du couple sans jeu dans les deux sens de rotation A rouleaux pour une utilisation plus universelle.

 Les limiteurs de couple à friction

Ceux-ci sont disponibles en deux versions :  

A barillet pour une constante du couple en patinage fréquent A ressorts Belleville pour une protection simple particulièrement économique.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 8|Page

Ces différents limiteurs de couple peuvent être montés aussi bien sur une transmission directe que sur une indirecte :

 Transmissions directes : Dans cette configuration, le limiteur de couple est placé sur l’arbre de transmissions entre l’élément moteur et l’élément entraîné.

 Transmissions indirectes : Ici le limiteur peut permet de réaliser ou non la liaison entre l’arbre moteur et la poulie (ou le pignon).

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 9|Page

 Présentation des différents principes de fonctionnements 1) Limiteur de couple « par adhérence » Un des principes les plus simples utilisé dans les limiteurs de couple est l’adhérence. C’est la raison pour laquelle ils sont relativement abordables. Leur conception est similaire à celle des embrayages. Il existe ainsi plusieurs modèles : simple disque, multi disques, coniques…

a) Présentation générale des différents principes  Le mono disque

 Le multi disque

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 10 | P a g e

Comme pour les embrayages, la valeur limite de couple s’exprime par : 3 3 n.F.f  D d   3  2 2  D d 

 Le cône d’adhérence

La valeur limite de couple s’exprime ici par : 3 3 n.F.f  D  d   3.sin   2  2  D d 

Où β sera l’angle formé par la surface de contact et l’horizontale.

b) Les garnitures Les matériaux les plus employés à la fabrication des garnitures, aussi bien pour les limiteurs de couple que pour les embrayages, ou encore les freins, sont des matériaux composites principalement composés de carbone, de soufre, de céramique et de métaux. Les garnitures constituent les éléments d’usure d’un mécanisme et sont bien souvent exposé à des changements de température brutaux (par dissipation de l’énergie en chaleur par frottement).

c) Conclusion sur les limiteurs de couple par frottement Avantages :  Adapté aux faibles couples  Pas de ré enclenchement nécessaire  Inconvénients :  

L’organe de transmission patine dès que le couple maxi est atteint, ce qui engendre un échauffement Faible durée de vie

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 11 | P a g e

2) Limiteur de couple synchrone et asynchrone a) A denture hélicoïdale Il s’agit d’un limiteur de couple de type asynchrone car la reprise du mouvement se fait ou peut se faire à chaque dent. Le couple est transmis par des dentures hélicoïdales frontales à flancs convergents mis en opposition. L’effort presseur est réalisé par un système de ressorts logés dans un barillet. Comme pour une vis en rotation où les flancs de filets sont en contact avec l’écrou, les flancs des dentures hélicoïdales restent en contact pendant la totalité du mouvement engendré par le déclenchement. Cette caractéristique confère à ce type de limiteur de couple une très bonne résistance à l’usure, et diminue fortement la brutalité du désaccouplement. Dès que la valeur limite de couple est atteinte, l’effort exercé sur les ressorts augmente et donc ces derniers se compriment jusqu’à ce que les dents sautent d’une dent à l’autre (mécanisme désaccouplé). En cas de faible surcharge, on assistera à un phénomène de cliquetage, permettant ainsi de continuer à passer un certain couple.

 Schéma du limiteur de couple à hélicoïde en position de fonctionnement :

Vis de fixation de roues à chaîne, de poulies ou de pignons Ressorts

Couvercle Arbre de sortie

Bâti

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 12 | P a g e

b) A billes 1. Principes généraux de fonctionnement des limiteurs à billes Un limiteur de couple à billes est composé de 5 principaux éléments fonctionnels :

Bille Ressort presseur

Encoche

Bride

Moyeu

 Schéma de principe d'un limiteur de couple à billes 

Cas où le couple côté entraînant est inférieur au couple de déclenchement réglé :

Centraînant < Cdéclenchement

 Transmission du couple : Centraîné = Centraînant

Ressort Côté entraînant

Côté entraîné

Billes

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 13 | P a g e



Cas où le couple côté entraînant atteint le couple de déclenchement réglé :

Centraînant  Cdéclenchement

 Le couple n'est plus transmis : Centraîné = Crésiduel

Côté entraînant

Côté entraîné

Remarque :

Bien entendu, il est important que Crésiduel soit le plus faible possible. Toutefois, les frottements se produisant lors de la phase déclenchée interdisent l'annulation totale du couple transmis ; Ainsi, on peut espérer diminuer le couple résiduel tel que Crésiduel = 10 % Centraînant pour un limiteur performant.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 14 | P a g e

Limiteur de couple Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 15 | P a g e

TRAINS D'ENGRENAGES GENERALITES Les trains d'engrenages sont utilisés dans une grande quantité de machines et mécanismes divers. Les engrenages cylindriques sont les plus courants, les engrenages coniques réalisent la transmission entre arbres concourants. Les engrenages rouent et vis permettent l'irréversibilité et une grande réduction avec un seul couple de roues (leur faible rendement les écarte des grandes puissances). Les dentures hélicoïdales, plus silencieuses sont les plus utilisées lorsqu'il s'agit de transmettre de la puissance. Afin de réduire l'encombrement et économiser la matière on limite le rapport de transmission d'un même couple de roue (1/8 d Z1/Z2 d 8). Au-delà de ces valeurs, il est préférable d'utiliser deux couples de roues ou plus. Dans la plupart des applications, les trains d'engrenages fonctionnent en réducteur (réduisent la vitesse et augmentent le couple).

SCHEMATISATIONS :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 16 | P a g e

Les trains épicycloïdaux 1. Présentation

Sous le nom de train épicycloïdal ou engrenage planétaire, on désigne un système de transmission de puissance entre deux ou plusieurs arbres dont certains tournent non seulement autour de leur propre axe. mais aussi avec leur axe autour d'un autre axe. Les engrenages peuvent être cylindriques ou coniques. Ceux dont l'axe coïncide avec un axe fixe dans l'espace s'appellent '' planètes '' et ceux qui tournent avec leur axe autour d'un autre s'appellent ''satellites'' Ces derniers sont généralement maintenus par un châssis mobile nommé ''porte satellites''.

Avantage :    

Possibilité d'arrangement coaxial des arbres. Réduction du poids et de l'encombrement pour une puissance donnée. Rapport de vitesse très élevé possible avec un minimum d'éléments pour des transmissions à faible puissance. Excellent rendement quand le système est judicieusement choisi.

Inconvénients :   

Fortement hyperstatique. Rendement lié au mode de fonctionnement. Difficulté à aligner les éléments et à éviter les déformations qui modifient l'alignement.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 17 | P a g e

TRAINS EPICYCLOÏDAUX OU PLANETAIRES: Un train d'engrenage est dit "train épicycloïdal" lorsque, au cours du fonctionnement une ou plusieurs roues dentées tournent autour d'un arbre mobile en rotation. Ces roues dentées possèdent donc un mouvement relatif de rotation autour de leur axe et un mouvement d'entraînement de rotation autour de l'axe de l'arbre. Ils autorisent de grands rapports de réduction sous un faible encombrement et sont régulièrement utilisés dans les boîtes de vitesse automatique.

Train épicycloïdal simple:

La configuration ci-dessus est la plus utilisée. On peut avoir 2,3 ou 4 satellites. Leur nombre est sans influence sur le rapport de transmission. Le fonctionnement n'est possible que si l'un des trois éléments principaux, planétaire 1, planétaire couronne 3 ou porte satellites PS, soit bloqué ou entraîné par un autre dispositif.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 18 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 19 | P a g e

1-Cas usuels de fonctionnement:

La configuration avec planétaire couronne 3 bloquée est de loin la plus utilisée : planétaire 1 en entrée et porte satellites PS en sortie.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 20 | P a g e

LES FR EIN S:

Problème technique:

Ralentir ou arrêter un organe (un mécanisme) en mouvement . Solution:

Cela nécessite l’existence d’actions mécaniques antagonistes (opposées) crées par un système de freinage.

Fonction, situation du dispositif de freinage : Dans une chaîne de transmission de puissance, le dispositif de freinage est destiné, soit à : - ralentir un mouvement établi, en lui communiquant une décélération qui abaissera sa vitesse à une valeur ciblée, nulle (arrêt) ou non (ralentissement); - s'opposer à la mise en mouvement d'un organe arrêté. En général, le dispositif de freinage est placé à proximité de l'organe récepteur afin de réduire les chocs dans la transmission.

Embrayage; Réducteur; Boîte de vitesses; Inverseur

Dispositif de freinage

Dispositif de freinage

Classification: Pour classifier les types de frein, on peut retenir entre autre : - le mode d'action (contact radial ou axial, sans contact). - la nature de la commande extérieure

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 21 | P a g e

Récepteur

Contact radial entre deux solides :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 22 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 23 | P a g e

Frein à disque à manque de courant A la mise sous tension du moteur-frein, l'électro-aimant (13) attire l'armature (6) qui comprime le ressort (9) et libère le disque. Le frein est alors desserré. A la mise hors tension, l'électro-aimant (13) n'est plus alimenté, il libère l'armature qui, sous la pression du ressort (9), presse la couronne (15) sur le disque. La couronne (15) est immobilisée en rotation par deux crans dans le flasque-frein (4).La couronne (15) supporte la garniture, le disque-frein (3) sert de ventilateur.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 24 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 25 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 26 | P a g e

Frein à sangle : Contact radial entre deux solides :

Il s’agit d’un embrayage frein muni d'un tambour (5) unique disposant de deux surfaces fonctionnelles : - à l'intérieur : embrayage centrifuge ; - à l'extérieur : frein à sangle Le freinage est obtenu par translation du tirant (6) par un câble (non représenté). Le relâchement du frein est réalisé par le ressort (7). Ce dispositif est monté sur un motoculteur.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 27 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 28 | P a g e

Mise en situation: Le produit technologique, sujet de notre étude, est un palan électrique. Il sera utilisé dans un atelier de maintenance pour assurer la montée et la descente à petite vitesse d’une charge maximale de 10KN et la faire déplacer horizontalement suivant deux directions perpendiculaires (OX et OY figure ci-dessous) dans une zone de 6x6 mètres, tout en assurant la sécurité des personnes et du mécanisme. Données de l’étude : 

    

Charge maximale à soulever : 10 000 N ; Vitesse de monté ou de descente de la charge : 0,1 m/s < V charge ;

Hauteur de levage : 10 m ; Câble Ø7; Système de levage à m ouf1age simple à deux brins ; Transmission par train épicycloïdale complexe à 3 satellites tel que :  Module m = 2mm ;  Denture hélicoïdale tel que β=15° ;  Z0= 82;  Zl = 28;  Z2 = 84;  Z3 = 30;  Z4 = 24;

 La vitesse de déplacement horizontal suivant OX ou OY est de 0,20 m/s.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 29 | P a g e

1-L'analyse fonctionnelle externe du palan électrique L'analyse fonctionnelle externe consiste à analyser le besoin auquel devra répondre le produit, les fonctions de service qu'il devra remplir, les contraintes auxquelles il sera soumis et à caractériser ces fonctions et ces contraintes. C'est la base de l'élaboration du Cahier des Charges Fonctionnel.

1. 1-ANALYSE DU BESOIN BESOIN : Soulèvement et déplacement des charges. PRODUIT : palan électrique.

Bête à corne L’utilisateur

Charges

Palan électrique

Permettre à l’utilisateur de soulever et déplacer les charges

1.2-Validation du besoin : Qu’est-ce qui pourrait faire évoluer le besoin et par conséquent le produit ?

 La présence des formes compliquées à soulever. Qu’est ce qui pourrait modifier le besoin et par conséquent le produit ?

 Avoir besoin de pivoter les masses. Qu’est ce qui pourrait faire disparaître le besoin et par conséquent le produit ?

 L’utilisation des systèmes automatisés plus sophistiquées.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 30 | P a g e

1.3-ENONCÉ FONCTIONNEL DU BESOIN 2.1. Enoncé des différentes fonctions de service. 

Utilisation d’un diagramme des interactions : ’’pieuvre’’

Charges

Utilisateur FC1 . Encombrement

Support

FP FC3

PALAN ELECTRIQUE

FC6

FC2

FC7 FC5

FC4

Coût Esthétique

Fonctions FP FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 FC7

Energie électrique

Norme

EXPRESSION DE LA FONCTION Permettre à l’utilisateur de soulever et déplacer les charges. Etre de manipulation facile. Etre alimenté en énergie électrique. Etre supporté. Respecter la norme en vigueur. Avoir un bon aspect esthétique. Etre moins encombrant. Avoir un coût optimal.

1.4-Caractérisation des fonctions de service C'est la caractérisation des fonctions qui constitue le noyau du cahier des charges fonctionnel. Cette phase doit exprimer les performances attendues par l'utilisateur de chacune des fonctions de service. Pour cela, il faut définir pour chaque fonction de service des critères d'appréciation. Ces critères permettent d'apprécier la manière dont une fonction doit être respectée. Ces critères sont formulés de façon à faire apparaître le niveau d'exigence souhaité par l'utilisateur. Chaque niveau doit être affecté d'une indication de flexibilité.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 31 | P a g e

Cahier des charges fonctionnel : FONCTIONS FP

CRITERES

NIVEAUX < 1000KG Vitesse de monté et descente > Vitesse de déplacement horizontal > Hauteur de levage

FC1

> Hauteur du boitier de commande

FC2

> Tension > Intensité > Consommation > Autonomie > Protection blocage

FC3

> Masse Totale du système

FC4

> Bruit > Sécurité

Désalimentation après 0.5s

250KG

F3

Norme 60 dB ±6 dB

F0

> Couleur > Forme du palan

Moins de 3 couleurs

Cylindrique

F3 F2

FC6

> Taille du palan

D=0.5m L=1m

F1 F1

FC7

> Prix adorable

FC5

~ Le critère d’appréciation est associé à une caractéristique d’une fonction de service et est retenu pour apprécier la manière dont la fonction est remplie. Les performances d’une fonction peuvent être précisées par plusieurs critères (dimensions, poids, style...). ~ Le niveau du critère d’appréciation est la grandeur recherchée en tant qu’objectif. C’est la valeur à atteindre par le critère pour que la fonction soit réalisée. ~ La classe de flexibilité placée auprès du niveau d’un critère d’appréciation permet de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativité. ~ Si la flexibilité est nulle (F0) le niveau de la fonction est impératif. ~ Si la flexibilité est faible (F1) le niveau de la fonction est peu négociable. ~ Si la flexibilité est moyenne (F2) le niveau de la fonction est négociable. ~ Si la flexibilité est forte (F3) le niveau de la fonction est très négociable.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 32 | P a g e

2-L'analyse fonctionnelle interne du palan électrique Un produit peut être considéré comme le support matériel d’un certain nombre de fonctions techniques. L’analyse fonctionnelle interne d’un produit dégage chaque fonction technique permettant d’assurer les fonctions de service et permet la matérialisation des concepts de solutions techniques. C’est le point de vue du concepteur. Ce type d’analyse consiste à rechercher les fonctions techniques, les solutions optimales et les composants qui doivent satisfaire une fonction de service.

2.1-FAST de description du Palan électrique : Pour rechercher le maximum de solutions : Il est nécessaire de procéder à une recherche progressive et descendante des fonctions techniques à partir de chacune des fonctions de service. L'outil permettant de réaliser de visualiser cet enchaînement s'appelle le F.A.S.T. signifiant : Function Analysis System Technic, que l'on peut traduire par : Technique d'Analyse Fonctionnelle et Systématique.

Digramme FAST relative à la fonction principale FP :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 33 | P a g e

FT111 Boitier de commande

Gérer le système

FT112 Contacteur

Distribuer l’énergie

FT11 Donner le mouvement

FT113 Convertir l’énergie

FT114 Guider la rotation FT1

Moteur frein

S1 Roulement à bille. S2 Coussinet. S3 Axe + anneaux élastique + coussinet.

FT115

Soulever les charges

Transmettre et adapter l’énergie

S1 S2 S3

Réducteur. Train épicycloïdale. Roue-vis sans fin.

FT12 Transformer la rotation en translation

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

Système Vis écrou. Vis à billes. Système de levage. Pignon + crémaillère. Excentrique. Cames. Bille manivelle.

FT13 Limiter le mouvement

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 34 | P a g e

Limiteur de couple

FT211 Boitier de commande

Gérer le système

FT212 Contacteur

Distribuer l’énergie

FT21 Donner le mouvement

FT213 Moteur frein

Convertir l’énergie

FT214

FP Soulever et déplacer les charges

Transformer le mouvement de rotation en translation

FT2 Déplacer suivant (OX)

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

Système Vis écrou. Vis à billes. Poulie courroie. Pignon + crémaillère. Excentrique. Cames. Bille manivelle.

FT22 Guider le déplacement du palan par rapport aux rails

S1 S2 S3 S4 S5 S6

Galets. Interposition de gages linières . Patin à recirculation de rouleaux. Douilles à billes. Queue d’aronde. Glissière ouverte.

FT23 Limiter la course

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 35 | P a g e

Système de freinage

FT311 Boitier de commande

Gérer le système

FT312 Contacteur

Distribuer l’énergie

FT31 Donner le mouvement

FT313 Moteur frein

Convertir l’énergie

FT314 Transformer le mouvement de rotation en translation

FT3 Déplacer suivant (OY)

S1 S2 S3 S4 S5 S6

FT32 Guider le déplacement du palan par rapport aux rails

S7 S1 S2 S3 S4 S5 S6

Système Vis écrou. Vis à billes. Poulie courroie. Cames. Excentrique. Pignon + crémaillère. Bille manivelle.

Galets. Interposition de gages linières. Patin à recirculation de rouleaux. Douilles à billes. Queue d’aronde. Glissière ouverte.

FT33 Limiter la course

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 36 | P a g e

Système de freinage

Digramme FAST relative à la fonction contrainte FC1 : FC1

Etre de manipulation facile

Facilité l’accès à la boite de commande

S1

Commande à distance

S2

Fil électrique

Digramme FAST relative à la fonction contrainte FC2 : Générer l’énergie

Réseau ONE

Lier au système

Fils électriques

FC2

Etre alimenter en énergie électrique

Digramme FAST relative à la fonction contrainte FC3 :

FC3

Supporté le système de déplacement

S1

Vis.

S2

Boulons rigide.

Etre supporter

Supporter le palan

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 37 | P a g e

Rails

FAST relative à la fonction contrainte FC4 :

S1

Frein à disque.

S2

Frein à sabot.

FC4

S3

Frein à sangle.

Respecter la norme en vigueur

S4

Frein à tambour.

S5

Limiteur de couple.

Assurer la sécurité

S1 S2

Générer moins de bruit

Joint d’amortissement. Lubrification.

2.2-Choix Des Solutions : 2-1-1-Etude des solutions : Fonction

Solutions Choisies

Avantages

Inconvénients

Roulements

Pas de frottement Supporte plus de charge Cout

Cout peu élevé

Cout optimal Fabrication facile

Frottement Supporte moins de charge Lubrification imposé Vitesses basses Cout élevé Fabrication difficile

FT113 FT11

Coussinets

FT1 Axes +A.E + C

FP Ft115

FT12

FT21

FT214

Train Epicycloïdale Vis Ecrou Système de levage Pignon + Crémaillère Came Excentrique Système Vis Ecrou

Vis a billes FT2 + FT3

FT22

Poulie courroie Pignon Crémaillère Excentrique/Cames/B.M Galets Interposition de cage

Frottement important Supporte moins de charge Cout Frottement important Supporte moins de charge Imposé par le Cahier des charges Cout Frottement Imposé par le Cahier des charges Cout Course limitée -

Pas de frottement Supporte plus de charges Moins de lubrification Vitesse élevé Facile à réaliser Cout Facile à réaliser Cout Cout

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 38 | P a g e

Supporte moins de charge Demande un grand espace Course très limité Supporte moins de charge Frottement

linéaires Patins à recirculation de rouleaux Douilles à billes

Queue d’aronde Glissière ouverte

FC1 FC3

FT31

FC4

FT41 FT42

Commande à distance Fil électrique Vis Boulons Rigides Limiteur de couple Joints d’amortissement Lubrification

Facile à réaliser Guidage parfait Supporte des grandes charges Securité à la norme Guidage parfait Pas de frottement

Supporte moins de charge Cout

Cout Flexion de l’arbre Supporte des charges moyens Cout Frottement important Guidage faible Supporte moins de charge Cout Frottement important Guidage faible Supporte moins de charge Cout Difficile à réaliser Facile à réaliser Cout Indiscutable Imposé par le cahier des charges Indiscutable

2-1-2-Choix des solutions : Fonction

Solution Choisie

Commentaires

FT113

Roulements

Tout le système est basé sur le bon fonctionnement de rotation alors avec optimisation entre performances et cout c’est la meilleur solution

Ft115

Train Epicycloïdale

Imposé par le cahier de charge

Système de levage à mouflage simple à 2 brins

Imposé par le cahier de charge

Vis ecrou

Le système doit soutenir des charges tres importante ce qui nous laisse les 2 choix : Vis écrou/Vis à billes mais car on ne cherche pas des vitesse importantes (0.2ms) et en cherchant des couts optimale on peut tolérer le système vis écrou .

Patins à recirculation de rouleaux

Le guidage doit être parfait en termes de mouvement et silencieux en terme de bruit donc on doit éliminer le frottement, de plus il doit supporter des charges très importantes et ne doit pas demander une lubrification à chaque cycle, donc la meilleure solution c’est l’interposition des éléments roulants

FT11 FT1

FP FT12

FT21

FT22

FT2 + FT3

FC1 FC3

FT214

FT31

Fil électrique Vis Boulons Rigides

Les deux solutions vont donner le même fonctionnement alors on optimisant le cout on doit choisir cette solution L’assemblage peut s’effectuer en introduisant tous ces solutions

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 39 | P a g e

FT41 FT42

FC4

Limiteur de couple Joints d’amortissement Lubrification

Imposé par le cahier des charges On peut introduire les deux solutions à fin de minimiser le bruit pour une norme à la vigueur

2.3-SADT, Actigramme A-0 : La méthode SADT est une méthode graphique qui part du général pour aller au particulier. Elle permet de décrire des systèmes où coexistent des flux de matières d'œuvre (produits, énergies et informations). Elle s'appuie sur la mise en relation de ces différents flux avec les fonctions que remplit le système. Mise en marche

Réglage : course

Energie électrique

configuration : instructions Bruit

Charges Non soulevée et Non déplacée

Soulever et déplacer les charges

Palan électrique 3- Analyse cinématique du palan électrique :

3.1-Aspect Cinématique Du Palan Electrique : 3-1-1-Classe d’équivalence : 0 = {Couronne0, carter, Boitier électrique, … 1 = {Satellite(1) , Satellite(3), Arbre, … 2 = {Couronne2,… 3 = {Porte satellite,… 4 = {Arbre moteur, planétaire , ….

3-1-2-Graphe des liaisons :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 40 | P a g e

Charges soulevée et déplacée

0

Pivot

2

1

Pivot

Pivot

Pivot

4

3 3

Pivot

3-1-3-Schema cinématique :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 41 | P a g e

Schéma technologique :

+

+

+

+

+

+ +

+

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 42 | P a g e

Moteur

Cahier de charge Client : Afin de bien entamer la partie de dimensionnement il faut que le client fixe quelques paramètres qu’on en aura besoin lors de nos calculs. On supposera alors que notre client a bien fixé ces paramètres comme suivant : -

Durées de vie des roulements :   

-

Rendements :   

-

-

Tambour : L= entre 10 000h et 20 000h Arbre Moteur : L= entre 10 000h et 20 000h Arbre Satellite : L= entre 10 000h et 20 000h

Système : η = 0.97 Roues : η = 0.97 Moteur : η =0.96

Charge maximale à soulever : 10 000 N ; Vitesse de monté ou de descente de la charge : 0,1 m/s < V charge ;

Hauteur de levage : 10 m ; Câble Ø7; Système de levage à m ouf1age simple à deux brins ; Transmission par train épicycloïdale complexe à 3 satellites tel que :  Module m = 2mm ;  Denture hélicoïdale tel que β=15° ;  Z0= 82;  Zl = 28;  Z2 = 84;  Z3 = 30;  Z4 =24 ;

La vitesse de déplacement horizontal suivant OX ou OY est de 0,20 m/s.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 43 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 44 | P a g e

Introduction Dans cette partie, nous allons entamer le pré-dimensionnement des différents éléments de notre système. Pour faciliter la lecture de cette partie, le schéma ci-dessous présente l’ensemble des éléments qui feront l’objet de notre dimensionnement.

Carter Arbre 2

Tambour

câble

Roulement 2 Roulement 4 Moteur Roulement 1

Roulement 3

Accouplement (limiteur de couple) Arbre 1

Schéma : représentation des différentes parties du palan électrique.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 45 | P a g e

1- Correction des nombres de dents : Dans le cahier de charge client primaire le client a fixé un nombre de dents pour les roues du train épicycloïdale, dans cette partie on va vérifier si avec ces nombre Zi le montage des satellites pourra être possible, sinon on doit les modifier. En général, après le montage du premier satellite entre la couronne et le planétaire, pour que les dentures du deuxième satellite soient coïncidé aussi avec leurs dentures dentures de la couronne et le planétaire il faut que le nombre des dents vérifier les relations suivantes :

(Π*Z1*m/3)+(π*m*Z3/3)+(π*m/Z2)=k*(π*m) Donc Avec,

Z4+Z2=3*k

k : Entiers positif

A.N : Z4=28 , Z2=84

Donc :

Z4 + Z2 = 108 = 3 * 36

 Donc c’est vérifié pour la 1ère couronne.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 46 | P a g e

2- Choix du Moteur Frein : A fin de déterminer le moteur qu’il faut utiliser pour donner le mouvement au système on doit d’abord déterminer leur principales caractéristiques qui se caractérisent dans sa puissance et sa vitesse de rotation. Pour cela on doit effectuer des calculs au niveau du système pour bien préciser ces deux grandeurs, puis on doit choisir un moteur correspondant à le nôtre des catalogues répandus dans le domaine industriel.

a- Calcul de la vitesse de rotation : Dans notre système on va utiliser un train épicycloïdal à double couronne pour la transmission et la réduction de mouvement. Pour le calcul de la vitesse de rotation de l’arbre (4) on se base sur les formules de Willis.



Formule de Willis 1 :

On considère : (4) Comme Entrée et (2) comme Sortie

(ω4 - ω5)/ (ω2 – ω5)= -(1) ᶮx(Z2xZ3)/(Z4xZ3) (ω4 - ω5)/ (ω2 – ω5)= -(Z2/Z4)=- β 

Formule de Willis 2 :

On considère : (4) Comme Entrée et (0) comme Sortie

(ω4 - ω5) / (ω0 – ω5)= -(1) ᶮx(Z0xZ3)/(Z4xZ1) (ω4 - ω5) / (ω0 – ω5)= -(Z0xZ3)/(Z4xZ1)

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 47 | P a g e

Ω (0) = 0

La couronne (0) est bloquée Donc : La couronne (2) tourne avec une vitesse de :

On trouve avec la deuxieme formule que :

(Z0xZ3)/(Z4xZ Ω (2) =2xV/R 1) Vv0V(Z0xZ3)/(Z 4xZ1)

ω5= [(Z1xZ4)/(Z3xZ0+Z1xZ4)]x ω4= λ x ω4 On remplaçant dans la 1er formule on trouve que :

ω4 =( V x 2 x β ) /[( βxλ+λ-1) x R] Finalement on trouve que : ω4 = -160 rad/s

N = 60 x ω4 / 2π

N = 1 528 tr/min b- Calcul de la puissance : Pour calculer la puissance de notre moteur on va se baser sur la relation suivante :

Pm=Ps/η Avec : Pm= La puissance du moteur (en KW) Ps = La puissance de sortie (Tambour) (en KW) η = Le rendement total du palan (fixé dans le cahier de charge η=0.97) 

Calculons la puissance de sortie (Tambour) : On sait que : Ps= T.V Avec : T= l’intensité qu’applique la câble sur le tambour. V= La vitesse de rotation linéaire du tambour. Dans notre cas on a un système de levage à mouflage simple à deux brins. En considérant alors le tambour comme étant une poulie, et avec un blocage du câble dans la deuxième extrémité, on arrive facilement à dire que la force de pesanteur se partage entre les 2 partie du poulie inférieure comme indique la figure :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 48 | P a g e

Théoriquement :

T1+T2=P Avec T1=0.5P et T2=0.5P

La Force T2 réelle : Puisqu’on a une poulie ( Tambour ) on peut considérer que :

T2 = 0.6 x P 

Calculons la vitesse linéaire du tambour :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 49 | P a g e

La vitesse de la montée verticale V0 est égale à la moitié de la vitesse verticale V1 ( on peut le démontrer géométriquement. on a une angle α entre la vitesse V1 et Vt du tambour : on considère la hauteur maximale puisque le charge sera maximale . Avec : Vt=V1 x cosα = 2 x V0 x cosα Or : tanα= 125/10500  α = 0.68 Donc : V=2 x 0.1 x cos(0.68) Vt = 0.1999 m/s

Et Donc : A.N :

Ps = T2 x Vt = 0.6 x P x 2 x V Ps = 0.6 x 10000 x 2 x 0.1

Et Donc : 

Ps = 1200 W

Calculons la puissance du moteur :

Pm’=Ps/η Pm’ = 1 237 W

A.N :

On fait une correction pour la sécurité en multipliant cette valeur pas un coefficient de sécurité Ks = 1.5 : Pm = Pm’ x Ks

Pm = 1 500 W c- Choix du moteur : Apres avoir fait une recherche dans les catalogues des moteurs freins, on a choisi le moteur suivant : Catalogue : MGM Type : BA 90 SA2 (à 2 pôles)

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 50 | P a g e

d- Vérification du cahier de charge : On doit maintenant vérifier si avec les paramètres du moteur choisi la condition sur la vitesse de la charge donnée dans le cahier de charge reste valable : On a :

N = 2850 tr/min Iω4I = 1600 x V = 2 x π x N /60

Et donc :

V = 2 x π x N /(60x1600)

V = 0.18 m/s V > 0.1 m/s  Alors la condition dans le cahier de charge est bien vérifiée.

3- Choix de l’accouplement : Pour transmettre l’énergie mécanique du moteur à l’arbre moteur on choisit un accouplement élastique puisqu’il est solliciter en torsion, et qui vas aussi limiter le couple par freinage on utilisant un ressort de rappelle.

Le couple nominal à transmettre : On calcule le couple nominal à transmettre :

On le multiplie par un coefficient de sécurité K =1.3 :

Cn=7.18N.m

On utilisant le catalogue on choisit l’accouplement convenable :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 51 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 52 | P a g e

4- Dimensionnement de l‘arbre moteur :

Satellite

Z

La roue 4

c D

A

X

B

{ } Satellite 1

Z

Y

D

: Effort tangentielle Satellite2

: Effort radial

Satellite 3

NOTATIONS :

D est le centre de la roue 4 Chaque satellite (i) applique ses efforts sur l’arbre en un point (Di) Le matériau utilisé est un acier S235 r : Le rayon de la roue 4

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 53 | P a g e

Les efforts appliqués sur l’arbre : Pivot au point A :

{

|

}

Le couple du moteur appliqué au point B : { |

}

Les efforts appliqués par les trois stellites sur la roue 4 :

Le tableau suivant donne la projection des efforts des trois satellites dans le repère (X, Y, Z) : (les vecteurs sont en gras) Fa : force axial Ft : force tangentielle Fr : force radiale

Satellite 1 -Fa X Ft X Fr X

Satellite2 -Fa X -Ft COS(30) Z + Ft SIN(30) Y Fr SIN(30) Z + Fr COS(30) Y

Satellite3 -Fa X -Ft COS(60) Z +Ft SIN(60) Y +Fr COS(60) Z - Fr SIN(60) Y

Ramenant les torseurs des trois satellites au point D (centre de la roue 4) : Pour le satellite 1 : | }

Le torseur de ce satellite dans le point D1 est :{

Donc le torseur au point D s’écrit :{

|

}

Pour le satellite2 :



{

|

}





En utilisant le théorème du moment le torseur s’écrit au point D : {



Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 54 | P a g e

|



}

Pour le satellite 3 : De même le torseur des efforts appliqués par le satellite 3 sur l’arbre s’écrit en D :



| |



{√

}

Donc le torseur des efforts des trois satellites s’écrit en D : {

|

}

{

|

}

Calculons le torseur de cohésion : Entre D et A :

Le torseur de cohésion en G est :

Entre A et B le torseur de cohésion en G est : { |

}

Donc l’arbre est sollicité en torsion : Et pour qu’il résiste il faut que :

τ max

Tad

Avec τ max= * : contrainte maximale à la torsion. (I=

, c = 3*cn = 3*5,03 Nm ; avec cn le

couple nominale) S=5 : coefficient de sécurité Τad=235MPa

Donc

: limite élastique du matériau

d≥ √

d≥11,78mm On choisit pour des raisons de sécurité un arbre de diamètre :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 55 | P a g e

D = 25 mm

5- Dimensionnement de l’arbre sattelite : Les efforts appliqués sur l’arbre : M1 d=20

3

f=20

e=60

Z

E

X A

1

B

M M2

NOTATION : -Le matériau utilisé est un acier S235 -ri indique le rayon de la roue(i).

Le torseur des efforts de la roue 0 sur la roue 1 en E :

{

| }

Le torseur des efforts de la roue 2 sur 3en M1 :

{

| }

Le torseur des efforts de la roue 4 sur 3 en M2 :

{

| }

Deux appuis Fa2 : {

En A :

En B :

{

| }

| }

On a : Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 56 | P a g e

Ft4=

=

=202.82N

Fa4= Ft4*tg(15)=54.34N

Fr4=76.42N

Et Ft2=

=

=

=2876.8N Fa2=770.85N Fr2=1084N

Calculons les inconnus par le PFS : En ramène tous les torseurs au point M

{

|

}

{

|

}

{

|

}

{

|

}

{

|

}={ }

On a donc

{

On a un système hyperstatique : XA+XB=59,14N Pour le résoudre on procède par le calcul des efforts induits des roulements (voir le dimensionnement des roulements de cet arbre). On trouve XA=1518N et XB=1458,66N Calcul du torseur de cohésion Partie1 0< x Le torseur des efforts en point A’ :

{

 en point B :

√ √

{



}



}

| |

2



{

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 68 | P a g e

|

|

>> Le torseur des efforts en point B’ :

 En point B :

{

}

1



|

>> Le torseur des efforts en point C’ : {



}

√  En point B :



| |

3



{

1 ’

2

+

+

3



}

{

|

}

 Calcul du torseur des efforts dans le point A : Z C

B

X

A

Rx Ry

a

b

Section de la poutre



X Є [CB] : Le torseur de cohésion est :



{

|

}

{

|

}

X Є [CB] : Le torseur de cohésion est :

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 69 | P a g e

 Etudions la Torsion :

On sait que :



Ϯmax =

Dext = 243  R=121.5 et t = e = R-r

On a comme données :

F = 0,6 x 10 000 = 6000 A= π.( (r+R)/2)²

Reg =

= 150

Donc pour : On trouve :

1.02 r² - 116.5 r +295.2 = 0

Ce qui donne : r= 118,5 mm = R- r = 121,5 – 118,5

Finalement la condition sur e par torsion est :

e1> 3 mm 

Etudions la Flexion :

On sait que :

σmax =

< Rpeg

Dext = 243  r=121.5

On a comme données :

Ɩ = a + b = 250

et

F = 0,6 x 10 000 = 6000 N

Avec Et

:

:

I= Rpeg =

= 150

Finalement la condition sur l’épaisseur par flexion est :

e2> 0.1 mm

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 70 | P a g e



Etudions la traction :

On sait que :

On a comme données :

σmax =

< Rpeg

Dext = 243  r=121.5 F = 0,6 x 10 000 = 6000 N

Avec Et

:

S=

:

Rpeg =

= 150

Finalement la condition sur l’épaisseur par traction est :

e3 > 0.1 mm

 Détermination de l’épaisseur du tambour: Par calcul RDM on a conclu que notre tambour sera sous forme d’une tôle cylindrique dont l’épaisseur qui est la différence entre le Diamètre extérieure (donné) et le diamètre intérieure supérieur est faible :

e < e1, e2, e3 Donc

e=

> 3 mm

Mais pour des raisons du cout et de facilité de la fabrication et de disponibilité sur le marché on prendra :

e = 20 mm

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 71 | P a g e

8- Détermination du matériau du câble :  Calcul de la contrainte maximale :

Le câble est soumis à un effort de traction appliqué par la charge. Donc on tout point du câble le torseur de cohésion sera : {

|

}

Pour que le câble résiste toujours à cet effort de traction il faut que sa contrainte maximale soit inférieure à sa limite Rpe , C’est-à-dire : σmax =

< Rpe = Re/s

On a :

σmax = 166 MPa Alors il faut qu’on choisit un matériau qui a une limite supérieure à 166 MPa.  Choix du matériaux du câble : On choisit le matériau suivant :

Nuance S 185

Acier d’usage général R (min) 290

Re (min) 185

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 72 | P a g e

9- Dimensionnement Des Vis:  Dimensionnement des vis Couvercle-Tambour :

On fixe le Vis : M8 Classe 8-8 , Avec montage à sec. o Estimation du nombre des vis : On a :

=

Z>

= 21.58

Donc on prend :

Z = 22 o

Calcul de la précharge :

F0 > Fe + Te/tanρ Fa = 769 N

 Fe = Fa/22 = 34.95 N (Par Boulon)

Ft = 2872.9 N

 Te = Ft/22 = 130.58 N (Par Boulon) F0 > 34.95 + 130.58/0..1 = 1340.8 N

Et donc d’après le tableau dans les Annexes on a : Cs = 12.7 N.m F0min = 4570 N F0max = 13710 N

o

Vérification de la tenue mécanique :

Il faut que : On a : Et : Alors :

σ= τ=



< 0.9*Remin

Avec As = 36.6 mm² (Annexe)  Avec C’ = Cs – Cf { C’ = 3103 N.mm  τ = 49.6 MPa Finalement on a :

σeq = √

= 384 < 576

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 73 | P a g e

 La Condition est bien vérifiée.

o

Vérification de la tenue au matage :

Il faut que :

P < Padm

On a : P =

avec : {

Donc





avec Padm = 210 MPa

P = 166.18 MPa < 210 MPa

La Condition est bien vérifiée.

Pour le dessin les dimensions des vis sont obtenues par les tableaux en Annexe  Dimensionnement des vis Couronne-Tambour :

On fixe le Vis : M8 Classe 8-8 , Avec montage à sec. o Estimation du nombre des vis : On a :

=

Z>

= 19.93

Donc on prend :

Z = 20  Pour l’étude des autres paramètres, l’étude précédente est suffisante puisque les vis sont identiques et sollicité par les mêmes résultantes.  Dimensionnement des vis Alésage-Carter :

On fixe le Vis : M8 Classe 8-8 , Avec montage à sec. o Estimation du nombre des vis : On a :

Z>

=

= 14.14

Donc on prend :

Z = 15  Pour l’étude des autres paramètres, l’étude précédente est suffisante puisque les vis sont identiques et sollicité par les mêmes résultantes.

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 74 | P a g e

10-Choix des Circlips: Le diamètre de l’arbre moteur est 25mm, et le diamètre de l’arbre satellite est égale à 30mm, le choix des circlips qui feront l’arrêt axiale des roulements est fait en se référant au catalogue proposé dans «le guide de dessinateur »

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 75 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 76 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 77 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 78 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 79 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 80 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 81 | P a g e

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 82 | P a g e

Conclusion

Le palan électrique est un appareil de levage suspendu, utilisée pour le déplacement verticale et horizontale des charges variées .C’est un équipement très utile et fort répondu dans le secteur industriel vu sa puissance et son efficacité et son faible cout. Mais les charges transportés ne doivent pas dépassé une charge critique. Aussi il faut que le système travaille en assurant la sécurité des biens et des autres pour ne pas avoir des risques. C’est pour cela notre étude était concentrée sur le dimensionnement des parties critiques de notre système. Cette étude nous a permis d’appliqué toutes nos connaissances. Et d’approfondir dans l’étude en se basant sur les règle de dimensionnement et d’appliquée les méthodes de calcules

Rapport de Projet : PALAN ELECTRIQUE 83 | P a g e