Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

HAL Id: tel-01388633 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01388633 Submitted on

HAL Id: tel-01388633 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01388633 Submitted on 27 Oct 2016 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Etude du tissage hybride multicouche : réalisation d’une machine par une approche multiaxes synchronisés Ramia Alali, Ramia Almohamad To cite this version: Ramia Alali, Ramia Almohamad. Etude du tissage hybride multicouche : réalisation d’une machine par une approche multiaxes synchronisés. Autre. Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2014. Français. <NNT : 2014MULH8852>. <tel-01388633> ANNÉE 2014 UNIVERSITÉ DE HAUTE ALSACE ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D’INGÉNIEURS SUD ALSACE LABORATOIRE DE PHYSIQUE ET MÉCANIQUE TEXTILES THÈSE Pour l’obtention du titre de DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE HAUTE ALSACE DISCIPLINE : Mécanique et Automatique par Ramia ALMOHAMAD Étude du tissage hybride multicouche : réalisation d’une machine par une approche multiaxes synchronisés Soutenance publique le 07 Mai 2014 devant le jury suivant : Pr. Jean RENAUD INSA – Strasbourg Président Pr. Didier CHAMAGNE Université de Franche-Comté Rapporteur Pr. Manuel José DOS SANTOS SILVA UBI - Portugal Rapporteur Dr. Mohamed DALAL ESITH – Maroc Examinateur Dr. Sabri MOURAD ALBANY- Sélestat Examinateur Pr. Jean-Yves DREAN Université de Haute Alsace Directeur de thèse Dr. Gérald BARBIER Université de Haute Alsace Co-directeur de thèse À ma famille, et plus particulièrement à Hussam Remerciements Ces travaux de thèse ont été réalisés au sein du Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT) de L’Université de Haute Alsace (UHA). Je remercie le gouvernement Syrien pour son soutien sans lequel je n’aurai pu mener à bien mes études en France. Je tiens à remercier infiniment mon Directeur de Thèse, Professeur Jean-Yves Dréan, pour ses précieux conseils, le soutien qu’il m’a apporté et la confiance qu’il a su me témoigner tout au long de ce travail. Je voudrais également remercier mon Co-directeur de Thèse, Maitre de Conférences Gérald Barbier, qui a fait preuve d’une grande patience, d’une grande disponibilité et dont les nombreuses remarques m’ont été très précieuses dans la progression de ce travail et la rédaction de ce mémoire. Je tiens à remercier tous les membres du jury, Pr. Didier Chamagne, Pr. Manuel José Dos Santos Silva, Pr. Jean Renaud, Dr. Mohamed Dalal, et Dr. Sabri Mourad, d'avoir accepté d’examiner mon travail. Je suis également très reconnaissante envers M. Gilles Kerger et M. Mathieu Goguey de Schneider Electric, pour leur aide précieuse, leurs conseils, leur disponibilité et pour toutes les informations techniques qu’ils ont pu me fournir tout au long de ce travail. Je remercie l’ensemble du service technique, spécialement Christian Pidancier, pour ses conseils qui m’ont permis à résoudre des problèmes de conception mécanique. Je voudrais également remercier toutes les personnes du LPMT (Agnès Schwob, Chantal Longhino…) qui m’ont apporté leur aide et leur amitié durant mon séjour au laboratoire. Un grand merci à Anwar, pour son aide durant toutes ces années passées et pour son soutien permanent ; à Mohamed, pour son soutien et ses conseils ; à mes collègues de bureau : Foued, Antoine, Mathieu, Ahlam, Vicky, pour les bons moments partagés ainsi que pour leurs aides. J’adresse également une pensée à tous mes collègues, en particulier : Sliman, khaldon, Wedian, Safi, Pauline, Aurélie, Bouraoui, Arman, Nabyl, Mouna,…. Je tiens à remercier affectueusement ma famille : mes parents ; mes sœurs ; mon frère ; Tulip, pour leur soutien et leurs encouragements sans faille. Enfin, mes remerciements à mon époux, Bassel, qui m’a soutenu tout au long de ces années avec patience; à mon cher fils, Hussam, qui a passé des moments très difficiles sans moi, j’espère pouvoir rattraper mon absence dans les années futures. Table des matières Introduction générale.................................................................................................................. 1 Chapitre I Etude bibliographique ............................................................................................. 4 1. Principe du tissage .................................................................................................................. 5 2. Principe de la machine à tisser ............................................................................................... 7 3. Description des mécanismes fondamentaux de la machine à tisser ....................................... 9 3.1. Le dérouleur de chaîne ................................................................................................................. 9 3.2. Le dispositif de formation de la foule ......................................................................................... 10 3.2.1. Le dispositif à cames ........................................................................................................... 10 3.2.2. La ratière .............................................................................................................................. 11 3.2.3. Dispositifs spécifiques de formation de la foule sur machine à lames ................................ 12 3.2.4. La mécanique Jacquard ....................................................................................................... 13 3.3. Le système d’insertion de la trame ............................................................................................. 15 3.4. Le dispositif de mouvement du peigne ....................................................................................... 16 3.5. Le dispositif d’enroulement du tissu .......................................................................................... 18 3.5.1. L’enroulement indirect ........................................................................................................ 19 3.5.2. L’enroulement direct ........................................................................................................... 19 4. L’armure ............................................................................................................................... 20 4.1. Les armures fondamentales ........................................................................................................ 20 4.1.1. La toile ................................................................................................................................. 20 4.1.2. Le sergé ............................................................................................................................... 21 4.1.3. Le satin ................................................................................................................................ 22 4.2. Les armures dérivées des armures fondamentales ...................................................................... 22 4.3. Les tissus double-face ............................................................................................................... 23 4.4. Les tissus multiples .................................................................................................................... 24 4.4.1. Le tissu tubulaire ................................................................................................................. 24 4.4.2. Le tissu poche ...................................................................................................................... 25 4.4.3. Le tissu lié ........................................................................................................................... 25 5. Conclusion ............................................................................................................................ 26 Chapitre II Structures tissées hybrides : Limites de la machine à tisser ................................. 27 1. Introduction .......................................................................................................................... 28 2. “ Spacer Fabrics ” ................................................................................................................. 28 3. Evolution envisagée de la structure du tissu ........................................................................ 29 4. Bilan des fonctionnalités nécessaires à la fabrication du tissu évolué ................................ 30 5. Incompatibilité des machines existantes avec la fabrication de tissus évolués .................... 31 6. Evolution technologique de la machine à tisser ................................................................... 34 6.1. Synchronisation mécanique au sein de la machine à tisser ....................................................... 34 6.2. Solution de remplacement à la synchronisation mécanique ...................................................... 35 6.2.1. Modification de la structure de la machine à tisser ............................................................ 36 6.2.2. Choix de technologie d’actionneurs .................................................................................... 36 6.2.3. Solution à apporter au problème de synchronisation ........................................................... 38 6.3. Évolution vers une synchronisation électronique ....................................................................... 39 6.3.1. Principe d’une synchronisation électronique d’axes motorisés ........................................... 39 6.4. Amélioration de la flexibilité au sein de la machine à tisser ..................................................... 43 7. Conclusion ............................................................................................................................ 45 Chapitre III Analyse Fonctionnelle,Conception et réalisation ................................................ 47 1. Introduction .......................................................................................................................... 48 2. Elaboration du cahier des charges de la machine à tisser .................................................... 48 2.1. Détermination du besoin ............................................................................................................ 48 2.2. Descriptif de l’environnement de la machine à tisser ................................................................. 49 3. Analyse fonctionnelle de la machine à tisser ....................................................................... 51 4. Inventaire des solutions technologiques et justification ....................................................... 54 4.1. Inventaire des organes utilisés dans la nouvelle machine .......................................................... 54 4.2. Justification du choix des nouveaux organes ............................................................................. 55 4.2.1. Organes liés à la fonction FP1.2 : former les foules ............................................................ 55 4.2.2. Organes liés à la fonction FP1.3 : insérer le fil de trame ..................................................... 55 4.2.3. Organes liés à la fonction FP1.4 : frapper la trame ............................................................. 55 5. Etude de la tension des fils de chaîne ................................................................................... 56 5.1. Définition de la tension des fils de chaîne .................................................................................. 56 5.2. Etude de la déformation lors de l’ouverture de la foule ............................................................. 57 5.3. Caractéristiques mécaniques des fils utilisés .............................................................................. 59 5.3.1 Principe d’un essai de traction simple .................................................................................. 59 5.3.2. Résultats issus de tests de traction simple ........................................................................... 59 6. Conception mécanique de la nouvelle machine à tisser ....................................................... 61 6.1. Méthodologie.............................................................................................................................. 61 6.2. Conception mécanique du châssis de la machine ....................................................................... 61 6.3. Conception mécanique du dérouleur de chaîne .......................................................................... 63 6.4. Conception mécanique du dispositif de formation des foules .................................................... 65 6.4.1. Principe de formation des foules ......................................................................................... 65 6.4.2. Conception mécanique des lames formant les foules .......................................................... 67 6.4.3. Conception mécanique des glissières pour les lames .......................................................... 68 6.4.4. Conception mécanique de la mise en mouvement des lames .............................................. 70 6.4.4.1. Implantation générale du système d’entraînement des lames....................................... 71 6.4.4.2. Caractéristiques de la crémaillère ................................................................................. 72 6.4.4.3. Choix du pignon ........................................................................................................... 74 6.4.4.4. L’ensemble crémaillère (crémaillère +renfort) ............................................................. 76 6.4.5. Caractéristiques de l’entraînement du pignon ..................................................................... 78 6.4.5.1. Vitesse de rotation du pignon ....................................................................................... 78 6.4.5.2. Couple d’entraînement du pignon ................................................................................ 79 6.4.6. Conception mécanique des pièces liées à l’emploi des moteurs ......................................... 81 Conception mécanique du bloc moteur-crémaillère ................................................................. 82 6.4.7. Conception mécanique d’un guidage de l’ensemble crémaillère ........................................ 83 6.4.8. Montage d’une lame ............................................................................................................ 84 6.5. Conception mécanique du dispositif d’insertion de trame ......................................................... 84 6.5.1. Conception du système de présentation du fil ..................................................................... 86 6.5.2. Conception du système de saisie du fil et d’insertion du fil ............................................... 86 6.5.2.1 Conception du système de déplacement de la pince mobile......................................... 86 6.5.2.2. Conception de la pince mobile .................................................................................... 88 6.5.3. Coupe du fil ......................................................................................................................... 89 6.6. Conception mécanique du peigne mobile ................................................................................... 89 6.6.1. Conception de la structure de base du peigne ...................................................................... 89 6.6.2. Conception du système d’entrainement du peigne .............................................................. 89 6.7. Conception mécanique du système d’appel du tissu .................................................................. 91 6.7.1. Conception de la pince ........................................................................................................ 91 6.7.2. Montage du système d’entrainement de la pince ................................................................. 91 7. Conclusion ............................................................................................................................ 92 Chapitre IV Concept d’automatisation .................................................................................... 94 1. Introduction .......................................................................................................................... 95 2. Rappels sur les principes d’automatisme ............................................................................. 95 2.1. Structure d’un Système Automatisé de Production (SAP) uploads/Geographie/ 2014mulh8852-these-almohamad.pdf