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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderrahmane Mira-Bejaïa Faculté de Technologie Département de Génie électrique Projet fin d’étude En vue de l’obtention du diplôme Master en électrotechnique Option :Electromécanique Réaliser par : Encadré par : Mr.HADDAD Adel Mr .A.AMRI Mr.TOUATI Zoubir Promotion : 2012/2013 Thème Amélioration des caractéristiques techniques d’un broyeur pour les bouteilles en plastique Nous remercions DIEU tout puissant de nous avoir donné la force, la santé, le courage et la patience de pouvoir accomplir ce travail. Un grand merci à toutes nos familles surtout nos parents pour leurs encouragement et leurs suivi avec patience du déroulement de notre projet. Nous tenons à remercier vivement notre promoteur Mr A.MRI d’avoir accepté de nous guider tout au long du travail. Nos remerciements vont également au responsable du HALL TECHNOLOGIE Mr Rachid ainsi qu’au magasinier Mr Abdellah pour avoir mis à notre disposition tout le matériel et la matière disponible au HALL. Nos sincères remerciements s’adressent aussi à tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à la réalisation de ce travail. Enfin, nous tenons aussi à remercier également tous les membres de jury pour avoir accepter d’évaluer notre travail. Merci à tous Avec l’aide de dieu tout puissant est enfin achevé ce travail, lequel Je dédie à toutes les personnes qui me sont chères : A ceux qui n’ont jamais cessé de me soutenir et de m’encourager, à ceux qui leurs amour m’a donné la volonté d’aller de l’avant, A Mes très chers parents, que dieu les protège A Mes frères AKLI, massi, yougo et kussi A ma grand-mère et mes tantes A toute ma famille. A ma promotion. A Mustapha, Massi, Nabil, Walid, Boualam, Soufiane, Khaled et tous mes amis. Amon collègue et ami Zoubir ADEL DIEU tout puissant merci de nous avoir donné la force et la bonne santé toute au long de notre vie, et merci d’être avec nous et de nous donné de l’aide pour finir ce travail. Je dédie à toutes les personnes qui me sont chères : Mon Père BRAHIM et ma Mère ZOHRA, que dieu les protèges Mon Frère BOUZID, ma Sœur SOUHILA et la Petite CERIN Ma Fiancée MALIA Mes Oncles SALAH et TAHAR Et a Toute Ma Famille. Et a Tous Mes Amis et ma promotion ELM. A mon collègue et ami ADEL ZOUBIR Liste des abréviations DEEE : Déchets d’équipements électriques et électroniques. MAS : Moteur asynchrone. DIB : Déchets industriel banal RDM : résistance des matériaux Liste des symboles Symboles Définition unité XC38 Acier mi-dur pour la réalisation mécanique Mpa Re Limite d’élasticité de l’acier Mpa Ϭr Résistance pratique de l’acier Mpa τr Limite de rupture de plastique Mpa s Coefficient de sécurité / Cr Couple résistant m.N Fc Force tangentielle kN De Diamètre de l’arbre mm P Puissance utile du moteur kW Cm Couple mécanique m.N Cc Couple de coupe m.N Mf Moment fléchissant m.N Igz Moment d’inertie m.N I0 Moment d’inertie m.N R Rayon de l’arbre mm Mt Moment de torsion N.m e Epaisseur du plastique mm S Surface de plastique à couper mm2 L Longueur totale des lames mm l Longueur totale d’une lame mm Vc La vitesse de coupe de plastique m/mn Ωc La vitesse angulaire de coupe Rad/s Nc La vitesse de coupe tr/mn Ωr La vitesse angulaire a la sortie du réducteur Rad/s Nr La vitesse de sortie réducteur en tr/min tr/min σe Limite d’élasticité de l’acier Mpa L10 Durée de vie d’un roulement Million de tours L10H Durée de vie d’un roulement Heurs L10E Durée de vie d’ensemble des roulements Million de tours C Charge dynamique supporté par le roulement daN P Charge équivalente supporté par le roulement daN Fa Force axiale supporté par le roulement N Fr Force radiale supporté par le roulement N d Diamètre intérieur du roulement mm D Diamètre extérieur du roulement mm B Epaisseur du roulement mm S/tr la surface totale coupée par tour mm2 /tr Scc la surface coupée par un couteau mm2 n/tr nombre de couteaux actif par tour / S/min la surface coupée par minute mm2/tr Qv Débit volumique mm3/mn Qm Débit massique g/mn ρ Masse volumique g/mm3 Q Débit de bouteilles traité Bouteilles /mn Liste des figures Figure I.1: Les actions de sollicitation………………………………………………………...3 Figure I.2 : Les différents éléments d’un broyeur…………………………………………….4 Figure I.3 : Différents type de broyeurs……………………………………………………….5 Figure I.4 : Broyeur à couteaux……………………………………………………………….7 Figure II.1 : Lacérateur type carton…………………………………………………………...9 Figure II.2 : broyeur à cylindres……………………………………………………………..10 Figure II.3: Déchiqueteur mono rotor à grille de calibrage………………………………….10 Figure II.4 : Déchiqueteur à cisaille rotative 2 axes…………………………………………11 Figure II.5 : Déchiqueteur à cisaille rotative 3 axes à grille de calibrage…………………...11 Figure II.6 : Lacérateur 4 axes……………………………………………………………….12 Figure III.1 : Vues en coupe de la MAS…………………………………………………….15 Figure III.2: Nommenclature de la partie mécanique………………………………………..16 Figure III.3 : Circuit de puissance de la MAS……………………………………………….18 Figure III.4 : Circuit de commande de la MAS……………………………………………...18 Figure III.5 : Schéma fonctionnel…………………………………………………………...19 Figure III.6 : Présentation des diffèrent cylindres et niveaux………………………………19 Figure III.7 : chaine cinématique 1………………………………………………………….21 Figure III.8 : Chaine cinématique 2…………………………………………………………22 Figure IV.1 : Dimensionnement du mécanisme……………………………………………..23 Figure IV.2 : quelque élément du broyeur…………………………………………………...24 Figure IV.3 : l’arbre porte outils de coupe…………………………………………………24 Figure IV.4. Représentation de Fc et de Ωc………………………………………………….26 Figure IV.5 : La répartition de la force de coupe Fc…………………………………………31 Figure IV.6 : représentation des efforts tranchant et les bras des moments sur l’arbre……31 Figure IV.7 : Diagramme des efforts tranchants…………………………………………….33 Figure IV.8 : Isolation d’une partie de l’arbre……………………………………………..34 Figure IV.9: Diagramme des moments fléchissant de L/2…………………………………35 Figure IV.10 : Diagramme des moments fléchissant de L totale…………………………..35 Figure IV.11 : représentation des efforts appliqués sur l’arbre……………………………...37 Figure IV.12 : positionnement des couteaux su l’arbre……………………………………...39 Liste des tableaux Tableau I.1 : les différents éléments d’un broyeur. Tableau IV.1 : cahier des charges. Tableau IV.2 : Tableau récapitulatif. Tableau III.1 : Nommenclature de la partie mécanique. SOMMAIRE SOMMAIRE Liste des abréviations Liste des symboles Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale.................................................................................................................. 1 Chapitre I Généralités sur les broyeurs de plastique Introduction ................................................................................................................................ 3 I. Généralités sur les broyeurs.................................................................................................... 3 I.1. Le broyage...................................................................................................................... 3 I.2. Définition d’un broyeur................................................................................................... 3 I.3. Les types des broyeurs .................................................................................................... 5 I.4 Classification des broyeurs............................................................................................... 5 I.5. Les broyeurs de plastique................................................................................................ 6 I.5.1. Définition................................................................................................................. 6 I.5.2. Caractéristiques ....................................................................................................... 6 I.5.3. Types de broyeur de plastique................................................................................. 6 Conclusion.................................................................................................................................. 7 Chapitre II Choix d’un broyeur Introduction ................................................................................................................................ 8 II. Choix d’un broyeur................................................................................................................ 8 II.1. Critères de choix ............................................................................................................ 8 II.1.1. Selon la nature de la matière à broyer.................................................................... 8 II.1.1.1. Broyeur de matière dure................................................................................. 9 II.1.1.2. Broyage de bois et dérivé ............................................................................... 9 SOMMAIRE II.1.1.3. Broyeur d’emballage ...................................................................................... 9 II.1.1.4. Broyage de céréales........................................................................................ 9 II.1.1.5. Broyage de plastique et matériaux fibreux................................................... 10 II.1.1.5.1. Déchiqueteur mono rotor à grille de calibrage ..................................... 10 II.1.1.5.2. Déchiqueteur à cisaille rotative avec à 2 axes ...................................... 11 II.1.1.5.3. Déchiqueteur à cisaille rotative avec à 3 axes à grille de calibrage...... 11 II.1.1.5.4. Lacérateur avec à 4 axes....................................................................... 12 II.1.2. Selon les caractéristiques techniques ................................................................... 12 II.1.3. Selon la fiabilité et la disponibilité....................................................................... 12 II.2. intérêt de choix .......................................................................................................... 13 Conclusion................................................................................................................................ 13 Chapitre III Constitution et schéma fonctionnel Introduction .............................................................................................................................. 14 III. Constitution et schéma fonctionnel.................................................................................... 14 III.1. Constitution ................................................................................................................ 14 III.1.1. Partie électrique .................................................................................................. 14 III.1.2. Partie mécanique................................................................................................ 16 III.2. Schéma fonctionnel .................................................................................................... 18 III.2.1. Partie électrique .................................................................................................. 18 III.2.2. Partie mécanique................................................................................................. 19 III.2.3. Principe de fonctionnement ................................................................................ 19 III.2.4. Chaine cinématique............................................................................................. 20 Conclusion................................................................................................................................ 22 Chapitre IV Dimensionnement Introduction .............................................................................................................................. 23 IV. Dimensionnement .............................................................................................................. 23 SOMMAIRE IV.1. Dimensionnement de mécanisme............................................................................... 23 IV.2. Etude des outils de coupe........................................................................................... 24 IV.2.1. La vitesse de coupe............................................................................................. 25 IV.2.2. Calcul de la force de coupe................................................................................. 26 IV.2.3. Calcul de la longueur totale des lames ............................................................... 27 IV.2.4. Calcul de nombre de lames................................................................................. 28 IV.3. Etude de RDM du broyeur ......................................................................................... 29 IV.3.1.Vérification de diamètre de l’arbre...................................................................... 29 IV.3.1.1. Etude de flexion.......................................................................................... 31 IV.3.1.2. Etude de torsion .......................................................................................... 36 IV.3.2. Calcul de roulement............................................................................................ 36 IV.4. Calcul des débits......................................................................................................... 39 IV.5. Récapitulation............................................................................................................. 41 Conclusion................................................................................................................................ 41 Chapitre V Réalisation Introduction .............................................................................................................................. 42 V. Réalisation........................................................................................................................... 42 V.1. Conception................................................................................................................... 42 V.2. Fabrication ................................................................................................................... 42 V.2.1. Le tour.................................................................................................................. 42 V.2.2. le fraisage............................................................................................................. 42 V.2.3. La coupe............................................................................................................... 43 V.3. Assemblage.................................................................................................................. 43 V.4. Essais................................................................................................................................ 43 Conclusion................................................................................................................................ 44 Conclsion générale ................................................................................................................... 45 SOMMAIRE Bibliographie Annexes Annexe A : Dessin d’ensemble de différentes pièces Annexe B : Photo réales Introduction Générale INTRODUCTION GENERAL 1 Introduction Les plastiques apparaissent aujourd’hui comme de véritables "matériaux miracles", l'essor constant de la production d'articles en plastique partout dans le monde tient directement aux qualités intrinsèques de tels objets. Par conséquent le plastique est la matière la plus utilisée par de nombreuses branches de l'industrie, et son utilisation ne s’arrête pas à la conservation des éléments alimentaire, mais va plus loin, il est en concurrence avec les matériaux traditionnels dans l'emballage, et aussi participe à la construction, l’électroménager, le loisir, l'industrie automobile, et souvent utilisé à la fabrication des bouteilles d’eau, et grâce à sa légèreté, il réduit la quantité de matière requise comparativement au verre et au métal en uploads/Geographie/ broyeur-bouteilles-en-plastique.pdf