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PROJET DE FIN D’ETUDES ETUDE ET CONCEPTION D’UNE MACHINE DE COUPE A LA VOLEE Ré

PROJET DE FIN D’ETUDES ETUDE ET CONCEPTION D’UNE MACHINE DE COUPE A LA VOLEE Réalisé par : Zied CHHAIDAR Fayçal FRIDHI Encadré par : M. Mohammed HADDAR M. Slim BOUAZIZ M. Soufien ESSAHBI Objectif : Sciage des profilés en mouvement linéaire Objectif : Sciage des profilés en mouvement linéaire Par Par L’étude et la conception d’une machine de coupe à la volée L’étude et la conception d’une machine de coupe à la volée PRESENTATION DU PROJET MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 1 PLAN DE L’EXPOSE MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 2 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION PLAN DE L’EXPOSE 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 2  Découpage des profilés cylindriques revêtu en plastique de diamètre varie entre 13 mm à 76 mm  Longueur à découper entre 1.5m à 8m avec une précision de 0.5 mm  Cadence de production : 9 coupe par minute  Découpage avec défilement continu des profilés MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 3 PROBLEMATIQUE Etude et conception d’une machine coupe à la volée Titre du projet : Espace disponible pour recevoir la machine : Longueur : 12 m Largeur : 3 m Hauteur : 3,5 m Spécifications techniques demandées : Dimensions des profilés : Diamètres : de 13 à 76 mm Longueur : de 1.5 à 8 m Epaisseur max : 3 mm CAHIER DE CHARGES MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 4 PLAN DE L’EXPOSE 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 6. CONCLUSION 6. CONCLUSION 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 5 INTRODUCTION Le découpage est un procédé de fabrication des pièces à partir d’un brut. Les types de découpage les plus utilisés sont : • Découpage classique • Découpage laser • Découpage au jet d’eau • Découpage plasma • Oxycoupage • Cisaillage • sciage MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 6 PLAN DE L’EXPOSE MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 7 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION  Système d’entraînement du chariot  Système de guidage linéaire  Système d’entraînement de la scie ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 8 ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 9  Système d’entraînement du chariot  Système vis écrou à bille  Système poulie courroie  Système pignon crémaillère Système d’entraînement du chariot 10  Système vis écrou à bille Avantages : • Grande durée de vie prévisible • Faible usure Inconvénients : • Lubrification indispensable • Longueur limité • Faible résistance  Système poulie courroie 11 Avantages : • Entretien minimale • Grande plage de vitesse linéaire Inconvénients : • Glissement • Courte durée de vie • Faible puissance  Système pignon crémaillère 12 Avantages : • Synchronisation • Précision • Grand couple et grande puissance Inconvénients : • Demande un entretient régulier ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 13  Système de guidage linéaire  Système roue avec railles  Système queue d’aronde  Système douille à bille avec colonnes Système de guidage linéaire 14  Système roue avec railles Avantages : • Grande rigidité • Effort de frottement faible • Vitesse de translation élevée Inconvénients : • Nécessité d’un système de maintient • Plan d’entretient 15  Système queue d’aronde Avantages : • Supporte des charges très importantes • Guidage précis Inconvénients : • Dégradation de la précision par usure • Frottement élevé • Vitesse de déplacement faible ou modérée • Plan d’entretient 16  Système douille à bille avec colonne Avantages : • Fonctionnement avec grande précision • Supporte des charges radiales importantes • Facilité de montage, étanchéité Inconvénients : • Parallélisme très précis des colonnes • Lubrification ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE Entraînement du système de sciage  Solution 1 ETUDE ET CONCEPTION Lame de scie Corps Vérin hydraulique Plaque du chariot MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 17  Solution 2 Entraînement du système de sciage ETUDE ET CONCEPTION Lame de scie Courroie Vérin hydraulique Poulie Plaque du chariot Palier MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 18 Système de sciage Chariot Bâti Guidage crémaillère Boite d’entrainement ETUDE ET CONCEPTION MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 19 PLAN DE L’EXPOSE 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 20 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION  Etude du pignon et crémaillère  Choix de système poulie courroie  Calcul des douilles à billes  Dimensionnement du vérin d’entraînement de la scie CALCUL ET DIMENSIONNEMENT MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 21 t F : Force tangentielle C : Le couple extérieur exercé sur l’arbre du pignon p w : Vitesse angulaire p w   m Ft t F R C   R v wp  t F = 3500 N C =175 Nm = 40 rd/s MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 22 CALCUL ET DIMENSIONNEMENT Etude du pignon et crémaillère Ps : Puissance corrigée P : Puissance du moteur électrique s K  Ps = P Ps = 19,5 KW  K Kl   Pa = Pb Pb : Puissance de base de la courroie Pa : Puissance admissible Pa = 6,58 KW MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 23 CALCUL ET DIMENSIONNEMENT Choix de système poulie courroie     a d D d D a L p p p p p 4 57 , 1 2 2      p L : Longueur primitive du courroie = 1465 mm p L MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 24 CALCUL ET DIMENSIONNEMENT  c n = 2.96 : Nombre des courroies c n c n Ps Pa Calcul des douilles à billes 4 g w P douille   50 3            douille h w vie P C F F L douille P : Charge par douille vie L : Duré de vie w : Poids du chariot = 875 N douille P = 33284 km vie L CALCUL ET DIMENSIONNEMENT MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 25 Dimensionnement du vérin d’entraînement de la scie 0   o Fext M 0 3 2 1       A F A F A F c ch s 3 2 1 A A F A F F ch s c    ch F c F s F : Force d’appuie : Force dû à la charge : Force du vérin c F = 1630 N CALCUL ET DIMENSIONNEMENT MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 26 PLAN DE L’EXPOSE 1. PROBLEMATIQUE 1. PROBLEMATIQUE 2. INTRODUCTION 2. INTRODUCTION 3. ETUDE ET CONCEPTION 3. ETUDE ET CONCEPTION 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS. 5. DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS. 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 4. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 27 DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS Une modélisation numérique utilisant la méthode des éléments finis ad éq    s Re adm   YZ XZ XY Z Y Z X Y X Z Y X D D éq 2 2 2 2 2 2 3 3 3 2 3                               MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 28 DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 29 DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS  Bâti  Plaque support moteur  Pignon  Plaque du chariot MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 30 DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS 1 P 2 P 3 P 4 P Bâti MACHINE DE COUPE A LA VOLEE 31 DIMENSIONNEMENT ET CALCUL PAR ÉLÉMENTS FINIS Nombre d’éléments Nombre de nœuds 41483 84583 MACHINE DE COUPE uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-pfe.pdf