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Projet de Bureau d’Etudes PROJETT BE : Dimensionnement d’un système de chargeme

Projet de Bureau d’Etudes PROJETT BE : Dimensionnement d’un système de chargement/déchargement des casiers ENSAM de Meknès Réalisé par : -ESSASNOUI Youssef -HADIDONE Badr Projet de Bureau d’Etudes SOMMAIRE Remerciement ………………….……………………………………………………………………………………...3 Introduction ……………………………………………………………………………………………………………..4 Ch I : Analyse Fonctionnelle …………………………………………………………..…………………………….5 Mise en situation ..........................................................................................................6 Principe de fonctionnement ..........................................................................................6 Solutions adopté ..........................................................................................................6 Schéma architectural ...................................................................................................7 Analyse fonctionnelle ...................................................................................................8 Cahiers de Charge Initial ....................................................................................8 Diagramme « bête à corne » ..............................................................................9 Diagramme A-0 .................................................................................................9 Diagramme PIEUVRE ...................................................................................... 10 Diagramme FAST ............................................................................................ 11 Ch II: Dimensionnement et calcul………………………………………………………………………………..12 Dimensionnement suivant Y....................................................................................... 13 Dimensionnement de le fourche ..................................................................... 13 Choix de vérin ................................................................................................. 14 Choix de chariot guidé à galet.......................................................................... 15 Dimensionnement de pièce porte vérin ........................................................... 16 Dessin sous CATIA ............................................................................... 16 Projet de Bureau d’Etudes Simulation de la résistance de la pièce sous CATIA............................... 17 Dimensionnement de vis d’assemblage vérin-porte vérin ................................ 19 Dimensionnement de vis d’assemblage porte vérin-module linéaire ............... 19 Dimensionnement suivant Z…………………………………………………………………………….20 Choix de moteur…………………………………………………………………………………..20 Calcul de couple………………………………………………………………………...20 Calcul de vitesse angulaire…………………………………………………………..21 Justification de choix d’un motoréducteur………………………………………21 Dimensionnement de l’arbre de motoréducteur………………………………24 Dimensionnement de la clavette…………………………………………………..27 Choix de module linéaire de translation de Z…………………………………………….29 Dimensionnement suivant X…………………………………………………………………………….31 Choix de moteur…………………………………………………………………………………..31 Dimensionnement de l’arbre de motoréducteur………………………………………..36 Dimensionnement de la clavette…………………………………………………………….38 Choix de module linéaire de translation de X…………………………………………….40 Calcul de durée de vie du module linéaire…………………………………………………41 Calcul de durée de vie de chariot…………………………………………………..42 Calcul de durée de vie des galets…………………………………………………..42 Calcul de durée de vie de pignon…………………………………………………..43 Conclusion……………………………………………………………………………………………………….……..44 Bibliographie……………………………………………………………………………………………………………45 Projet de Bureau d’Etudes 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 Mr. BAMOHAMMED et Mr. 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 et de la construction mécanique. Projet de Bureau d’Etudes INTRODUCTION De nos jours, dans les magasins et les dépôts de stockage un système de chargement/déchargement des casiers est indispensable afin de rendre l’opération plus souple. Le système souvent utilisé pour cette opération est un transstockeur qui est un portique roulant vertical, muni d'un chariot mobile, et une fourche ou palette pour enlever les charges (selon le poids). Il existe trois principales modèles de transstockeur : le transstockeur à profondeur simple (notre sujet d’étude), le transstockeur à profondeur double et le transstockeur canal. Le transstockeur se déplace dans une allée et peut stocker des objets de part et d'autre de celle-ci. Désormais tous les nouveaux appareils sont totalement automatisés et, par sécurité, la présence de l'homme dans son champ de manœuvre est formellement interdite. Projet de Bureau d’Etudes Le transstockeur est constitué d'un mât qui se déplace sur un rail le long d'un rayonnage, d'une nacelle qui monte et descend le long du mât et d'un système de préhension qui peut varier selon les modèles (fourche, pince ou navette). Ils sont conçus pour des charges allant de 50 kg pour les colis à 1 000 ou 1 500 kg pour les palettes, voire à plusieurs tonnes pour les bobines d'acier. Leur propre poids est d'environ 15 tonnes pour les versions transportant des palettes. Ils s'avèrent très pratiques pour les entrepôts frigorifiques. Certains modèles pour les colis peuvent atteindre des vitesses de 6 m/s Projet de Bureau d’Etudes ANALYSE FONCTIONELLE Projet de Bureau d’Etudes 1. MISE EN SITUATION Le sujet de notre étude, est un dispositif automatique de chargement/déchargement de casiers utilisés pour le stockage des caisses référencées suivants la demande. Il sera utilisé dans des entrepôts de stockage et va permettre : - Réduction du cout de stockage. - Apport sécurité et confort aux utilisateurs assurant la distribution des caisses référencées. - Réduction l’intervention humaines afin éviter les accidents et les erreurs en plus de la fatigue physique et l’utilisation moindre d la main d’œuvre. - Protection des utilisateurs et les produits contenus dans les caisses référencées. 2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Le système est constitué d’une partie mobile et une partie fixe (support). La partie mobile doit se déplacer horizontalement et verticalement afin d’être en face aux casiers à charger ou décharger. Et ensuite pour placer ou déplacer la charge dans le casier voulu, un troisième déplacement suivant la direction perpendiculaire au plan des casiers est nécessaire, aussi qu’une fourche. Les caisses seront placées suivant l’ordre de leurs poids de bas n haut afin d’assurer le renfort. 3. SOLUTION ADOPTÉES Une recherche des solutions constructives du transstockeur a permis de proposer la solution représentée par le schéma de principe technologique suivante : Projet de Bureau d’Etudes 4. SCHEMA ARCHITECTURAL Projet de Bureau d’Etudes 5. Analyse Fonctionnelle 5.1- Cahier des Charges Masse des caisses : ; Dimensions des caisses : ; Encombrement ; Système Pignon / Crémaillère :  Module d’engrènement : ;  Nombre de dents de pignon : ; Chariot X :  Vitesse maximale : ;  Accélération maximale : ; Chariot Z  Vitesse maximale : ;  Accélération maximale : ;  Poulies – Courroie crantées : Avance 270mm/tr ; Déplacement Y : Vérin double effet sans tige à bande, à chariot guidé : Projet de Bureau d’Etudes  Pression maximale d’alimentation : ;  Course utile : ;  Vitesse maxi : ; 5.2- Diagramme « bête à cornes » 5.3- Diagramme A-0 L’ utilisateur Transstockeur Les Caisses Charger ou décharger des caisses référencées suivant la demande Charger ou décharger des caisses référencées suivant la demande Energie Electrique: 230 V,50Hz Pneumatique: 8 bar Configuration Initiale Réglages : Loi de vitesse Position capteurs Variateur Ordres d’exploitation : de stockage / déstockage de maintenance Caisses référencées rentrées ou sorties Caisses référencées àrentrer ou sortir Transstockeur Projet de Bureau d’Etudes 5.4- Diagramme PIEUVRE FP1 Charger ou décharger des caisses référencées suivant la demande FC1 Etre adapté au volume du magasin FC2 Réaliser le processus en toute sécurité FC3 Adapter au milieu extérieur FC4 Etre alimenté en énergie électrique et pneumatique FC5 Etre adapté aux conditions d’utilisation Caisses Conditions d’utilisation Energie Utilisateur TRANSSTOCKEUR Magasin Milieu Extérieur FC4 FC1 FC5 FP1 FC2 FC3 Projet de Bureau d’Etudes 5.5- Diagramme « FAST » Moteur électrique Asynchrone + Frein Réducteur roue et vis sans fin : r = 1/24.5 ; η = 0.85 Pignon + Crémaillère Poutre horizontale + Galets à roulements Capteur incrémental de déplacement Détecteur inductif prise origine 2 interrupteurs de fin de course Motoréducteur électrique Asynchrone + Frein 2 Poulies + Courroie Crantée Module linéaire avec galets Dynamo tachymétrique Codeur incrémental 360 pts/tr Vérin sans Tige JOUCOMATIC - Référence : STB40A230 DMA Course 250 mm Chariot guidé par galets 2 détecteurs de position avant / arrière Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique Adapter la vitesse et le couple Transformer le mouvement de rotation en mouvement de translation Guider le chariot X Acquérir et coder le déplacement Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique Adapter la vitesse et le couple Guider le chariot Z Acquérir et coder le déplacement Transformer l’énergie pneumatique en énergie mécanique Guider l’axe Y Acquérir et coder le déplacement Déplacer suivant X Déplacer suivant Z Déplacer suivant Y Charger/décharger un casier Projet de Bureau d’Etudes DIMENSIONNEMENT ET CALCUL Projet de Bureau d’Etudes 1. DIMENSIONEMENT SUIVANT Y 1.1- Dimensionnement de la fourche On choisit comme profil, une fourche en tôle pliée en acier faiblement allié 38 Cr 2. De contrainte élastique On modélise les deux parties latérales comme une poutre encastrée, sollicitées en flexion : L’effort tranchant maximal au point de l’encastrement est égal à ; le moment fléchissant est de ; on choisit une épaisseur égale à on aura . Epaisseur de tôle 4mm Projet de Bureau d’Etudes La partie transversale est soumise en torsion, on vérifie sa tenue par un calcul RDM : Pour une épaisseur de 4 mm on aura:  Donc notre modèle est valable. 1.2. Choix de vérin Pour se déplacer suivant Y on a choisi un vérin sans tige à bande et a chariot guidé. D’après le catalogue de constructeur JOUCOMATIC on a pu tirer le vérin convenable : Vérin  La course Vérifié  Effort pour déplacer la charge Vérifié  Poids de charge (Chariot fixe) Vérifié  Moment appliqué sur le vérin : Sera supporté par un porte vérin Vérifié Projet de Bureau d’Etudes  Donc notre choix est valable. 1.3. Choix de chariot guidé par galets Pour supporter le vérin et la charge pendant le déplacement Y on a choisi comme solution un chariot guidé par galet On adopte un système ADS de ECMU de caractéristique suivants : Projet de Bureau d’Etudes Pour un système ADS 106 MF C 500 :  Charge radial négligeable Vérifié  Charge Axial : Vérifié  Donc notre choix est valable. 1.4. Dimensionnement de pièce porte vérin Il s’agit d’une pièce pliée en acier d’épaisseur e = 6 mm. 1.4.1. Dessin de la pièce sous CATIA : Projet de Bureau d’Etudes 1.4.2. Simulation de la résistance de la pièce sous CATIA : La pièce est sollicitée uploads/Ingenierie_Lourd/ dimensionnement-d-x27-un-systeme-de-chargement-dechargement-des-casiers.pdf