CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC

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1 TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC Objectifs dutd et connaissances associées : -Recherche de plusieurs états cinématiques, indice de transmission. -Recherche d actions mécaniques. -Choix d une motorisation. -Choix d un réducteur industriel. -Etude du démarrage. Objectifs et compétences attendues ( B.O ) : Code Intitulé du programme Durée 8 AF6.2 Mécanique Distribution ( de l énergie: statique système, de cinématique transmission, de 2h Dynamique mouvement ) 30 mn Prérequis : -Cinématique du solide en translation et rotation -Indice de transmission -Puissance, rendement -Moment d une charge ramené sur l arbre d un moteur -Inertie équivalente pour rotation et translation ramené sur l arbre d un moteur -P F D pour la rotation et la translation des solides Conditions de réalisation : Travail individuel Conditions matérielles : Table classique, calculatrice Documents fournis : Dossier technique : CDCF, DOCUMENTS ( LEROY-SOMER et SEW Usucome ) de DT1 à DT6 Énoncé sur feuilles 1/2,2/2 Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 page 1/2

2 TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC Travail demandé : 1- Force de tirage pour déplacer la charge à vitesse constante *A partir du CDCFet du formulaire sur les frottements, calculer : -La masse totale M de la charge (bande synthétique, matière en vrac ) agissant sur le support. -La force de tirage F utile pour déplacer cette charge ( g = 9.81 m/s² ) 2- Choix de la motorisation *A partir du CDCF et de la doc de SEW -Déterminer les différents rendements de la chaîne énergétique *En prenant F = 6200 N -Calculer la puissance utile du moteur. *A partir de la doc LEROY-SOMER -Choisir et indiquer pour le service achat les références complètes de ce moteur. 3- Etude du démarrage *A partir de la chaîne énergétique complétée par vos soins et de la doc tech, calculer : -Le moment de la charge ramené sur l arbre du moteur. -Le moment d inertie équivalent de la charge ramené sur l arbre du moteur. NB : la masse totale de la bande synthétique doit être prise en compte -Le temps de démarrage du moteur LS132M 7.5kW afin d acquérir sa vitesse maxi. Vérifier ce temps de démarrage à l aide de l abaque fourni par le fabriquant. 4- Choix du réducteur R1 *A partir du CDCF et de la doc LEROY-SOMER -Représenter la chaîne cinématique de l ensemble -Calculer la vitesse de rotation en tr/mn de l arbre de sortie de R1. -Choisir le réducteur R1 ( Manubloc ) sur la DOC en donnant sa réf : Mub -Donner maintenant son indice i1 réel de réduction. -Indiquer pour le service achat les références complètes de l ensemble à commander ( y compris le moteur ). NB : montage horizontal normal, carter nu, arbre plein cylindrique, montage intégré Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 page 2/2

3 DOSSIER TECHNIQUE CDCF

4 DT1

5 DT2

6 DT3

7 DT4

8 DT5

9 DT6

10 TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC Travail demandé : CORRIGE : DR1, DR2,DR3 1- Force de tirage pour déplacer la charge à vitesse constante A partir du CDCFet du formulaire sur les frottements, calculer : -La masse totale M de la charge (bande synthétique, matière en vrac ) agissant sur le support * masse de la bande en contact avec le support : mb = 20kg/m *10m mb = 200 kg * masse de la matière en contact avec la bande : m mat = t * débit massique m mat =( e /V ) qm m mat = 10 / (40*60) * kg/h m mat = kg * masse totale de la charge : M = mb + m mat M = kg -La force de tirage F utile pour déplacer cette charge ( g = 9.81 m/s² ) F = Mg ( µ cos α + sin α )! voir formulaire frott F = * 9.81 ( 0.25 * cos15 + sin15 ) F = N 2- Choix de la motorisation *A partir du CDCF et de la doc de SEW -Déterminer les différents rendements de la chaîne énergétique η1 = 0.94 ; η2 = 0.90 ; η3 = 0.81 *En prenant F = 6200 N -Calculer la puissance utile du moteur Pu = F.V / (η1*η2*η3 ) Pu = 6200N * ( 40 /60 )m/s / ( 0.94*0.90*0.81 ) Pu = W *A partir de la doc LEROY-SOMER -Choisir le moteur asynchrone 4P par ses références complètes. Moteur Leroy-Somer 4P - LS 132M 7.5 kw 1450 tr/mn Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 DR 1

11 TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC 3- Etude du démarrage *A partir de la chaîne énergétique complétée par vos soins et de la doc tech, calculer : -Le moment de la charge ramené sur l arbre du moteur. M charge /mot Chaîne énergétique Pcharge = F.V Moteur LS 132M 7.5kW 1450 tr/mn R1 engrenages i1 =? η1 = 0.94 R2 roues-chaîne i2 = 2.5 η2 = 0.90 J équivalent charge / moteur Bande V Tambour D : 0.6m F η3 = m/s masse 6200N Remarque : la charge est résistante M charge / mot = ( F.V/ η ) / ω mot M charge / mot = W / rd/s M charge / mot = Nm -Le moment d inertie équivalent de la charge ramené sur l arbre du moteur. NB : la masse totale de la bande synthétique doit être prise en compte J charge / mot = M ( V/ ω moteur ) ² Calcul de la masse en translation M = ( 2 * 10 + π * 0.6 )* 20 kg/m kg M = 1480 kg J charge / mot = 1480 ( 0.66 / ) ² J charge / mot = kg.m² -Le temps de démarrage du moteur LS132M 7.5kW afin d acquérir sa vitesse maxi. Vérifier ce temps de démarrage à l aide de l abaque fourni par le fabriquant. J total / mot = J mot + J charge / mot J total / mot = J total / mot = kg.m² Md moyen = ( MD + 2MA +2MM +MN ) / 6 MN = 49.4 Nm MD = 2.7 MN MM = 3.1 MN MA = 2.2 MN! voir courbe N 4 par interpolation Md = 49.4 * ( ) / 6 = 2.38 * 49.4 Md = Nm td = ( J total / mot ) * ωmoteur / ( Md M charge / mot ) td = ( * ) / ( ) td = s Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 DR 2

12 TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC 4- Choix du réducteur R1 A partir du CDCF et de la doc LEROY-SOMER -Représenter la chaîne cinématique de l ensemble Chaîne cinématique Moteur LS 132M N sortie R1 = 1450 tr/mn R1 Engrenages i1 =? R2 roues-chaîne i2 = 2.5 Bande V Tambour D : 0.6m 0.66m/s 53 tr/mn tr/mn -Calculer la vitesse de rotation en tr/mn de l arbre de sortie de R1. N sortie R2 = V / ( π *D ) N sortie R2 = V / ( π *D ) N sortie R2 = 40m/mn / ( π * 0.6m ) N sortie R2 = tr/mn N sortie R1 = N sortie R2* i2 N sortie R1 = * 2.5 N sortie R1 = 53 tr/mn -Choisir le réducteur R1 ( Manubloc ) sur la DOC en donnant sa réf : Mub Moteur 7.5 kw Vitesse de sortie de 51.8tr/mn ( proche de 53tr/mn ) L abaque donne le Mub Donner maintenant son indice i1 réel de réduction Dans le tableau du bas : 25.. et l indice 28 donne un indice de réduction exact de 27.7 ce qui permet une vitesse NsR1 de tr/mn -Indiquer pour le service achat les références complètes de l ensemble à commander ( y compris le moteur ). NB : montage horizontal normal, carter nu, arbre plein cylindrique, montage intégré Mub P3 00 P MI ; 4P, LS 132M 7.5 kw Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 DR 3