Étude d'une potence à tirant d'atelier

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1 Étude d'une potence à tirant d'atelier

2 On s'intéresse à la conception et au dimensionnement d'une potence. Votre bureau d'étude envisage la réalisation de cette potence en interne, et se base sur une potence existante (photo). Le cahier des charges initialement fixé est le suivant : charge maximale admissible : 1000 kg hauteur de levage minimale : 4 m rotation de la charge suivant l'axe vertical de la potence, sur 170 minimum, utilisation de roulements ou de coussinets auto lubrifiants pour le guidage de l'axe vertical (si nécessaire) en acier (C45 ou 42 Cr Mo 4) encombrement maximal de la potence : hauteur 6m utilisation d'un profilé IPE (voir document annexe 1) pour la poutre horizontale adaptation d'un chariot porte palan (voir document constructeur) déplacement du porte palan : 3 m utilisation d'un tirant en acier (C45 ou 42 Cr Mo 4) Structure mécano soudée bâti principal en profilé UAP supports et autres pièces prioritairement issus de profilés «larges plats» On demande de réaliser la conception de la potence. Pour cela, on demande un compte rendu qui présentera, dans l'ordre : 1 Un schéma d'architecture de la solution envisagée, 2 Une étude statique pour établir les efforts dans les différentes pièces, avec choix des dimensions, notamment la position du tirant pour réduire les efforts (on devra pour cela analyser les efforts dans chaque pièce en considérant les différentes positions du chariot) et alléger la structure, 3 Une étude de résistance des matériaux pour le choix des sections et formes des pièces, à l'aide ou non d'une assistance informatique (RdM Le Mans par exemple), 4 Le dimensionnement des paliers (roulements ou coussinets) avec référence constructeur (utiliser les documents disponibles dans la salle de conception), 5 Un dessin d'ensemble de la structure sur modeleur 3d (au préalable, si besoin sur calque), 6 Une vérification de la tenue des éléments importants à l'aide d'un calcul par éléments finis.

3 ACIER DE CONSTRUCTION AU CARBONE POUR TRAITEMENT THERMIQUE (source : Nuance : 2 C 45 (XC 48) ROND-PLAT-CARRÉ Ø 20 à X 5 à 300 X 30 Norme : NFEN (NFA 552) État de livraison : Naturel Propriétés générales : Cet acier peut être utilisé : à l'état naturel : recuit ou normalisé, pour la réalisation par usinage de pièces de toutes dimensions nécessitant des caractéristiques mécaniques moyennes. L'état normalisé permet d'obtenir une meilleure homogénéité de structure et de caractéristiques mécaniques. à l'état trempé revenu : par trempe à l'eau, pour des pièces de petites et moyennes dimensions, à caractéristiques mécaniques élevées, mais n'exigeant pas une forte pénétration de trempe et ne tolérant qu'un minimum de déformation au cours du traitement. Possibilité de coupe à longueur Les chiffres ci-dessous sont donnés à titre indicatif et ne peuvent engager notre responsabilité Traitements thermiques Normalisation Recuit d'adoucissement Trempe Revenu C C Ø 40 : C - Huile Ø > 40 : C - Eau C État de référence Normalisé C Caratéristiques mécaniques Re mini Rm A mini Kcu mini N/mm² N/mm² % daj-cm²

4 ACIER DE CONSTRUCTION AU CHROME-MOLYBDÈNE Prétraité Nuance : 42 Cr Mo 4 (42 CD 4) ROND Ø 20 à 210 Norme : NFEN (NFA 552) État de livraison : Trempé, revenu Propriétés générales : Acier d'une dureté élevée offrant une bonne résistance à l'usure, pour pièces de moyenne et forte section soumises à des contraintes élevées : arbres, couronnes, pignons, engrenages, vérins Possibilité de coupe à longueur Les chiffres ci-dessous sont donnés à titre indicatif et ne peuvent engager notre responsabilité Caratéristiques mécaniques Diamètre Re Rm A mini Z Striction KV rélience mm N/mm² N/mm² % % En J Ø 16 à / Ø 40à / Ø 100 à / Ø 160 à /

5 UAP NF A Profils Poids kg/m Surface de Dimensions mm peinture Section cm² h b a e r h1 m / m m² / t Moments d'inertie lx cm4 ly cm4 Modules de résistance lx lx Vx Vy cm³ cm³ Rayons de giration 80 8, ,7 0,330 38, ,3 26,8 7,38 3,16 1, , ,5 8,5 8, ,4 0,389 36, ,8 41,9 9,95 3,97 1, , ,5 9, ,5 0,468 33, ,3 70,7 13,8 5,13 1, , ,25 10, ,9 0,546 30, , ,0 5,90 2, , ,5 10,75 10, ,0 0,615 28, , ,9 6,86 2, , ,5 11, ,0 0,684 26, , ,1 7,80 2, , ,5 12, ,3 0,744 25, , ,8 8,64 2, , ,5 13, ,8 0,822 23, , ,1 9,72 2, , ,6 0,981 21, , ,8 11,81 3,10 rx cm ry cm

6 IPE NF A Dimensions mm Surface de peinture Moments d'inertie Modules de résistance Rayons de giration Profils Poids Section lx lx lx ly Vx Vy kg/m h b a e r h1 cm² m² / m m² / t Vx Vy cm4 cm4 cm cm cm³ cm³ 80 6, ,8 5, ,64 0,329 54,8 80,1 8,49 20,0 3,69 3,24 1, , ,1 5, ,3 0,401 49, ,9 34,2 5,79 4,07 1, , ,4 6, ,2 0,474 45, ,7 53,0 8,65 4,90 1, , ,7 6, ,4 0,550 42, ,9 77,3 12,3 5,74 1, , ,0 7, ,1 0,622 39, , ,7 6,58 1, , ,3 8, ,9 0,698 37, ,2 7,42 2, , ,6 8, ,5 0,768 34, ,5 8,26 2, , ,9 9, ,4 0,848 32, ,3 9,11 2, , ,2 9, ,1 0,921 30, ,3 9,97 2, , ,6 10, ,9 1,04 28, ,2 11,2 3, , ,1 10, ,8 1,16 27, ,5 12,5 3, , ,5 11, ,6 1,25 25, ,5 13,7 3, , ,0 12, ,7 1, 23, ,0 3, , ,6 13, ,5 1,47 22, ,5 3, , ,4 14, ,8 1,61 20, ,5 4, , ,2 16, ,74 19, ,4 4,31

7 LARGES PLATS NFA Poids kg/m Largeur Épaisseur en mm en mm ,28 7,54 10,05 12,56 15,07 18,84 25,12 31,40 37,68 50, ,07 8,48 11,30 14,13 16,96 21,20 28,26,33 42,39 56, ,85 9,42 12,56 15,70 18,84 23,55 31,40 39,25 47,10 62, ,82 17,26 20,72 25,90 34,53 43,17 51,80 69, ,70 19,63 23,55 29,44 39,25 49,06 58,88 78, ,55 28,26,33 47,10 58,88 70,65 94,20