Durée : 2 h Série 2 TP 4 CI.4 : Guidages et assemblages CI.5 : Transmission de puissance, transformation de mouvement Thème(s) abordé(s) : E10 : Étude de la fonction : guidage en rotation E11 : Étude de la fonction transmission de puissance entre arbres parallèles CHOIX D'UNE TRANSMISSION PAR POULIES COURROIE : Pour des raisons de coût, on voudrait remplacer la transmission par courroie Poly-V par une transmission par courroie trapézoïdale, ceci sans modifier le carter existant. Votre étude a pour but de vérifier si ce changement est possible. Pour cela vous allez suivre la démarche industrielle pour le choix de cette nouvelle transmission. Vous travaillerez à l'aide des tableaux et abaques pages 2 à 4. L'étude se fera lorsque la puissance est maximum sur l'axe du moteur. 1- Complétez la colonne "Batteur DITO SAMA" du tableau de la page 2 en suivant la démarche de l'exemple proposé. Vous justifierez ci-dessous tous vos choix et vous ferez apparaître vos tracés dans les tableaux et sur les abaques. 2- La transmission que vous venez de déterminer est elle compatible avec les impératifs d'encombrement du réducteur? Pour cela tracer les cercles primitifs des poulies de la transmission sur le document page 5. OUI NON 3- Si il y a incompatibilité, choisissez un couple de poulies se rapprochant le plus du rapport de transmission désiré et compatible avec les impératifs d'encombrement. D motrice = D réceptrice = 4- Relevez pour les réglages minimal et maximal la vitesse de rotation de la poulie 117 et la fréquence d'alimentation du moteur (affichée sur l'altivar). N 117 mini = N 117 maxi = f mini = f maxi = 5- Calculez, pour les nouveaux diamètres de poulies retenus, les fréquences minimale et maximale de l'altivar afin d'obtenir les mêmes vitesses de la poulie 117. f' mini = f' maxi = NOM:... Notation / Observations: Prénom:... Classe / Groupe:... Date:... Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 1 sur 7
6- A l'aide de la documentation de l'altivar, décrivez la démarche à suivre pour réaliser le réglage. Réalisez le réglage. 7- Le réglage à ces valeurs-là est-il possible? OUI NON 8- Si oui, mesurez alors les nouvelles vitesses maximale et minimale du moteur. N moteur mini = N moteur maxi = 9- Vérifiez par le calcul que la vitesse de la poulie 117 est bien conforme à celle souhaitée. N 117 mini = N 117 maxi = 10- On étudie la liaison pivot entre la poulie réceptrice 117 et le carter 9 (voir le dessin de la page 6 et le dossier technique). Coloriez en jaune la poulie 117 et le pièces solidaires. Coloriez en vert le carter 9 et le pièces solidaires. Quels éléments permettent d'assurer le guidage en rotation de l'arbre planétaire 107 par rapport au carter 9? Coloriez ces éléments en rouge. 112 114 Surlignez en bleu les surfaces permettant d'arrêter en translation axiale l'arbre planétaire 107 par rapport au carter 9. Démontez l'arbre planétaire et observez comment sont montés les bagues des roulements. Complétez le tableau ci-dessous en indiquant si les bagues sont montées serrées ou avec jeu. Roulement Arbre planétaire 107 Carter 9 Bague intérieure Bague extérieure Bague intérieure Bague extérieure Comment est assuré le maintien en position de l'ensemble arbre planétaire 9 sur l'ensemble carter 9? Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 2 sur 7
Marche à suivre Exemple Commentaire Etape 1 Cahier des charges Etape 2 Choix de la durée de vie Etape 3 Puissance pour le calcul : P c Etape 4 Choix de la section S de courroie Etape 5 Rapport de transmission k* Etape 6 Choix des poulies normalisées d 1 et d 2 Machine de briqueterie Moteur à combustion interne Multi cylindres normal Puissance P = 20kW Vitesse des poulies N 1 = 2850 tr/min N 2 = 1250 tr/min Entraxe e a = 760mm Le tableau de la fig. 1 renseigne sur la valeur du facteur de service. k = 1,3 P c = k.p P c = 1,3 x 20 = 26kW Le tableau de la fig. 2 renseigne sur la valeur de S en fonction de P c et N. N correspond à la vitesse de la poulie la plus rapide (N = 2850) La section de la courroie à retenir est de type B k* = N 1 /N 2 si N 1 >N 2 k* = N 2 /N 1 si N 1 <N 2 k* = 2850/1250 = 2,28 Le tableau de la fig. 3 propose un couple de poulies normalisées offrant un rapport proche de k* d 1 = 75mm d 2 = 170mm Le facteur k dépend : - de la nature même des organes moteur et récepteur; - de la durée de service journalier. P c est la puissance "corrigée" qui permet le choix d'une section de courroie normalisée. Le type de courroie correspond à une section de taille normalisée. k* permet le choix d'un couple de poulies normalisées. Batteur DITO SAMA Moteur asynchrone triphasé normal P = 750W N 1 = 1420 tr/min N 2 = 278 tr/min e a = 210mm k = P c = N = Type de courroie : k* = d 1 = d 2 = Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 3 sur 7
Document pour le choix d'une transmission poulies courroie trapézoïdale Figure 1 Facteur de service k Machines réceptrices Les machines reprises ci dessous ne sont que des exemples représentatifs. Choisissez parmi les groupes ci dessous celui qui se rapproche le plus de votre application. Agitateurs pour liquides Souffleurs et extracteurs Pompes centrifuges, compresseurs Ventilateurs jusqu'à 7,5kW Transporteurs de faible puissance Transporteurs par courroie Malaxeurs de pâtes Ventilateurs au dessus de 7,5kW Génératrices Arbres de transmission Machine outils Poinçonneuses, presses, cisailles Matériel d'imprimerie Pompes rotatives à déplacement positif Cribles rotatifs et vibrants Machines de briqueterie Elévateurs à godets Excitatrices Compresseurs à piston Transporteurs (à raclettes, à palettes, à vis...) broyeurs à marteaux Pompes à piston Presses d'imprimerie Ventilateurs volumétriques Machines pour scieries et le travail du bois Machines textiles Concasseurs Broyeurs (à boulets, à barres tubulaires) Palans et treuils Calandres et extrudeuses pour l'industrie du caoutchouc Machines motrices Moteurs à courant alternatif : à couple normal, à cage d'écureuil, synchrone, à enroulements auxiliaires. Moteurs à courant continu en dérivation Moteurs à combustion interne multicylindres intermittent <8h par jour ou saisonnier normal 8-16h continu >16h Moteurs à courant alternatif : à couple élevé, à fort glissement, à répulsion-induction, monophasé, en série à bagues. Moteurs à courant continu : en série, compound, à aimant permanent. Moteurs à combustion interne : monocylindres Arbres de transmission, embrayages intermittent <8h par jour ou saisonnier normal 8-16h continu >16h 1,0 1,1 1,2 1,1 1,2 1,3 1,1 1,2 1,3 1,2 1,3 1,4 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,3 1,4 1,5 1,5 1,6 1,8 Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 4 sur 7
Figure 2 Choix du type de courroie 5000 N petite poulie en tr/m in 2000 1000 Z A B 500 200 C D E 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 P c puissance en kw Figure 3 Diamètres primitifs des poulies en fonction de k* Diamètre primitif poulie 150 160 170 180 190 200 212 224 236 250 262 274 286 (mm) 53 2,83 3,02 3,21 3,40 3,58 3,77 4,00 4,23 4,45 4,72 4,94 5,17 5,40 56 2,68 2,86 3,04 3,21 3,39 3,57 3,79 4,00 4,21 4,46 4,68 4,89 5,11 60 2,50 2,67 2,83 3,00 3,17 3,33 3,53 3,73 3,93 4,17 4,37 4,57 4,77 63 2,38 2,54 2,70 2,86 3,02 3,17 3,37 3,56 3,75 3,97 4,16 4,35 4,54 67 2,24 2,39 2,54 2,69 2,84 2,99 3,16 3,34 3,52 3,73 3,91 4,09 4,27 71 2,11 2,25 2,39 2,54 2,68 2,82 2,99 3,15 3,32 3,52 3,69 3,86 4,03 75 2,00 2,13 2,27 2,40 2,53 2,67 2,83 2,99 3,15 3,33 3,49 3,65 3,81 80 1,88 2,00 2,13 2,25 2,38 2,50 2,65 2,80 2,95 3,13 3,28 3,43 3,58 85 1,76 1,88 2,00 2,12 2,24 2,35 2,49 2,64 2,78 2,94 3,08 3,22 3,36 90 1,67 1,78 1,89 2,00 2,11 2,22 2,36 2,49 2,62 2,78 2,91 3,04 3,18 95 1,58 1,68 1,79 1,89 2,00 2,11 2,23 2,36 2,48 2,63 2,76 2,88 3,01 100 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,12 2,24 2,36 2,50 2,62 2,74 2,86 106 1,42 1,51 1,60 1,70 1,79 1,89 2,00 2,11 2,23 2,36 2,47 2,58 2,70 112 1,34 1,43 1,52 1,61 1,70 1,79 1,89 2,00 2,11 2,23 2,34 2,45 2,55 Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 5 sur 7
Limite d'encombrement du carter en vue de dessus Axe moteur Axe de l'arbre 7 Echelle 1/2 Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 6 sur 7
ce trait correspond à une longueur de 50 mm Lycée Sud Médoc 33320 Le Taillan-Médoc Page 7 sur 7