objectifs dutd et connaissances associées : objectifs...

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 ) :

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

TD2 méca 1TSET CONVOYEUR INCLINE POUR MATIERE EN VRAC

Code Intitulé du programme Durée AF6.2 Distribution de l’énergie: système de transmission de mouvement 30 mn 8 Mécanique ( 8-1-1 statique , 8-1-2 cinématique , 8-1-3 Dynamique )

2h

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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


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DOSSIER TECHNIQUE

CDCF


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) * 250 000kg/h m mat = 1041.7 kg * masse totale de la charge : M = mb + m mat M = 1241.4 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 = 1241.7 * 9.81 ( 0.25 * cos15° + sin15° ) F = 6094.2 N 2- Choix de la motorisation *A partir du CDCF et de la doc de SEW -Déterminer les différents rendements de la chaîne énergétique ηηηη1 = 0.94 ; ηηηη2 = 0.90 ; ηηηη3 = 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 = 6031.8 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

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.

Chaîne énergétique M charge /mot Pcharge = F.V

0.66m/s masse 6200N J équivalent charge / moteur Remarque : la charge est résistante M charge / mot = ( F.V/ η ) / ω mot M charge / mot = 6031.8W / 151.84 rd/s M charge / mot = 39.72 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 + 1041.7 kg M ’ = 1480 kg J charge / mot = 1480 ( 0.66 / 151.84 ) ² J charge / mot = 0.0285 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 = 0.0240 + 0.0285 J total / mot = 0.0525 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 * ( 2.7 + 4.4 + 6.2 + 1 ) / 6 = 2.38 * 49.4 Md = 117.74 Nm td = ( J total / mot ) * ωωωωmoteur / ( Md – M charge / mot ) td = ( 0.0525 * 151.84 ) / ( 117.74 – 39.72 ) td = 0.102 s Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 DR 2

Moteur LS 132M

7.5kW 1450 tr/mn

R1 engrenages

i1 = ? η1 = 0.94

R2 roues-chaîne

i2 = 2.5 η2 = 0.90

Bande V Tambour

D : 0.6m F η3 = 0.81

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

0.66m/s N sortie R1 = 53 tr/mn 21.22 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 = 21.22 tr/mn N sortie R1 = N sortie R2* i2 N sortie R1 = 21.22 * 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 2502 -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 52.35 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 - 2502 – P3 – 00 – P – MI ; 4P , LS 132M – 7.5 kW Convoyeur incliné.doc par V.G. Le 05/12/2001 DR 3

Moteur LS 132M

1450 tr/mn

R1 Engrenages

i1 = ?

R2 roues-chaîne

i2 = 2.5

Bande V Tambour D : 0.6m