Algerienne Chap1.2.34
Algerienne Chap1.2.34
Algerienne Chap1.2.34
Thème
Etude et conception d’une table élévatrice manuelle à
système roue et vis sans fin
réalisation de ce travail.
Redouane
Dédicace
BILAL
Introduction
générale
Introduction générale
Introduction générale
Les systèmes de manutention sont parmi les systèmes mécaniques les plus développés
par l’homme. Jusqu’à nos jours on ne cesse d’inventer de nouvelles techniques et de
nouveaux mécanismes pour assurer cette tâche.
Notre projet consiste à faire une étude de conception sur l’un de ces systèmes qui est la
table élévatrice.
Cette étude sur les divers systèmes de manutention et les tables élévatrices servira à
justifier le choix de cette dernière.
Le premier chapitre est consacré pour tout ce qui est exposera généralités sur les divers
systèmes de manutention pour en arriver au choix de la table élévatrice comme objet d’étude.
Ensuite le deuxième chapitre tourne au tour d’une présentation d’une analyse fonctionnelle
et structurelle dessolutions.
Finalement une conclusion à la fin de sera faite pour commenter nos résultats de l’étude
de conception et déterminer les repèresqui seront prises en considération pour une éventuelle
fabrication. En outre, les informations qui seront balayés serviront de références pour
commencer l’étude de fabrication de ce nouveau concept.
1
Introduction générale
Chapitre I
Généralités sur
les Système de
manutention et
les tables
élévatrice
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I.1.1 Définition
Les appareils de levage peuvent être classés en deux catégories principales qui sont
[1]:
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Dans cette partie on vous présente quelques types d’appareils et d’engins qui sont destinés
à effectuer des opérations de levage.[2]
levage
Les Grues : Appareil de levage et de manutention réservé aux lourdes charges. Cet
engin de levage est construit de manière différente selon son utilisation (à terre : grue
de chantier ; à bord d'un navire ou d'un dock flottant : camion-grue,
camion grue, etc.).
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Les Portiques Ce sont des supports verticaux reliés à leur sommet par des éléments
horizontaux sur lesquels on agrippe des palans ou des treuils. Sur les quais on retrouve des
portiques coulissants sur des rails, des portiques sur roues et des portiques fixes. Ils servent
aux opérations de chargement déchargement.
Transpalette Idéal pour déplacer en toute sécurité des charges de 2.5 tonnes, le
transpalette, Manuel Eco est indispensable en entrepôts, centres de distribution,
Commerces, camions.
Les Treuils Ces appareils sont constitués d’un tambour ou d’un touret entraîné par un
moteur ou une manivelle et sur lequel s’enroule le câble de levage ou de traction.
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Les Diables ce sont des chariots à deux roues, servant à déplacer des charges lourdes
sur de courtes distances.
Les Brouettes elles sont constituées généralement d’une benne à pans inclinés qui se
décharge par basculement, d’une ou de deux roue et de deux brancards
brancards.
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Les Avantages
Les inconvénients
Même si elle est très bien étudiée, la manutention entraîne :
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Une manutention efficace passe par un choix pertinent, en fonction de la nature des
produits, qui nous donne la possibilité de déplacer chaque objet, quel que soit sa taille, son
poids ou sa forme passe par deux choses indispensables et importante sont [3]:
Experts manutentionnaires
Il s'agit d’utiliser de systèmes de stockage qui sont adéquat à l’entreprise, ils peuvent
économiser du temps, de l’argent et d’efforts.
Pour choisir l'appareil de levage adapté à Notre besoin, Nous devons à minima
déterminer [4] :
Le poids de la charge à manipuler.
Le mouvement à appliquer à la charge : élévation simple, rotation, retournement,
présentation de la charge.
Le type de sollicitation de l'engin de levage : ponctuelle ou intégrée à un ensemble
de production
L’environnement de production ; notamment les contraintes anti-explosion, milieu
ATEX, ou d'étanchéité à la poussière, etc.
La capacité des infrastructures : ce point est souvent négligé lors du choix d'un
équipement de levage. Indépendamment des utilisations en extérieur ou sur
chantier, le fonctionnement des appareils de levage peut être conditionné par la
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I.2.1 Définition
Une table élévatrice ou « plate-forme
plate forme de levage » est un dispositif de levage actionné de
manière mécanique qui peut soulever
sou et abaisser des charges. Ils sont généralement employés
quand le travail doit être effectué à une taille
t sans accès conventionnel [5].
Les tables élévatrices ont typiquement des dispositifs de sûreté tels que des
compensateurs et des rails. Beaucoup sont mobiles, et certains sont capables de l'inclinaison et
de la rotation. Des tables élévatrices
élévatrices peuvent être considérées des parents de fourche
d'élévation.
Dans le monde industriel, il existe plusieurs types de table élévatrice ; chaque une a ses
propres caractéristiques, a titre exemple :
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Des charges lourdes et/ou volumineuses Grâce à son système de pompe hydraulique,
manuelle ou électrique, la mise en hauteur de votre marchandise se fait aisément et sans
effort.
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Table élévatrices fosse est La solution adéquate pour limiter l'encombrement lorsque la
table n'est pas utilisée. Avec un plateaupouvants'éleverjusqu'à 800 mm, notre table élévatrice
en fosse permet à l'opérateur degérer lui-même la hauteur duplateau. Cette table élévatrice
"enterrée" est équipée d'une jupe métallique de protection sur le pourtour du plateau
plateau[7].
Elle
lle s’inscrit comme une solution parfaite pour exécuter une manutention matérielle
rationnelle et économique dans des systèmes logistiques secondaires de chaînes de
production. Son faible niveau de la hauteur
haute d’élévation la rend flexible.
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I.2.3.b La plateforme
La plateforme est la partie supérieure de la table, peut être
équipée d'une grande variété d'options, telles que convoyeurs,
plateaux circulaires, plateformes basculantes.
basculantes Il est a noté que doit
avoir une taille compatible avec le châssis
châssi et les ciseaux, autrement
dit elle ne peut pas être plus courte que la longueur des ciseaux ou
la largeur du châssis de base
Figure I.18
18 :Plateforme.
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Pour les applications plus complexes, les tables élévatrices servent efficacement à la
mise à niveau d’opérateurs en fin de chaîne d’assemblage d’engins ou au sein d’une centrale
nucléaire. Dans différentes zones commerciales, les tables élévatrices permettent d’optimiser
l’aménagement de postes de travail pour la préparation des marchandises. Sur le plan
purement ergonomique, elles présentent aussi l’avantage d’offrir une meilleure expérience en
postes de travail[9].
Voici certains éléments à considérer lorsque l'on choisit une table élévatrice :
Vérifier le poids et les dimensions des charges qui seront manutentionnées et déterminer la
capacité et la dimension de la table élévatrice à sélectionner.
Certains modèles sont disponibles en acier inoxydable, ce qui offre une meilleure
protection contre la corrosion.
La commande pour l’élévation et la descente de la table peut comporter des boutons
poussoirs, une pédale ou un contrôle à distance.
À l’achat, prévoir un contrôle de la hauteur maximale de levage de la table.
Prévoir les sécurités nécessaires pour éviter les coincements et les écrasements
possibles pour le travailleur lors de la descente de la table.
Prévoir un dispositif de sécurité pour éviter les accidents lors de l’entretien. [6]
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Pour déterminer le type et les spécifications exactes d’une table élévatrices, il faudra
considérer un certain nombre de paramètres[9]:
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Problématique
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Chapitre II
Analyse
fonctionnelle
et structurelle
Introduction
L’analyse fonctionnelle du besoin est une démarche qui consiste à analyser
Un produit d’une manière systématique en l’examinant aussi bien de l’intérieur
Que de l’extérieur afin de savoir dans quel but le produit fonctionne...
b) Saisir le besoin
Ce besoin consiste à l’étude et la conception d’une table élévatrice.
c) Enoncer le besoin
Il s’agit d’exprimer avec précision le but et les limites de l’étude en posant les trois questions
suivantes :
Question 1 : A qui rend-il service ?
Réponse : Ce système rend service à l’utilisateur.
Question 2 : Sur quoi agit-il ?
Réponse : Ce système agit sur les charges.
Question 3 : Dans quel but ?
Réponse : Pour transporter, lever ou baisser les charges.
Pour cet effet on utilise un outil appelé : ‘’ Bête à cornes‘’
Une charge
Utilisateur
La table
Opérateur
Charge
FP2FP1
Table élévatrice
FC1 FC4
manuelle avec vis sans
Energie fin Prix
FC2FC3
Sécurité
Stabilité
FigureII.2:diagramme« Pieuvre »:
Formulation des fonctions de service:
Fonction principale
Fonction complémentaires
FC1 : S’adapter à l’énergiemécanique.
mécanique.
FC2 : Utiliser la table en toute sécurité
FC3 : Avoir
ir une dimension de maximum 1m.
1m
FC4 : Avoir un prix abordable
Effort physique De
L’utilisateur
Tourner la roue-
Rotation devis
la tige
sansfiletée
fin
Manivelle Translation
les ciseaux
vertical
Ecrou
Positionposition Lever ou baisser les
charges
Initiale Z0 0 Finale Z1
A3
FP1
Plate-forme
Supporter la charge
Simple ciseaux
Durant son existence le système se retrouve dans deux situations appelées séquences,
une pendant l’utilisation et l’autre en dehors d’utilisation. Ces séquences constituent le cycle
de vie du produit,
Début
Mise en marche et
Déplacer les charges
Utilisation
Maintenance
Maintenance (lubrification)
Rappels
Pas : Le pas est la distance qui sépare deux sommets consécutifs D’une même hélice.
Avantages Inconvénients
Utilisation facile. La fixation de la table ne permet pas
déplacement des charges.
La facilité de fabrication.
Résistance aux charges moyennes.
Tableau II.1Avantages
Avantages et Inconvénients du système vis-écrou
écrou
Mode de fonctionnement :
Principe: La manipulation d’une table élévatrice vis écrou est simple. La zone de
commande se situe au niveau de la manivelle. On place la charge sur la table, on applique un
effort manuel sur la manivelle, et l’action de la manivelle engendre la rotation de la tige qui
permet de mettre en mouvement les ciseaux, la plateforme à son tour aura son mouvement
vertical afin de soulever/descendre une charge quelconque.
PLATEFORME
TIGE
FILETE
MANIVELLE
CISEAUX
CHASSIS
Lorsqu’on tourne la manivelle la tige qui est reliée, tourne aussi à l’intérieur de deux
écrous avec des filets inverses. Les supports de la table dans ce modèle sont montés comme le
système des crics. Leurs pliages engendrent le mouvement vertical de
de la plateforme.
FigureII.8
II.8 Schéma table élévatrice à système cric
Avantages
Utilisation simple
Résistance aux charges importantes (système utilisé dans le cric automobile)
II.2.5.c table élévatrice à système roue - vis sans fin
Le système roue et vis sans fin permet d'obtenir un rapport de vitesses important pour
un faible encombrement.
ncombrement. Son rendement est médiocre du fait de l'importance des frottements.
Si la vis sans fin comporte un seul filet, le système est (presque toujours) irréversible,
c'est à dire que la vis sans fin peut entraîner la roue mais pas l'inverse. Cette propriété est
intéressante pour certains mécanismes. Si la vis sans fin comporte trois filets, le système est
généralement réversible.
Le système roue - vis sans fin se comporte comme un engrenage. La vis sans fin est
une roue à denture
hélicoïdale
dont le nombre de
dents est égal au nombre
de filets de la vis.
Figure
FigureII.9 roue-vis sans fin
Représentation
Figure II.10 représentations du système roue-vis sans fin
Caractéristiques techniques
Les arbres d’entrée et de sortie sont perpendiculaires,
Rapport de réduction compris entre 2,5 et 100,
Arbre de sortie plein ou creux traversant,
Irréversibilité pour les rapports élevés.
Mode de fonctionnement
Pour ce dernier modèle, on a proposé le système dans le schéma suivant : son principe
de fonctionnement consiste à une tige reliée latéralement à la plateforme de la table par
l’intermédiaire de deux supports, lorsqu’on tourne la manivelle qui est installée avec un
système de roue et vis sans fin le support (1) comme une sorte d’écrou va avoir son
mouvement transitoire par rapport à la tige fixée à la plateforme. Et c’est de cette manière que
la plateforme de la table aura son mouvement vertical grâce à l’écrou qui relie les deux
ciseaux
Le système roue et vis sans fin sert comme réducteur d’efforts et de vitesse en cas de
grande charge.
Plateforme
Tige fileté
Manivelle
Roue denté
Ciseaux
Figure II.11Schéma de la table élévatrice à système roue -vis sans fin
Figure
FigureII.12 Schéma cinématique 2D
II.2.6.2 Schéma cinématique 3D de la table
2
9
C
D
7
11 y
B
3 x
6 4 z
A
5 8
E F
10
5 4
L8/4
8
L5/1
L8/1
1
L10/1
10
Figure II.15Graphe des liaisons
II.2.6.5 Tableau des liaisons
L10/1 Encastrement /
L8/1 Glissière →
L8/4 Encastrement /
L7/5 Encastrement /
L7/2 Glissière →
demande du client :
Dans l’atelier de l’université toutes les charges sont déplacées difficilement. Et
cela pose pleins de problèmes aux travailleurs que ce soit sur leurs santé ou sur leurs
rendement, donc il nous faut d’urgence un système mécanique pour gérer les charges.
Objectif :
Nous voulons minimiser le temps à perdre dans la tache de la manutention des
charges à l'aide d'une table élévatrice.
Notre conception pour la table élévatrice se reposera sur les choix suivants :
Dans ce chapitre nous allons dimensionner ces composantes suivis d’un calcul RDM
pour déterminer leurs résistances, pour enfin finir avec une simulation numérique à l’aide du
logiciel SOLIDWORKS dans le dernier chapitre.
L’étude en RDM est une étape parfois nécessaire entre la conception et la réalisation
d’une pièce. Elle permet :
de justifier son dimensionnement
de déterminer le choix des matériaux
de limiter son coût. Elle permettra également d’évaluer ses déformations
éventuelles, et donc sa durée de vie.
Notre table élévatrice est constitué d’une plateforme, deux paire de ciseaux, un système
d’engrenage gauches roue et vis sans fin, une tige fileté, un châssis et quatre roue pour assurer
la mobilité.
Les deux schémas ci-dessous permettent de calculer les longueurs des profilés formant
les ciseaux. Cela pour les positions respectives basse et maximale d’élévation.
a) Hauteur d’élévation maximale :
L : La longueur
ngueur du bras du ciseau.
H2 : La hauteur base.
L2 = H12+ L12...............(1)
On pose: L 1 = 500 mm
L=1118.03mm
FigureIII.1table
table élévatrice au niveau
maximum.
b) Hauteur basse :
L2 = H22+ L22
(1) = (2) c=
= 100 mm
L2 =1100 mm
Figure III.2Table
Table élévatrice au niveau Minimum
III.3.Dimensionnement de la plateforme
La plateforme de la table élévatrice est constituée de deux profilés (UPN 50) principaux
parallèles. Ils supportent un cadre rectangulaire en tube carré acier 40*40 et deux traverses
pour le renforcement du cadre, le choix des profilés de section U est dû essentiellement au fait
qu’ils sont disponible sur le marché et avec un très bon prix.
M=200kg. F= 1962N
∑F=0
∑F/x=0
RBX=0
∑F/y=0
Ra –F + RBY =0
Zone] 0.100[
x
Zone] 100.600[
Mf+Mf+
-Ra+T=0 T=981N100Ra
Ra T
Mf –Ra(x-100)=0
100)=0 x
Mf-Ra.x-98100=0
Mf=Ra.x-98100
Mf(100) = 0N.mm
Mf(600)=
= 490500 N.mm
Zone] 600.1100 [
-Ra+ F+ T =0 MF+
T=Ra-F T=-981N
Mf-Ra(x-100) + F(x-600)=0 Ra F T
Mf-Ra.x+98100+1962.x-1177200=0100
Mf+981.x-1079100=0 600
Mf(1100)= 0N.mm
Zone] 1100.1200 [
T=0 N
Mf (1100) =0 N.mm
Mf’(1200)=0N.mm
III.4.2. Diagramme des efforts tranchant et moment fléchissant :
981N
T(x) x
-981N
981N
M(x)
490500 N.mm
Figure III.5diagramme
diagramme des efforts tranchant et moment fléchissant
Figure III.6schémas
schémas des forcesexercées par chaque traverse sur la plateforme
Chaque force F représente l’action de chaque traverse sur le profile en longueur plus la
charge à soulever qui est totalement repartie sur la plat forme.
forme
F=22.71 N
Et P= 1962 N
Ra= 1026.420 N
Rb= 1026.420 N
III.5.2. Diagramme des efforts tranchant et les moments fléchissant :
1003.71N
T(x)
981 N
22.71N
x
-22.71 N
-981 N
-1003.71 N
MF(x)
15.68×10421.10×104
40.20×104
Le calcul des bras des ciseaux se fera à la base des réactions exercées sur lui par la
plateforme, le sol, ainsi que la force développé par la vis sans fin.
III.6.1.
6.1. Calcul des réactions exercées par la plateforme sur les ciseaux
a) Hauteur basse :
A la hauteur basse, un ciseau est soumis aux :
Poids d’un profilé principal représenté par une charge répartie, sa valeu
valeur est
Q=0.0189N/mm
Poids de chacune des traverses divisés par deux, il est égal à F=16.59N
Poids de la charge à soulever, elle est modélisée par une force P exerçant sa charge au
milieu des deux appuis (le cas le plus critique).
Figure III.8schémas des réactions exercées par la plateforme sur les ciseaux ouverts
Ra= 1076.391N
Rb= 1072.410N
b) Hauteur d’élévation maximale :
A la hauteur d’élévation maximale, un ciseau est soumis aux mêmes conditions de charge
sauf que pour ce cas, le poids à soulever sera placé à une distance de 350 mm du point O
Figure III.9schémas des réactions exercées par la plateforme sur les ciseaux fermés
Ra= 1042.054 N
Rb= 1106.75 N
a) Hauteur basse
Figure III.10schémas
III.10 des réactions qui agissant sur le ciseau
Ra: réaction de la plateforme sur les bras de ciseau au point A, Elle est égale à 1076.391N.
Rc : Réaction du bras 2 du ciseau sur le bras 1. Ces composantes sont Rc1 et Rc2
Rc2.
α = 10.3°
β = 79.7 °
En appliquant la somme des moments :
∑M/c=0
AC = CD
∑M/D=0
AD = 2 CD
AN:
Rd= -794.11 N
Rc2 = 2118.08 N
∑F=0
AN:
Rc1 = 3415.371 N
Rc = 4018.837 N
b) Hauteur d’élévationmaximale:
Ra = 1042.054 N
Rt= 1600.811 N
α = 63.44°
β =26.56°
AN:
On isole le bras 2 du ciseau pour calculer les déférentes réactions agissant sur lui
III.6.3.Calcul des réactions
tions qui agissant sur le bras 1 du ciseau :
a) Hauteur basse :
Figure III.11schémas
schémas des réactions qui agissant sur le bras 1 du ciseau
Rc : Réaction de bras 1 du ciseau sur le bras 2. Ces composantes sont Rc1 et Rc2 (le principe
Rs : Réaction du sol sur le ciseau au point S. ces composantes sont Rs1 et Rs2
α = 10.3°
β = 79.7 °
En appliquant la somme des moments par rapport au point C :
∑M/c = 0
-(Rb sin β). CB – (Rs2 sin β) CS + (Rs1 sin α) CS + (Rt sin α) CT=0 ……. (5)
Avec :
CB = CS et CT = L /2 –TB CT = L/2 – 50/sin α CT = 279.385 mm
∑F = 0
De (5) et (7):
Rb cos β sin β-Rs2 cos β sin β = Rs1 cos α sin β+Rt cos α sin β - Rc2 sin β…. (9)
Sin (α + β)
On a:
AN:
Rs1 = - 5.272 N
Rs2 = -769.967 N
Rs= 769.985 N
b) Hauteur d’élévationmaximal:
Rb= 1106.75 N
Rc1= 783.868 N
Rc2= 931.877N
α = 63.44°
β = 26.56°
AN:
F
≤ τ adm
S
4F σe
ଶ
≤
ߨ݀ 3
Donc :
భమಷ
D≥ ಘಚ
AN:
భమ.రబభఴ.837
D≥ య.భర.మయఱ
D ≥ 8.04 mm
ସி
d≥
ଶగఛௗ
TableauIII.1tableau détaillé des caractéristique d’un engrenage roue et vis sans fin
Les données initiales sont généralement la distance entre axesa,le nombre de filets de la
visZv,
Nous savons que l’engrènement d’une vis avec une roue n’est possible que si elles ont
même module axial et même angle d’hélice.
ࡲ࢚
۴ܑ= ……………………………………….(7.1)
ࢉ࢙ࢼ
ࡺ࢘ ࢆ࢜
= ……………………………………….(7.3)
ࡺ࢜ ࢆ࢘
ࡲ࢚
m = 2.34 ට ………………………….(7.4)
ࡷ .ࡾࢋ.ࢉ࢙ࢼ
De plus, on a :
ࢆ࢘.
dpr = ………………………………………………………………(7.6)
ࢉ࢙ࢼ
ࢆ࢜
Zr =
࢘
ࢆ࢜.
dpv= ࢉ࢙ࢼ.……………………………………………………ࢼ ܖ܉ܜ. (7.6’)
En substituant les valeurs dedpret Zv donnée par (7.6) et (7.6’) dans (7.2), on a :
ܚ܈.ܕ ܞ܈.ܕ
+ = . (……………………………………………………܉7.2’)
ܛܗ܋ ܖܑܛ
.ࡹ
Ft = ………………………………………………………………………(7.7)
ࢊ࢘
.ࡹ
Ft = ࢆ࢘.
ࢼܛܗ܋
Portons cette valeur dans l’équation (7.4) on a ;
.ࡹ .ࡹ
m = 2.34 ඨ ࢆ࢘. = 2.34 ට
ࡷ .ࡾࢋ. ࢉ࢙ࢼ ࡷ .ࡾࢋ.
ࢉ࢙ࢼ
.ࡹ
m =ට . . ………………………….(7.8)
ࡷ .ࡾࢋ.ࢆ࢘
Toutes les quantités sous le radical sont connues. La formule (7.8) donne le module réel
commun à la roue et à la vis en fonction du couple à transmettre. On prend la valeur,
normalisée supérieure la plus proche (Tableau III.2).
1.5 2 2.5 3 4
Modules
5 6 8 10 12
NORMALISES
16 20 25
Données
Nombre de filets de la vis Zv =2
Le rapport de réduction r =
Re(roue) = 110 Mpa
K = coefficient de largeur de denture, valeur choisie entre 6 et 10 ; pour notre cas nous
avons choisie 10
L’utilisateur du système produit une force F pour faire tourner la manivelle. Elle
provoque une rotation de la vis qui fait tourner aussi la roue, nous avons supposé cette
force F= 20N
Une clavetteest une pièce qui a pour fonction d’arrêter en rotation deux pièces et de
servir de pièce de sécurité : cisaillement en cas de surcharge.
Dimensionnement au cisaillement
ࢂ ࢂ
ᅚmoy= = …………………………….(8.2)
ೞ ࢇ.
En remarque que :
ࢊ .ࡹ ࢚
V
= Mt V=
ࢊ
…………………….. (8.3)
.ࡹ ࢚
moy= ࢇ..ࢊ≤ᆔࢇࢊ ࢉ࢙………………….(8.4)
Données :
Diamètre de l’arbre d= 30 mm
Diamètre de la clavette : les dimensions sont choisies par rapport au diamètre de
l’arbre, d’après le tableau on tire ces dimension : a= 8mm, b=7mm et l= 25mm
Limite d’élasticité de l’arbre (acier ordinaire) Re= 220 Mpa
Mt : couple à transmettre, Mt= 4000 N.mm.
Condition de résistance :
Dans le cas d’un matériau ductile, la contrainte tangentielle admissible en cisaillement ᅚadm
cisest obtenue en tenant compte d’un coefficient de sécurité s par rapport à la limite d’élasticité
en cisaillement Re
On a:admcis = 0.58.Re/s
Transformation de mouvement :
ఏ
ݔൌ ܰൌ
ଷ
p : pas de la vis C= P couple nécessaire pour lever la charge
ଶ
On a :
ߙ ൌ ……………………………
…………………………………(1)
ߨܦ
On pose :
ାగ
P=F( )AN:P = 198.92 N
గି
ி ାగ
C= ቀ ቁAN:C = 2983.919 N
ଶ గି
ி గି
C= ቀ ቁAN:C = 1726.95 N
ଶ గା
బ
C0 : couple nécessaire en l’absence de frottement.
ி ி
C0 = AN :
ଶగ ଶగ
Chapitre IV
Introduction
LA Conception Assistée par Ordinateur des systèmes mécaniques permet à des
étudiants et des ingénieurs spécialité mécanique en général de concevoir plus facilement des
produits ou des systèmes. La CAO facilite la création, la modification des pièces en 2D et 3D,
l’analyse ou l’optimisation d’un concept.
La CAO permet de concevoir des formes et des courbes en deux dimensions (2D), ou
des courbes, des surfaces et des solides en trois dimensions (3D). Cette dernière eest connue
sous le nom de CAO 3D afin de respecter le cycle de conception suivant :
IV.1.2 Historique
Créé en 1993 par l'éditeur américain éponyme, Solidworks a été acheté le 24 juin 1997
par la société Dassault Systèmes.
Parmi les plus grandes organisations utilisant Solidworks, on peut citer Michelin,
AREVA, PatekPhilippe, MegaBloks, Axiome, ME2C, SACMO, Le Boulch, Robert Renaud et
le Ministère de l'Éducation nationale français [13].
IV.1.3 Fonctionnement
Solidworks estt un modeleur 3D utilisant la conception paramétrique. Il génère 3 types
de fichiers relatifs à trois concepts de base : la pièce, l'assemblage et la mise en plan. Ces
fichiers sont en relation. Toute modification à quelque niveau que ce soit est répercuté
répercutée vers
Un dossier complet contenant l'ensemble des relatifs à un même système constitue une
maquette numérique. De nombreux logiciels viennent compléter l'éditeur Solidworks. Des
utilitaires orientés métiers (tôlerie, bois, BTP...), mais aussi des applications de simulation
mécanique ou d'image de synthèse travaillent à partir des éléments de la maquette virtuelle
IV.1.3.1Pièce
La pièce est l'objet 3D monobloc. La modélisation d'une telle entité dépendra du choix
de l'utilisateur. Comme de nombreux logiciels similaires, SolidWorks permet d'aboutir à un
même résultat apparent par des voies souvent différentes. C'est lors de la retouche de ces
fichiers ou de leur exploitation qu'on appréciera la bonne méthode.
Une pièce est la réunion d'un ensemble de fonctions volumiques avec des relations
d'antériorité, des géométriques, des relations booléennes (ajout retrait)... Cette organisation est
rappelée sur l'arbre de construction. Chaque ligne est associée à une fonction qu'on peut
renommer à sa guise
FigureIV.5
IV.5 boitier roue et vis sans fin al a forme finale..
IV.1.4.4 Assemblages
Les assemblages sont
nt obtenus par la juxtaposition de pièces. La mise en position de
pièces est définie par un ensemble de contraintes d'assemblage associant, deux entités
respectives par une relation géométrique (coïncidence, tangence, Co axialité...). Dans une
certaine mesure,
ure, ces associations de contraintes s'apparentent aux liaisons mécaniques entre
les pièces. Le mécanisme monté, s'il possède encore des mobilités, peut être manipulé
virtuellement. On peut alors aisément procéder à des réglages à l'aide des différents out
outils
disponibles (déplacement de composants, détection de collision ou d'interférence, mesure des
Jeux, etc.) [13].
FigureIV.6 table élévatrice manuelle à système roue et vis sans fin assembler 3D.
IV.1.5.1
.1.5.1 Conditions aux limites et simulation
Les conditions aux limites consistent à déterminer les déplacements imposés et les cas
de chargement sur les pièces dans les différents cas de sollicitations.
Sachant que les contraintes
tes sont de Von mises en [MPa] et les déplacements Sont en [mm].
A- Plateforme
Déplacement imposé : géométrie fixe sur les profilé de dessus de la plateforme comme
le montre la (figure IV.7).
Chargement : une force de 1962 N sur la plateforme comme le montre la (Figure IV.7).
Géométrie
fixe
Force
appliquée
Les résultats obtenus sont représentés sur les Figures (IV.9 et IV.10)
Figure IV.9Contrainte
IV.9 applique sur la plateforme.
Figure IV.10Déplacement de la plateforme.
Contrainte Déplacement
Valeur de Limite
la force d’élasticité
[MPa]
La [N] σmax[MPa] σmin[MPa] Umax×10 -1 [mm]
plateforme
Déplacement imposé : géométrie fixe sur les deux pivots sur les bras fixé sur le châssis,
et les deux autre pivots fixé sur la plateformecomme le montre la (figure IV.12).
Chargement : une force de 1962 N sur les ciseaux comme le montre la (Figure IV.12).
En appliquant les conditions aux limites précédentes, nous obtiendrons les résultats suivants :
Figure IV.14 Contrainte
applique sur les ciseaux.
Figure IV.15Déplacement
IV.15 des ciseaux.
Le tableau IV.2résume
résume les résultats obtenus :
Contrainte Déplacement
Valeur de Limite
la force d’élasticité
[N] [MPa]
les σmax[MPa] σmin[MPa] Umax×10 1 [mm]
ciseaux
1
1962 2.206×108 2.561×108 1.50×10-4 1.035×10
Tableau IV.2Résultat
IV.2 d’étude des ciseaux.
Analyse des résultats
D’après les Figures (IV.14et IV.15) et le tableau IV.2on remarque qu’il y une large
différence entre la contrainte obtenue on appliquant la force sur la cannelure et la limite
d’élasticité et pour atteindre cette limite on multiplie la force fois 240 c’est un coefficient de
sécurité supplémentaire et on remarque aussi que le déplacement est de l’ordre de [mm]
Donc les cannelures de moyeu vont résister.
Conclusion
générale
Conclusion générale
Conclusion générale
pas encore
Dans cette recherche bibliographique nous avons balayé sur divers informations et
notions concernant les systèmes de manutention et les tables élévatrices pour être plus précis,
des généralités sur la fabrication ont été également exposées.
En observant les caractéristiques des tables élévatrices manuelles, on a remarqué que la
quasi-totalité des fabricants ont tendance à utiliser un mécanisme vis écrou pour animer les
ciseaux de ces dernières, ce qui engendre des difficultés aux utilisateurs lors du soulèvement
de grandes charges.
Tout d’abord on a pensé à la manière dont la table qu’on fabriquera éliminera ou plus au
moins diminuera cette difficulté, et c’est à partir de là qu’on a choisis la solution de la table
élévatrice avec un système vis sans fin comme une sorte de réducteur d’efforts.
Après avoir choisi notre objet d’étude, il a fallu exposer la méthodologie qu’on suivra
pour commencer la fabrication et déterminer les solutions pour la fabrication de ce nouveau
système. Alors on a commencé par faire une étude cinématique sur la table élévatrice suivie
d’une présentation de quelques généralités sur la fabrication. Ainsi donc, l’exposition de la
méthodologie de fabrication qu’on suivra.
Enfin, pour aboutir au lancement de notre travail, on tient à notifier qu’un rapport sera
présenté sur la fabrication, le plan de travail et les matériels qui seront utilisés, tandis que
l’équipe de conception s’en chargera de la présentation du dimensionnement et la conception
de la table.
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Références bibliographiques
[5] Spécialiste Régional Manu Region ; Reims, Nancy, Metz, Dijon. www.manuregion.fr.