MEMOIRE DE FIN D’ETUDES - mcours.netmcours.net/cours/memoires/Verification_du_dimensionnement_des... · Evaluation de la criticité par la méthode PIEU..... 20 3. Mise en évidence

Ecole Nationale de l’Industrie Minérale (E.N.I.M.)

Rabat

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté

En vue de l’obtention du titre :

INGENIEUR D’ETAT

Par

Brahim EL ASRI & Mouhcine BLAL

Département Electromécanique

Option : Electromécanique

Sujet :

‘Vérification du dimensionnement des systèmes de la roue

pelle et élaboration d’un plan de maintenance préventive’

Jury: Mr A.ELMERNISSI Président du jury

Mr M. LEMYASSER Directeur du projet

Mr A.BERRADA Parrain industriel

Mr M.OUADGHIRI Membre du jury

Année universitaire 2011 - 2012

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Dédicaces

A nos chers parents, frères, sœurs et amis. Qu’ils trouvent ici nos sincères dédicaces.

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Remerciement

Nous remercions tout d’abord, sans fin, notre Dieu ALLAH pour ses

innombrables bienfaits.

Ensuite, nous tenons, au terme de ce travail, à présenter nos vifs remerciements

à toutes les personnes qui ont contribué, de près ou de loin, à son bon déroulement.

Nous tenons à remercier dans un premier temps toute l’équipe pédagogique de

l’École Nationale de l’Industrie Minérale et les intervenants professionnels

responsables de la formation en cycle d’ingénieurs pour avoir assuré la partie

théorique de celle-ci, au premier rang Mr. Mohamed LEMYASSER qui a bien

voulu encadrer ce travail, pour l’aide et les conseils qu’il nous a apportés lors des

différents suivis.

Nos remerciements sont adressés aussi à Mr. Achraf BERRADA, notre

parrain industriel, qui n’a épargné aucun effort pour que ce projet se déroule dans de

bonnes conditions et à Mr. Lhoucine LKTEF, pour ses éclaircissements précieux.

Nous tenons à remercier tout particulièrement et à témoigner toute notre

reconnaissance aux personnes suivantes pour l’expérience enrichissante et pleine

d’intérêt qu’ils nous ont fait vivre durant ces trois mois au sein de la laverie MEA.

Mr. Abdelkhalek HASSINI et Mr. Abdessamad ELJAAFARI pour les

éclaircissements et l’aide précieuse tout au long de ce stage.

Nous remercions également Mr. Mohamed Amine EL HAJJAR et Mr.

Younes BELFATMI pour leurs encouragements et pour le temps qu’ils nous ont

consacré tout au long de cette période, sachant répondre à toutes nos questions, sans

oublier la documentation qu’ils ont mise à notre disposition.

Rés

umé

Résumé

Le traitement du phosphate revêt une importance particulière pour l’Office

Chérifien des Phosphates, et donc pour l’économie nationale et pour la communauté

internationale.

L’OCP vient de conforter sa capacité de traitement du phosphate avec la mise en

service de la laverie MEA, ainsi l’Office peut répondre à une demande commerciale

qui va, d’ores et déjà, crescendo.

La laverie MEA nécessite un débit régulier en phosphate pour alimenter ses

chaines de lavage. L’alimentation de la laverie se fait à partir des zones d’extraction

via un convoyeur à bande. Mais quand cette alimentation devient insuffisante, la roue

pelle doit l’assurer à partir d’un stock.

Une autre roue pelle, identique à celle-ci, est utilisée pour la reprise du

phosphate lavé pour l’acheminer vers l’usine de séchage à BEN IDIR.

Récemment installées et pas encore acquises par l’OCP, ces deux roues pelles

sont sous réserve (période d’essai) pour se donner l’opportunité d’apporter un œil

critique sur le dimensionnement pour améliorer leurs performances.

C’est dans ce cadre où s’inscrit notre projet de fin d’études dont le sujet est de

vérifier le dimensionnent des différents systèmes des roues pelles à savoir la roue à

godets, le convoyeur flèche et les systèmes de translation, de levage et d’orientation.

Et comme l’OCP veille à la sécurité de son personnel et à la durabilité et la

disponibilité de ses équipements, l’élaboration d’un plan de maintenance préventive

constitue l’autre volet d’étude dans notre projet.

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Abstract The treatment of phosphate is of particular importance for the Office

Shereefian of Phosphates, for the national economy and the international

community.

The OCP has strengthened its capacity of treatment of phosphate with the

commissioning of MRAH WASHING COMPLEX, so that it will respond to an

increasing market demand.

The MRAH WASHING COMPLEX requires a regular flow of phosphate to feed

its chains wash. It is supplied by phosphates from the mining areas via a conveyor

belt. But when this supply runs low, the wheel excavator must ensure it from a stock.

Another wheel excavator, identical to this one, is used for the recovery of phosphates

washed for delivery to the drying plant BEN IDIR.

Recently installed and not yet acquired by the OCP, the two-wheel excavators

are subject of trial period to give the opportunity to bring a critical eye on design to

enhance performance.

Our graduation project is done on this framework and aims to check the

dimensioning different mechanisms of wheel excavators namely the bucket wheel and

the translation mechanism, lifting and orientation.

And as OCP ensures the safety of its staff and sustainability and the availability

of its equipment, the development of a preventive maintenance plan is the other

aspect of study in our project.

صخمل

ملخص

سفاط وبالتالي لالقتصاد الوطني تكتسي معالجة الفوسفاط أهمية خاصة للمكتب الشريف للفو

وكذلك للمجتمع الدولي

قام المكتب الشريف للفوسفاط حديثا بتعزيز قدرته اإلنتاجية على مستوى معالجة الفوسفاط

بمعمل التعويم الجديد مراح لحرش وبذلك سيستجيب المكتب للطلبات المتزايدة

من أجل تموين سالسل الغسيل يتطلب معمل التعويم مراح لحرش صبيبا منتظما للفوسفاط

خاصته، ويتم ذلك انطالقا من مناطق استخراج الفوسفاط بواسطة حزام ناقل. ولكن عندما

ينخفض هذا الصبيب، يجب تأمينه من خالل المخزون وذلك بواسطة العجلة المجرافة

يتم الفوسفاط المغسول من أجل نقله ل الستعادةوتستعمل عجلة مجرافه أخرى ،مماثلة لهذه،

تجفيفه في معمل التجفيف بني إدير

للمكتب وخالل هذه الفترة يمكن للمكتب كليااآللتان قيد التجربة إذ لم يتم بعد تسليمهما توجد

االستجابةالشريف للفوسفاط القيام بدراسة نقدية على التصميم الحالي وذلك لتقييم مدى

للعمل المطلوب

اصتنا إذ سنعمل على التحقق من تصميم مختلف هذا اإلطار يندرج مشروع التخرج خ وفي

آليات هاتين اآللتين

أن المكتب حريص على سالمة موظفيه، وعلى استدامة تجهيزاته ومدى جاهزيتها وحيث

فإن وضع برنامج صيانة وقائية يشكل جانبا آخر من الدراسة في مشروعنا

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Liste des figures

FIGURE 1: ORGANIGRAMME DE L'OCP ........................................................................................... 5

FIGURE 2: ORGANIGRAMME DU SITE DE KHOURIBGA..................................................................... 7

FIGURE 3: PROCESSUS DE TRAITEMENT DES PHOSPHATES DANS LA SECTION DE LAVAGE. ........... 9

FIGURE 4: PROCESSUS DE TRAITEMENT DES PHOSPHATES DANS LA SECTION DE FLOTTATION. .. 10

FIGURE 5: LA ROUE PELLE ............................................................................................................. 13

FIGURE 6: ROUE A GODETS ............................................................................................................ 16

FIGURE 7: AFFICHEUR IHM ........................................................................................................... 17

FIGURE 8: CIRCUIT D'ALIMENTATION DE LA LAVERIE MEA ........................................................ 19

FIGURE 9: BASCULE DU CONVOYEUR FLECHE ............................................................................... 23

FIGURE 10: DISPOSITION DES GODETS SUR LA ROUE A GODETS .................................................... 24

FIGURE 11: INCLINAISON DE LA ROUE A GODETS .......................................................................... 28

FIGURE 12: EFFORTS APPLIQUES SUR L'ARBRE DE LA ROUE A GODETS ........................................ 28

FIGURE 13: DIAGRAMME DE L'EFFORT TRANCHANT ..................................................................... 29

FIGURE 14: DIAGRAMME DU MOMENT DE TORSION ...................................................................... 29

FIGURE 15: DIAGRAMME DU MOMENT DE FLEXION ...................................................................... 29

FIGURE 16: CAPACITE SECTIONNELLE DE LA BANDE .................................................................... 32

FIGURE 17: TENSIONS DANS LES BRINS DE LA BANDE .................................................................. 33

FIGURE 18: SYSTEME DE LEVAGE .................................................................................................. 36

FIGURE 19: SYSTEME D'ORIENTATION ........................................................................................... 38

FIGURE 20: DESIGNATION DE LA COURONNE ................................................................................ 39

FIGURE 21: CALCUL DU MOMENT DE RENVERSEMENT ................................................................. 40

FIGURE 22: MOMENT DE RENVERSEMENT ..................................................................................... 40

FIGURE 23: SURFACE ATTAQUEE PAR LE VENT ............................................................................. 43

FIGURE 24: EFFORTS LATERAL ET NORMAL SUR LE GODET .......................................................... 44

FIGURE 25: EFFORT TANGENTIEL ET RADIAL DANS UN ENGRENAGE ............................................ 47

FIGURE 26: SYSTEME DE TRANSLATION ........................................................................................ 48

FIGURE 27: RAIL UIC 60 ............................................................................................................... 49

FIGURE 28: RAIL RODANGE ET RAIL VIGNOLE .............................................................................. 51

FIGURE 29: LES PIECES DE RECHANGE ........................................................................................... 59

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Liste des tableaux

TABLEAU 1: CAPACITES DES UNITES DES SECTIONS DE LA LAVERIE MEA .................................... 8 TABLEAU 2: CARACTERISTIQUES DU SYSTEME DE TRANSLATION ................................................ 14 TABLEAU 3: CARACTERISTIQUES DU SYSTEME D’ORIENTATION .................................................. 15 TABLEAU 4: CARACTERISTIQUES DU SYSTEME D’ELEVATION...................................................... 15 TABLEAU 5: CARACTERISTIQUES DU CONVOYEUR FLECHE .......................................................... 16 TABLEAU 6: CARACTERISTIQUES DE LA ROUE A GODETS ............................................................. 16 TABLEAU 7: GRILLE PIEU POUR L’EVALUATION DE CRITICITE ................................................... 19 TABLEAU 8: EVALUATION DE LA CRITICITE PAR PIEU ................................................................. 20 TABLEAU 9: COMPARATIF DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES ROUES PELLES ................ 21 TABLEAU 10: CHARGE AXIALE ...................................................................................................... 40 TABLEAU 11: CARACTERISTIQUES DU MOTOREDUCTEUR DE L'ORIENTATION ............................. 45 TABLEAU 12: CARACTERISTIQUES DE LA ROUE ET DU PIGNON .................................................... 45

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Table des matières

Introduction générale ................................................................................................................ 1

Introduction ..................................................................................................................................... 4

I. OCP ...................................................................................................................................... 4

1. Historique ............................................................................................................................. 4

2. Activités de l’OCP ............................................................................................................... 4

3. Organisation ......................................................................................................................... 5

4. Perspectives de développement .......................................................................................... 6

II. Direction du site de Khouribga. ...................................................................................... 6

1. Pole industries de Khouribga (IDK). .................................................................................. 6

2. Organisation ......................................................................................................................... 7

III. La laverie MEA. ................................................................................................................. 7

1. Présentation de la laverie. ................................................................................................... 7

2. Procédé de traitement des phosphates dans la section de lavage. .................................... 8

3. Procédé de traitement des phosphates dans la section flottation. ..................................... 9

Conclusion ..................................................................................................................................... 10

Introduction ................................................................................................................................... 13

I. Description de la roue pelle. ........................................................................................... 13

1. Système de translation. ...................................................................................................... 13

2. Système d’orientation de la flèche. .................................................................................. 14

3. Système d’élévation de la flèche. ..................................................................................... 15

4. Convoyeur de la flèche. ..................................................................................................... 15

5. Roue à godets. .................................................................................................................... 16

II. Modes de fonctionnement de la roue pelle. .................................................................. 17

1. Mode de marche local. ...................................................................................................... 17

2. Mode de marche manuel. .................................................................................................. 17

3. Mode de marche automatique. .......................................................................................... 18

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III. Evaluation de la criticité de la roue pelle au niveau de la laverie. ........................... 18

1. Présentation de la méthode PIEU. .................................................................................... 19

2. Evaluation de la criticité par la méthode PIEU. ......................................................... 20

3. Mise en évidence de la criticité de la roue pelle. ............................................................. 20

IV. Présentation du projet. ................................................................................................... 20

Conclusion ..................................................................................................................................... 21

Introduction ................................................................................................................................... 23

I. Vérification du dimensionnement du système de chargement. ........................................ 23

1. Calcul de débit ................................................................................................................... 23

2. Dimensionnement du groupe de commande. ................................................................... 24

2.1. Calcul de couple résistant. ............................................................................................... 24

2.2. Justification du choix du groupe de commande. .............................................................. 25

3. Dimensionnement de l’arbre de la Roue à godets ........................................................... 27

3.1 Calcul des actions mécaniques......................................................................................... 28

3.2 Calcul du diamètre minimal de l’arbre en point B ............................................................ 30

II. Vérification du dimensionnement du convoyeur flèche. ........................................... 31

1. Structure du convoyeur à bande ....................................................................................... 31

2. Capacité sectionnelle de la bande ..................................................................................... 31

3. Calcul du débit maximum ................................................................................................. 32

4. Calcul de la puissance à installer P................................................................................... 32

5. Tensions dans les brins de la bande.................................................................................. 33

6. Classe de la bande.............................................................................................................. 34

7. Tension minimale t0 ........................................................................................................... 35

8. Vérification du tambour d’entrainement .......................................................................... 35

9. Choix de la taille du coupleur hydraulique ...................................................................... 36

III. Vérification du dimensionnement du système de levage. .......................................... 36

1. Calcul de la longueur libre du flambage .......................................................................... 36

2. Choix des diamètres de piston et de la tige. ..................................................................... 37

3. Vérification de la tige du vérin au flambage .................................................................... 37

4. Calcul de la puissance nécessaire pour commander les 2 vérins .................................... 38

IV. Vérification du dimensionnement du système d’orientation. ................................... 38

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1. Justification du choix de la couronne. .............................................................................. 38

1.1 Calcul de la charge de compression. ............................................................................... 39

1.2 Calcul du moment de renversement................................................................................ 40

1.3 Sélection de la série de la couronne. ............................................................................... 41

2. Calcul de la puissance à installer. ...................................................................................... 42

2.1 Couple dû à la friction au niveau de la couronne. ........................................................... 42

2.2 Couple de la force du vent. ............................................................................................ 42

2.3 Couple de la force au niveau de la roue à godets. ........................................................... 43

2.4 Calcul de la puissance .................................................................................................... 44

3. Vérification du module...................................................................................................... 45

4. Vérification de l’arbre du pignon. .................................................................................... 47

V. Vérification du dimensionnement du système de translation. .................................. 48

1. Vérification du galet. ......................................................................................................... 48

1.1 Vérification par les règles de FEM. ................................................................................ 49

1.2 Vérification par la norme Eurocode................................................................................ 50

1.3 Satisfaction de quelques règles de l’art des fabricants. .................................................... 51

2. Calcul de la puissance nécessaire à la translation............................................................ 51

Introduction ................................................................................................................................... 55

I. Contexte de rédaction du plan de maintenance. ......................................................... 55

II. Mise en place du plan de maintenance. ........................................................................ 55

1. Décomposition fonctionnelle de la Roue Pelle. ............................................................... 55

2. Analyse AMDE. ................................................................................................................ 55

2.1 Présentation de l’analyse AMDE. .................................................................................. 56

2.2 Application de l’analyse AMDE sur la Roue Pelle. ........................................................ 56

III. Le plan de maintenance. ................................................................................................. 56

1. Inventaire des interventions de maintenance. .................................................................. 56

2. Check-list d’inspection et de contrôle. ............................................................................. 57

IV. Gestion des pièces de rechange et consommables ....................................................... 57

1. Classifications des pièces de rechange. ............................................................................ 57

1.1 Pièces systématiques ...................................................................................................... 57

1.2 Pièces d’usure ................................................................................................................ 57

1.1 Pièces occasionnelles ..................................................................................................... 58

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1.2 Pièces conditionnelles .................................................................................................... 58

2. Calcul du besoin en pièces de rechange. .......................................................................... 58

Conclusion ..................................................................................................................................... 60

Conclusion générale ...................................................................................................................... 61

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Introduction générale

Le Maroc connait présentement un véritable bond en avant dans son

développement économique et social avec la réalisation de grands chantiers déjà

lancés ou programmés. En effet, notre pays s’est engagé à maintenir la mise en œuvre

des stratégies sectorielles volontaristes adoptées dans la plus part des secteurs

stratégiques.

Dans le secteur des phosphates, l’Office Chérifien des Phosphates a adopté le

plan émergence qui vise entre autres à :

Améliorer les performances actuelles des outils de production.

Réduire les couts des transformations.

Développer la flexibilité industrielle.

Instaurer la culture de la performance et de l’amélioration continue.

Etendre l’expertise industrielle de haut niveau auprès des collaborateurs.

A cet égard, et dans le cadre de conserver sa position du leader sur le marché

des phosphates. L’OCP a récemment mis en service la nouvelle laverie MEA. La

chaine logistique de cette dernière est équipée par deux roues pelles identiques qui y

revêtent une importance particulière. C’est pour cela qu’un œil critique sur son

dimensionnement est nécessaire, non seulement pour profiter de la période de

garantie pour proposer des améliorations, mais encore pour éliminer définitivement

des pannes dues à un éventuel sous dimensionnement.

Encore faut-il mettre en place un programme de maintenance préventive,

soigneusement étudié car il demeure l’un des moyens les plus efficaces pour réduire

les arrêts de production ou d’utilisation.

Le présent projet de fin d’études intitulé ‘Elaboration d’un plan de

maintenance de la roue pelle et vérification du dimensionnement de ses

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systèmes ‘ est effectué au service de maintenance de la laverie MEA à proximité de

Khouribga. Après avoir présenté l’organisme d’accueil dans le premier chapitre et la

roue pelle dans le deuxième tout en situant la problématique, nous allons consacrer le

troisième chapitre à la vérification de dimensionnement des différents systèmes de la

roue pelle. Le dernier chapitre est consacré à l’élaboration d’un planning de

maintenance systématique, les check-lists de contrôle et les principaux contrôles avec

les seuils de déclenchement des entretiens conditionnels.

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: présentation de l’organism

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Introduction

Nous avons réservé ce chapitre à la présentation de l’organisme qui nous a accueillis

dans le cadre de notre projet de fin d’études, à savoir l’office chérifien des phosphates (OCP).

Après avoir présenté l’OCP S.A d’une manière générale à travers un aperçu historique,

ses domaines d’activités et sa structure d’organisation, nous allons présenter les grandes

lignes du plan de stratégie de développement qu’il a adopté.

La deuxième section et la troisième sont dédiées respectivement à la présentation du

pôle des industries de Khouribga et à la laverie MEA, le site de déroulement de ce stage.

I. OCP

Le Groupe OCP, formé d’OCP SA, de ses filiales et participations, est le plus grand

exportateur mondial de roche phosphatée et de produits dérivés du phosphate. Ses activités

couvrent la totalité de la chaine de valeur du phosphate, depuis l’extraction minière de la

roche jusqu’à la production d’acide phosphorique et d’engrais phosphatés.

1. Historique

L’Office Chérifien des Phosphate est l'une des grandes entreprises Marocaines. Il a été

créé en 1920 par le Dahir du 7 août 1920 pour exploiter les gisements des phosphates.

Le sous-sol marocain renferme les plus importants gisements des phosphates de la

planète: les 3/4 des réserves mondiales. Leurs situations géographiques et la diversité de leurs

qualités confèrent au Maroc une place particulière dans le commerce international des

phosphates.

En 1908 on a signalé pour la première fois la présence d'un niveau phosphaté dans la

localité de OULED ABDOUN située à 120 Km de la mer. Ce n’est qu’en 1919 que les études

sérieuses prennent naissance.

En 1965, avec la mise en service de Maroc Chimie à Safi, l’office devient également

exportateur des produits dérivés. En 1998, il franchit une nouvelle étape en lançant la

fabrication et l’exportation d’acide phosphorique purifié.

Parallèlement, de nombreux partenariats sont développés avec des opérateurs industriels

du secteur, au Maroc et à l’étranger.

2. Activités de l’OCP

L’OCP est spécialisé dans l’extraction, la valorisation et la commercialisation de

phosphate et de ses produits dérivés. Chaque année, plus de 23 million de tonnes du minerai

sont extraites du sous-sol marocain.

Principalement utilisés dans la fabrication des engrais, les phosphates proviennent des sites

de Khouribga, Bengurir, Youssoufia et Boucraa.

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Premier exportateur mondial des phosphates sous toutes leurs formes, l’OCP écoule

95% de sa production en dehors des frontières nationales, il a réalisé un chiffre d’affaires de

1.5 milliards de dollars en 2009.

Moteur de l’économie nationale, l’OCP joue son rôle d’entreprise citoyenne .Ce rôle

se traduit par la promotion de nombreuses initiatives notamment aux termes du

développement régional et de la création d’entreprises.

Dans un contexte de concurrence accrue, l’OCP poursuit sa politique de consolidation

de ses positions traditionnelles et développe de nouvelles débouchés avec une exigence sans

cesse réaffirmée : améliorer la qualité de ses produits tout en maintenant un niveau élevé en

matière de sécurité et de protection de l’environnement.

3. Organisation

Concentré sur ses métiers de base, l’OCP s’appuie sur une structure organisée qui

s’articule autour de ses filiales intégrées. Dans le cadre de sa stratégie de développement à

l’international, il a également noué au fil des années des partenariats avec de grands

opérateurs étrangers.

Figure 1: Organigramme de l'OCP

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4. Perspectives de développement

L'Office Chérifien des Phosphates présente désormais des perspectives de

développement fort prometteuses. En effet, pour renforcer sa position de leader sur le marché

des phosphates en augmentant sa capacité de production de 35 million de tonnes à 55 million

de tonnes ,l’OCP a adopté une stratégie de développement à long terme.

Cette stratégie porte, pour l’essentiel, sur un plan de développement industriel de 115

milliards de dirhams d’ici 2020. Et ce non seulement dans le but d’améliorer la productivité et

diminuer les couts, mais aussi pour augmenter la compétitivité et contrôler le marché

international. Le projet de pipeline, qui servira à transporter les phosphates des sites de

Khouribga au port de Jorf Lasfar et se substituera au chemin de fer, en constitue un bel

exemple.

Ainsi, le Maroc a quadruplé ses revenues de la devise et détient les brides du marché

international des engrais agricoles .En d’autres mots, le Maroc est devenu un acteur

incontournable de la sécurité alimentaire mondiale.

Et pour pérenniser son développement industriel et maintenir un leadership dans son

secteur, l’OCP relève le défi de l’environnement avec le dessalement de l’eau de mer sur les

sites chimiques, la réalisation du projet Maroc central, l’amélioration de la qualité de l’air

autour des sites industriels et des rejets industriels.

II. Direction du site de Khouribga.

1. Pole industries de Khouribga (IDK).

A 120 km au sud-est de Casablanca, Khouribga constitue la plus importante zone de

production de phosphate de l’OCP. Elle a permis la création de quatre agglomérations

regroupant plus de 200.000 habitants : Khouribga, Boudnib, Boulanouar et Hattane.

Le site minier comporte trois zones d’extraction et quatre zones de traitement, dont

deux pour le séchage (OUED ZEM et BENI INDIR) et deux pour le lavage (la laverie MEA

et la laverie DAOUI). Le gisement est de type sédimentaire et les réserves estimées à plus de

35 milliards de m3. Les premiers coups de pioche ont été donnés en 1921 par la méthode

souterraine. L’introduction de l’exploitation en «découverte » a débuté en 1951. Elle concerne

actuellement 7 niveaux phosphatés. La capacité de production s’élève à 19 millions de tonnes

par an.

Après son extraction, le phosphate épierré est stocké avant d’être repris pour alimenter

les usines de traitement. En fonction de sa teneur en BPL (Bon Phosphate of lime), le minerai

est classé en quatre catégories :

Le phosphate haute teneur (HT).

Le phosphate moyenne teneur (MT).

Le phosphate basse teneur (BT).

Le phosphate très basse teneur (TBT).

Les phosphates HT et MT sont considérés comme des produits marchands sans

enrichissement. Par contre, les phosphates BT et TBT, doivent subir un enrichissement avant

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leur utilisation dans la fabrication des qualités marchandes. Soit en subissant un lavage ou un

enrichissement à sec.

2. Organisation

L’exploitation des sites de Khouribga est organisée suivant l’organigramme suivant :

III. La laverie MEA.

Pour parvenir à ces objectifs, l’OCP mettra en exploitation trois nouvelles mines à

Khouribga et une quatrième à Gantour. En parallèle, quatre nouvelles laveries entreront en

service dont la laverie MEA fait partie.

1. Présentation de la laverie.

Le site de la laverie de Merah El Ahrach (MEA) est localisé à environ 19 Km au sud –

est de la ville Khouribga, de part et d’autre de la route national RN1, en se dirigeant vers la

ville du Fkih Ben Salah. La mission de la laverie MEA consiste à faire l’enrichissement des phosphates

provenant du site d’extraction de la zone centrale Merah El Ahrach. L’enrichissement consiste

Figure 2: Organigramme du site de Khouribga

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à débarrasser le minerai de ses fractions granulométriques les plus pauvres, à savoir les grains

supérieurs à 125 μm et inférieurs à 40 μm. Cet enrichissement, se fait à l’aide des traitements

spécifiques permettant d’élever sa teneur en PBL, et le préparer au transport par Pipeline vers

Jorf Lasfar.

La laverie MEA comporte quatre sections principales :

Une section de lavage des phosphates, qui consiste en un débourbage, criblage et classification

physique du produit (suivant la granulométrie des coupes) ;

Une section de broyage en voie humide, qui assure la préparation du produit à la flottation et

au transport hydraulique par pipeline ;

Une section de flottation pour l’enrichissement des tranches fines pauvres et des tranches

grossières broyées ;

Une section de stockage des boues stériles et de récupération d’eau.

Le tableau suivant résume les capacités de chaque unité de ces quatre sections :

Les boues de lavage ainsi que les rejets de flottation, sont acheminés par gravité vers

les décanteurs. L’eau est récupérée du trop-plein et la sous verse épaissie est pompée dans

une aire de stockage des résidus. L’eau de retour des résidus est recyclée dans le système

d’alimentation de l’usine.

Les flux de produit final de cette usine d’enrichissement doivent être encore

transformés pour atteindre la rhéologie de pulpe requise. La préparation de la pulpe

comprend deux étapes :

Broyage pour obtenir la granulométrie de distribution désirée pour le produit.

Epaississement pour obtenir la densité de pulpe désiré.

2. Procédé de traitement des phosphates dans la section de lavage.

Le lavage est un traitement que subissent les phosphates pour augmenter leurs teneurs

en BPL, surtout pour les types BT et TBT, en subissant une série d’opérations par chaine de

lavage.

Après réception du produit sur la chaine, celui-ci traverse le débourbeur rotatif

(malaxeur) où il est mélangé avec de l’eau. Puis il subit un criblage pour éliminer les

impuretés qui seront transportés par un convoyeur pour la mise en terril. Le produit passe

ensuite par plusieurs pompes et batteries hydro cyclones de lavage pour atteindre l’unité

d’anti flottation où le produit complétera son lavage.

Section Nombre Capacité de l’unité

Lavage 6 chaines 350 tonnes/heure

Flottation 3 ateliers 300 tonnes/heure

Broyage 2 ateliers 240 tonnes/heure

Stockage 1 800000 tonnes

Tableau 1: Capacités des unités des sections de la laverie MEA

Ch

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e d’accueil

9

Le diagramme suivant illustre le procédé de traitement de lavage :

3. Procédé de traitement des phosphates dans la section flottation.

La flottation est un traitement physico-chimique par voie humide. Elle consiste à

déprimer le minerai de valeur et à flotter les minerais indésirables par l’addition des réactifs.

En effet, pour augmenter sa teneur du minerai en BPL, le produit passe successivent par trois

phases de traitement ; le déshlammage qui élimine les fines (granulométrie inférieure à 40

μm), puis la phase de conditionnement où sont injectés des réactifs, à savoir l’acide

phosphorique qui augmente le volume des grains, l’ESTER qui collecte les carbonates et

AMINE qui collecte le silicate. En fin la flottation durant laquelle se produit la flottation des

fines.

Le diagramme suivant illustre le procédé de traitement de flottation:

Figure 3 : Processus de traitement des phosphates dans la section de lavage.

Ch

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e d’accueil

10

Conclusion

Cette usine permettra de répondre aux besoins futurs de produits marchands et d’assurer

une exploitation rationnelle et équilibrée du gisement. Cet objectif sera atteint en valorisant

les phosphates et les rendre aptes à être transportés par pipeline.

La chaine logistique de cette usine est équipée avec deux roues pelles identiques :

La roue pelle brut qui assure l’alimentation des chaines de lavage.

La roue pelle lavé qui assure le déstockage du produit lavé vers l’usine de séchage de BEN

IDIR.

Figure 4 : Processus de traitement des phosphates dans la section de flottation.

Ch

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e d’accueil

11

C’est ainsi que la roue pelle occupe une position névralgique au niveau de la chaine

logistique. De ce fait, une grande importance est accordée à cette machine qui constitue

l’objet de ce projet de fin d’études.

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: d

escription de la roue pelle et présentation du projet

12

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13

Introduction

La Roue Pelle constitue le cœur de notre projet de fin d’études. Il serait peut-être

convenable de dédier ce chapitre à la présentation de cette machine, et par la suite expliciter la

problématique et les objectifs à atteindre au terme de ce projet.

Ainsi, après avoir présenté la Roue Pelle dans les deux premières sections, nous allons,

dans la troisième section, évaluer la criticité de cette superstructure, au niveau de la laverie

MEA, par l’entremise de la méthode PIEU et l’analyse des arrêts enregistrés durant les trois

premiers mois de l’année 2012.

I. Description de la roue pelle.

La roue pelle est une machine de reprise des phosphates à partir d’un stock par un

système de roue à godets pour le déposer sur son tapis flèche qui l’emmène vers le convoyeur

de transport qui alimente les unités de traitement de la laverie MEA.

Pour présenter la roue pelle, nous proposons de la diviser en six sous-systèmes :

1. Système de translation.

La translation de la roue pelle est assurée par 16 moteurs équipés avec des électrofreins

à manque de tension pour éviter le mouvement de la machine quand les moteurs principaux ne

sont pas alimentés.

Les moteurs sont alimentés par un variateur de vitesse pour contrôler la vitesse de la

machine et les rampes d’accélération pour adoucir les démarrages et arrêts.

Figure 5: La roue pelle

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14

Chaque moteur est muni des sondes PTC (Positive Temperature Coefficient) pour

éviter la surchauffe des bobinages. Tous les moteurs doivent travailler ensemble, le défaut

d’un seul moteur produira un défaut général de translation.

L’alimentation en énergie électrique de la machine est assurée par un enrouleur mixte

puissance et fibre optique. La commande de ce dernier est asservie au mouvement de

translation de la machine. Son alimentation reste maintenue quelque secondes après l’arrêt de

la machine pour éviter d’avoir le câble mou.

La position de la machine est contrôlée en permanence par un codeur. Il est aussi

nécessaire pour la commande automatique.

Quatre pinces rails sont installées à raison d’une par bogie. Ils immobilisent la machine

à l’arrêt et aussi si la vitesse du vent est supérieure à la valeur limite de (73 Km/h).

A la fin de la course de la machine un système d’immobilisation manuel est installé.

Des détecteurs inductifs informeront sur la position dudit système.

2. Système d’orientation de la flèche.

L’orientation de la flèche est réalisée par trois moteurs-freins dont la vitesse est

contrôlée par un variateur de vitesse qui adoucit l’accélération et la décélération du

mouvement de la flèche.

Chaque moteur est muni avec des PTC pour éviter la surchauffe. Tous les moteurs

doivent travailler ensemble, alors le défaut d’un seul moteur produira un défaut général de

l’orientation.

La position de la flèche est surveillée par un codeur installé sur un pignon qui attaque la

couronne de rotation. Cette couronne est lubrifiée automatiquement par une centrale de

graissage.

Parcours de la translation 645 m

Séparation entre voies 10 m

Vitesse de translation 2 –20 m/min

Variation de la vitesse Convertisseur de fréquence

Nombre des roues de la machine 24

Diamètre d’une roue 0,63m

Puissance installée 16 ×5.5kw

Système de fixation au rail Système à sabots commandé hydrauliquement

Tableau 2: Caractéristiques du système de translation

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: d


15

Type Couronne avec roulement a une rangé de billes

Angle de rotation ±180

Vitesse de rotation de la flèche 4—40m/min

Type de couronne Avec roulement à billes simple

Diamètre primitif de la couronne de rotation 4,3m

Nombre de groupes d’attaque de la couronne 3

Type de réducteur planétaires

Puissance installée 3×7,5 KW

Démarrage souffle et régulation Variateur de fréquence

Tableau 3:Caractéristiques du système d’orientation

3. Système d’élévation de la flèche.

L’élévation de la flèche est réalisée par deux vérins hydrauliques qui sont commandes

par une centrale hydraulique.

Pour produire le nombre de démarrages de la pompe, elle démarre lors d’un ordre de

montée ou descente et elle arrête 60 secondes après la fin de l’ordre. En mode local la pompe

et les valves travaillent en mode indépendant.

Afin d’adoucir le mouvement de la flèche est surveillée par un codeur installé à son

axe.

4. Convoyeur de la flèche.

Il s’agit d’un transporteur à bande dont la fonction est de transporter les phosphates de

la trémie de la roue à godets vers un convoyeur qui alimente la laverie. Il est entrainé par un

groupe de commande constitué d’un moteur asynchrone accouplé avec un réducteur par

l’intermédiaire d’un coupleur hydraulique.

Caractéristiques du convoyeur flèche :

type Par vérins hydrauliques

Nombre des cylindres 2

Course des cylindres 1,2 m

Puissance installée 30kw

Vitesse de relevage dans l’extrémité de la flèche 5m/min

Tableau 4: Caractéristiques du système d’élévation

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16

5. Roue à godets.

C’est une roue de grandes dimensions équipée des dents pour la reprise des proportions

bien définies des phosphates stockés. Elle est supportée par une flèche qui assure la portée et

sur la partie opposée est installé un contrepoids, supporté par une autre flèche, pour

compenser et équilibrer le poids de la flèche et l’effort de reprise. La rotation de la roue est

assurée par un groupe commande composé d’un motoréducteur et un coupleur hydraulique.

Une fois remplis, les godets se versent dans le convoyeur flèche à l’aide d’une trémie.

Le tableau suivant regroupe les caractéristiques de la roue à godets :

Ecartement entre centres 50 m

Largeur de la bande 1.400 mm

Angle de l’auge 35°

Angle d’inclinaison + 8° à -5°

vitesse 3,6 m/sec

Puissance installée 132 kW

Diam. Tambour de commande 630 mm

Hauteur maximum d’élévation en jetée 14 m sur le sol

Tableau 5:Caractéristiques du convoyeur flèche

Nombre de godets 8

Capacité d’un godet 1075 l

Diamètre extérieur 7500 mm

Vitesse de rotation 5.8 tr/min

Puissance installée 132 kW

Tableau 6: Caractéristiques de la roue à godets

:

Figure 6: Roue à godets

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17

II. Modes de fonctionnement de la roue pelle.

Les mouvements de la roue pelle peuvent être commandés en trois modes de marche :

local, manuel et automatique. La sélection du mode de marche est effectuée par l’opérateur à

partir des boutons poussoirs installés au niveau de la cabine de conduite.

Les enrouleurs fonctionnent normalement pendant la translation de la roue pelle quel

que soit le mode choisi.

1. Mode de marche local.

Le mode de marche local est prévu pour les essais et l’entretien. En ce mode

d’opération, les différents moteurs sont contrôlés depuis les boites de contrôle local à côté des

moteurs.

Le système de translation est commandé à partir de trois boites : la boite locale pinces

rail 1, la boite locale pinces rail 2 et la boite locale translation. Chacune des boites locales

pinces rail est constituée d’un bouton poussoir pour ouvrir et un autre pour fermer en plus

d’un bouton d’arrêt d’urgence à coup de poing. La boite locale translation est composée d’un

bouton poussoir d’arrêt, d’un bouton d’arrêt d’urgence à coup de poing et d’un bouton

poussoir pour la marche avant et un autre pour la marche arrière.

L’orientation de la flèche est commandée à partir d’une boite avec un bouton d’arrêt

d’urgence à coup de poing, un bouton poussoir marche droit, un bouton poussoir marche

gauche et un bouton poussoir pour l’arrêt.

L’élévation de la flèche est commandée à partir d’une boite avec un arrêt d’urgence à

coup de poing et des boutons poussoirs pour la marche de la pompe, pour monter, descendre

et pour l’arrêt.

De même, c’est à partir d’une boite composée d’un bouton poussoir de marche et

d’arrêt et un bouton d’arrêt d’urgence à coup de poing qu’on commande le convoyeur flèche

ainsi que la roue à godets.

2. Mode de marche manuel.

A l’intérieur de la cabine est installée la console d’opérateur prévue pour la commande

manuelle ou l’introduction des paramètres en mode automatique.

Il est aussi installé à l’intérieur de la cabine un afficheur IHM pour faciliter l’opération

de la machine et trouver facilement les verrouillages nécessaires et les causes des défauts et

alarmes.

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18

Figure 8 : Afficheur IHM

En mode manuel, la position de la flèche est verrouillée à fin d’éviter les collisions avec

le convoyeur du parc. Ce verrouillage est obtenu par les codeurs d’orientation et d’élévation

de la flèche, l’API fait une comparaison entre la position de la flèche et la position du

convoyeur et il limite le mouvement de la flèche près du convoyeur.

La commande manuel sera activé si le sélecteur de la cabine est en position

« manuel ».En cette situation, il n’est pas possible de commander localement les mouvements,

l’opérateur aura le contrôle de la machine à la cabine.

3. Mode de marche automatique.

Le mode d’opération automatique est prévu pour éviter le travail routinier de

l’opérateur. Même si la machine travaille sans l’intervention de l’opérateur, il doit toujours

surveiller la séquence d’opération.

En mode automatique, il faut définir les limites de reprise du matériel. D’abord la limite

de fin et ensuite celle de début. Une fois la machine commence la reprise, elle ira du début à

la fin. Les paramètres de reprise sont mis sur le pupitre de commande à la cabine de

l’opérateur.

Pour la reprise du matériel aux extrémités du stock, il est préférable de le faire en mode

manuel. Le mode automatique peut prendre trop de temps à cause des irrégularités.

III. Evaluation de la criticité de la roue pelle au niveau de la laverie.

La roue pelle brut fait partie d’un circuit d’alimentation de laverie MEA et la Roue

pelle lavé appartient au circuit de transport du phosphate vers l’usine de séchage de BEN

IDIR .Nous avons jugé bon d’évaluer la criticité de la roue pelle sur deux niveaux : nous

allons d’abord montrer que le circuit auquel appartient la roue pelle est critique et ensuite

zoomer sur ce circuit pour y déterminer sa criticité. Cette idée est née du fait que les

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19

équipements d’un même circuit sont positionnés sur un même niveau de criticité comme le

juge le responsable matériel et le responsable de production.

1. Présentation de la méthode PIEU.

Une attention particulière est accordée aux équipements stratégiques et critiques dans

une installation. Mais comment les localiser ?

Un arsenal de méthodes permet de répondre à ce besoin et la méthode PIEU en fait

partie. La méthode PIEU permet de calculer la criticité en tenant compte des incidences des

pannes sur l’environnement et la sécurité du personnel ou des biens (critère P), de son

importance pour l’entreprise (critère I), de son état (critère E) et de son taux d'utilisation

(critère U).

A chacun de ces critères sont associés un poids et un coefficient de pondération et

permettront par suite de mettre en évidence et hiérarchiser les équipements sensibles en

calculant l’indice de criticité. Plus l’indice est petit, plus l’équipement est critique.

Le tableau suivant représente la grille d’évaluation de criticité :

critère Poids

Coefficient 0.1 1 2 3

P 1

Répercussions

graves sur la

qualité et ou

l’environnement

Répercussions

sur la qualité

avec génération

de rebut

Retouches

possibles

Aucune

répercussion

sur la qualité

et la sécurité

I 0.5

Stratégique, pas

de délestage

possible, sous-

traitance

impossible

Important, pas

de délestage

possible, sous-

traitance

possible

Secondaire,

délestage

possible

Equipement

de secours

E 0.9 A rénover, à

réformer A réviser A surveiller

A l’état

spécifié

U 0.6 saturé élevé moyen faible

Tableau 7: Grille PIEU pour l’évaluation de criticité

Figure 8:Circuit d'alimentation de la laverie MEA

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20

2. Evaluation de la criticité par la méthode PIEU.

A l’aide d’une équipe de techniciens d’exploitation et de maintenance, nous calculons

les criticités des circuits à par la grille PIEU, nous aboutissons au tableau suivant :

Le classement des circuits selon leurs criticités s’obtient par la suivante répartition :

Classe A : équipement super critique.

Classe B : équipement critique.

Classe C : équipement banal.

Par conséquent, les circuits aux quels appartient les deux roues pelles se comptent

parmi les circuits super critiques au niveau de la laverie MEA.

3. Mise en évidence de la criticité de la roue pelle.

Une analyse menée sur les arrêts enregistrés du circuit d’alimentation de la laverie

MEA durant les trois premiers mois de cette année (voir l’annexe 9), montre qu’une

importance particulière doit être accordée à la roue pelle vu qu’elle représente un pourcentage

important de l’ensemble des heures d’arrêts de ce circuit. Effectivement, Si nous écartons les

arrêts dits d’exploitation dont le responsable n’est pas une défaillance au niveau de la roue

pelle, mais l’indisponibilité des autres équipements du circuit d’alimentation de l’usine ou

l’épuisement du stock, nous réalisons que le temps d’arrêt de la roue pelle représente 94%

dans un total de minutes d’arrêts de 6676.

IV. Présentation du projet.

L’alimentation de la laverie MEA et l’évacuation du produit lavé sont assurés par deux

roues pelles occupant une position névralgique dans la chaine logistique.

Les unités P I E U CR

Circuit d’alimentation

brut 3 0.1 2 0.1 0.0162

Circuit d’expédition 3 0.1 2 0.1 0.0162

Chaine de lavage 3 1 2 1 1.62

Circuit lavé 3 1 2 1 1.62

Mise en stock lavé 3 0.1 2 1 0.162

Flottation 1 1 2 1 0.54

Misé à terril 3 1 2 1 1.62

Tableau 8: Evaluation de la criticité par PIEU

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21

Ces deux roues pelles sont encore sous garantie. L’OCP se donne l’occasion pour

vérifier leurs dimensionnements afin de s’assurer de leurs performances.

Effectivement, des constatations, qui ont été soulevées, poussent à mettre en question le

dimensionnement de la roue pelle.

La comparaison de ces roues pelles avec les autres roues pelles installées dans divers

sites de l’OCP montrent que celles-ci sont sous dimensionnées.

Tableau 9: Comparatif des principales caractéristiques des roues pelles

Il en découle que ces roues pelles dimensionnées pour le plus grand débit présente une

puissance installée minime. De plus, le réducteur d’un groupe de commande du système

d’orientation est cassé deux fois dans moins de deux ans.

Nous sommes donc amenés à vérifier le dimensionnement des différents systèmes de la

roue pelle et à élaborer un plan de maintenance.

Conclusion

Au terme de ce chapitre nous avons pu mettre en évidence la position névralgique

qu’occupe la roue pelle dans la chaine logistique de la laverie MEA. Nous allons par suite

vérifier le dimensionnement de ses différents systèmes.

Roue pelle

RP TS

&

COZ

RP

R4

RP

ZC

RP

PW

RP

UB

RP

KRUPP

RP

MERAH

Nombre 3 1 1 2 2 1 3

Débit nominal (t/h) 2000 2500 3000 2000 3000 2000 3200

Longueur flèche (m) 47,7 55 49,5 45 50 50 50

Nombre de godets 8 8 8 8 8 10 8

Capacité godet (litre) 730 1050 815 970 971 900 1050

Vitesse en m/s 2,53 2,31 2,31 1,87 2,67 1,36 2,26

Puissance de

réducteur(KW)

110 132 132 132 132 110 132

Puissance moteur (KW) 110 110 160 90 132 90 132

Vitesse moteur (tr/min) 1000 1000 1000 950 950 1500 1485

Ro

tati

on Nombre de moteurs 3 4 4 4 4 2 3

Puissance moteur (KW) 11 11 18 11 11 22 7,5kw


Puissance installée (KW) 33 44 72 44 44 44 22,5

Tra

nsl

atio

n Nombre de moteurs 4 6 6 16 16 8 16

Puissance moteur (KW) 11 11 11 5,5 5,5 18,4 5,5


Puissance installée (KW) 44 66 66 88 88 147 88

Ch

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érification du dimensionnement des systèmes

22

Ch

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23

Introduction

Ce chapitre a pour objectif de présenter les calculs et les vérifications que nous avons

réalisés pour chacun des cinq systèmes de la Roue Pelle. Ainsi, chaque section traite la

vérification de l’un des systèmes de la Roue Pelle.

I. Vérification du dimensionnement du système de chargement.

La vérification du système de chargement porte pour l’essentiel sur la vérification du

débit de la roue à godets et le dimensionnement de son système de commande.

1. Calcul de débit

Le débit nominal de reprise de la roue pelle, comme est donné par le constructeur, est

3000 t/h. Nous allons le vérifier à l’aide de la bascule installée au niveau du convoyeur flèche.

Avant de se faire, il serait convenable de présenter la méthode de la mesure.

La bascule installée au niveau du convoyeur flèche remplit la tâche du pesage continu

du phosphate déstocké par la roue à godets et transporté par le convoyeur flèche. La détection

de la charge du produit sur les rouleaux du convoyeur est assurée par des capteurs à jauges de

contrainte très résistants.

Sur l’écran dans la cabine du conducteur sont affichés en permanence le débit et le

tonnage actualisés.

A 09h03 le tonnage total est remis à 0, et à 09h22 nous enregistrons un tonnage de 805

tonnes. Soit 2542 t/h. Cette valeur est calculée pour le niveau 2 du stock et lors du

fonctionnement de 5 chaines de lavage.

Mesureur

Figure 9: Bascule du convoyeur flèche

Ch

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24

2. Dimensionnement du groupe de commande.

Le dimensionnement du groupe de commande commence par le calcul du couple

résistant en modélisant les efforts appliqués sur la roue à godets.

2.1. Calcul de couple résistant.

A la sortie du réducteur qui transmet le mouvement de rotation à la roue à godets,

l’arbre de celle-ci doit recevoir un couple minimum qui va lui permettre de couper les

phosphates et de les lever.

Couple de coupe des phosphates :

La force spécifique de coupe des phosphates est de 85 N/cm. Etant donné que la largeur

du godet est 87 cm, nous obtenons la force de coupe des phosphates comme suit :

F=2 x 87 x 85

En considérant que ce sont deux godets qui coupent simultanément, nous avons multiplié par

le facteur 2.

Soit, F=14790 N.

Par conséquent, le couple voulu est : C1=F x R, où R est le rayon de la roue à godet,

R=3.75m.

Soit : C1=55462.5 Nm.

Couple résistant des godets pleins :

A un instant donné, il a été estimé que deux godets qui sont pleins, et de ce fait le couple

résistant que présentent est : C2= P x (1+sin (45°)) x d, où d est la distance qui sépare le

centre de gravité du godet de celui de la roue à godets ; d=3247 mm et P est le poids du

phosphate contenus dans un godet.

Figure 10: Disposition des godets sur la roue à godets

Ch

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25

P= g.q.V

Où q est la densité du phosphate : q=1.3 t/m3.

V est le volume du godet : V=1.075 m3 et g est l’accélération de la pesanteur = 9.81m/s

2.

Nous avons : P=13709.5 N

Soit : C2= 75675 Nm.

Donc le couple résistant est : CR=C1+C2, soit C=131 KNm.

La puissance à installer, nécessaire au fonctionnement de la roue à godets est :

Où est la vitesse de rotation de la Roue à godets et est le rendement estimé à 85%.

( )

Soit une puissance à installer supérieure à 94 KW.

2.2. Justification du choix du groupe de commande.

Le groupe de commande de la roue à godet est constitué principalement d’un moteur

électrique, d’un coupleur hydraulique et d’un réducteur. Dans ce qui suit nous allons justifier

le choix du réducteur et du coupleur hydraulique.

Choix du coupleur hydraulique.

La taille du coupleur est déterminée en fonction de la puissance effective de la machine

à entrainer en corrélation avec les correspondances puissance / vitesse indiquées dans le

tableau 8 à l’annexe1.

D’après le catalogue du constructeur Fludex, la puissance effective d’un moteur d’une

puissance de 132 KW est 110 KW. Pour une vitesse de 1470 tr/min, nous trouvons que le

coupleur qui convient à ce cas est de taille 450 de la série FA. Ce coupleur est conforme à

celui installé.

Choix du réducteur.

Le réducteur utilisé pour entrainer l’arbre de la roue à godets est un réducteur de la

famille BREVENI. Nous avons adopté la procédure du choix détaillée dans le catalogue de

ladite famille dont les étapes sont décrites ci-après :

Nous avons comme données :

Ch

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26

Moteur primaire :

Puissance nominale 132 kW.

Vitesse de rotation N1=1500 tr/min.

Machine menée :

Couple requis T2 : 131 kNm.

Nombre maximum de démarrages par heure : 26 - 100.

Service : 16 heures par jour.

Vitesse de rotation : N2=5,8 tr/min.

Durée de vie : 50000 h.

Température ambiante : 40°C.

Nous calculons le couple de référence T2R par la formule suivante:

Où KA est le facteur de service et CS est un facteur fonction du nombre de démarrages par

heure.

D’après le catalogue du constructeur PIV, le facteur de service KA pour les élévateurs est

1.75 et en considérant un nombre de démarrages entre 26 et 100, nous avons un facteur de

service Cs de 1.15 (voir annexe 1, tableaux 7 et 6).

Donc T2R = 263.6 KNm

Sous l’obligation de choisir un couple supérieur au couple de référence, nous trouvons que le

réducteur adéquat est de type 35031(voir annexe 1, tableau 2).

Calculons le rapport de réduction par le rapport :

Donc i= 258.6

Dans le tableau correspondant au type 35031 nous choisissons le réducteur dont le

rapport de réduction est proche de 258.6, nous trouvons 258,43 avec un couple de 282306

Nm ≥ T2R.

Donc le réducteur choisi est SL2BLP30531/258,43

Vérification de l’échauffement :

Ch

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27

Soit Pe la puissance de fonctionnement

Pe = 160 kW

Il faut que : Pe ≤ Pt, où Pt est la puissance thermique et elle se calcule par l’expression :

Où fw est le facteur thermique, et sa valeur se détermine en fonction du facteur de marche

(ED%) et la température ambiante. Pour un facteur de marche de 80% et une température

ambiante de 30°C, nous avons fw = 0.91 (voir tableau4 annexe 1).

Le facteur de charge fA se détermine en fonction du rapport de la puissance de l’échauffement

et de la puissance nominale (Pe/PN).D’après le tableau 5 de l’annexe 1, nous avons fA=0.99.

Pt0 se calcule en fonction de la famille des réducteurs et de la vitesse moyenne de l’air. Pour la

famille SL2PLB, avec un réducteur 35031 et une circulation libre de l’air, nous avons Pt0=182

KW (voit le tableau 1 annexe 1).

D’après le tableau 1,4 et 5 de l’annexe 1, nous avons Pt0=182 KW ; fA=0,99 et fw = 0,96.

Donc Pt = 164 ≥ Pe

Donc la sélection du réducteur est vérifiée

3. Dimensionnement de l’arbre de la Roue à godets

Cet arbre est solidaire à la roue à godets par l’intermédiaire d’un système STEVE, le

mouvement de rotation est transmis à l’arbre par un groupe de commande constitué d’un

moteur, d’un coupleur hydraulique et d’un réducteur. Un tel arbre est sollicité à la flexion et à

la torsion. Nous avons le cas de figure suivant :

Données :

Masse totale de la roue à godets : M=16924 Kg

Diamètre extérieur de la roue à godets : D=7,5 m

Angle d’inclinaison de la roue à godets : α=10˚

L’arbre cylindrique de diamètre d est en acier mi-dur C45 pour lequel les contraintes

limites sont : ( ; ).

coefficient de sécurité s=3

Ch

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: v


28

3.1 Calcul des actions mécaniques

En sus du couple de coupe du phosphate et le poids du phosphate contenu dans les deux

godets pleins, calculés ci-dessus ; d’autres actions mécaniques sont appliquées sur l’arbre de

la roue à godets, à savoir le poids de cette dernière et les actions au niveau des appuis.

Force appliquée par la roue à godets :

Nous avons P=M×g=166025 N

Les actions en appuis :

Pour déterminer Py nous avons l’équation :

RA

A PX

PY

RB

B

Figure 12: Efforts appliqués sur l'arbre de la roue à godets

C

Figure 11: Inclinaison de la roue à godets

a b

Ch

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: v


29

Figure 13: Diagramme de l'effort tranchant

Figure 14: Diagramme du moment de torsion

( )

Donc : Py = 166,67 KN

D’après le principe fondamental de la statique :

Et

Avec a= 798mm et b= 1187 mm Nous obtenons, RA=97957N;RB=64751N.

Nous dressons les diagrammes suivants pour déterminer la zone la plus sollicitée.

Figure 15: Diagramme du moment de flexion

Ty

97597 N

98834Nm

-77386Nm

Ch

apit

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30

3.2 Calcul du diamètre minimal de l’arbre en point B

C est la section la plus sollicité pour laquelle toutes les fonctions ont leur maximum :

Ty=97597

Mfz=77386 Nm

Mt=98834 Nm

Condition de résistance :

En se référant au cours de RDM, Effectuons au point C un calcul de flexion avec un

moment idéal de flexion défini par :

| | | | √

D’où | |

Soit | |

⁄

Par conséquent, | |

⁄

, Avec

Donc √ | |

Le diamètre de l’arbre est tel que : d ≥ 202 mm

Condition de résistance aux contraintes normales :

| | √

Soit | |

La condition de résistance :

Soit | |

⁄

⁄

√ | |

Tout calcul fait : d ≥ 217 mm

L’arbre de la roue à godets doit être de diamètre supérieur à 217mm. Etant donné

que l’arbre installé est de diamètre 240 mm, nous réalisons qu’il convient.

Ch

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: v


31

II. Vérification du dimensionnement du convoyeur flèche.

La vérification du dimensionnement du convoyeur flèche de la roue pelle consiste au

calcul de la capacité sectionnelle de la bande, du débit maximal, de la puissance nécessaire, de

la tension de la bande et de diamètre du tambour.

1. Structure du convoyeur à bande

Le convoyeur équipant la flèche de la Roue pelle appartient à la famille des convoyeurs

à bande. Il est composé des éléments suivants :

la bande : elle permet la manutention du minerai d’une manière continue. Elle est

constituée de :

Une carcasse en textile ou en acier ;

Deux revêtements en caoutchouc synthétique pour protéger la carcasse contre l’usure, la

corrosion, les chocs….

Deux talons ou bords pour protéger la bande contre les frottements ;

le système d’entraînent : qui assure l’entraînement de la bande, il se compose d’un :

Moteur électrique

coupleur hydraulique qui est un accouplement temporaire à commande automatique

utilisant l’huile comme moyen de liaison, et présentant l’avantage de filtrer les

vibrations et d’assurer un démarrage très progressif.

réducteur de vitesse

accouplement

tambour d’entraînement

système de freinage

système de tension de la bande qui assure en permanence la tension de la bande, fournit et

absorbe le mou qui se produit suite à la variation de la charge. D’après le mode de

fonctionnement, les systèmes de tension se divisent en deux groupes principaux :

Système de tension fixe souvent employer pour les transporteurs de courte longueur à

charge modérée ;

Système de tension auto réglant maintient constante la précontrainte tout en assurant

que la tension admissible de la bande n’est pas dépassée.

des tambours : d’entraînement ou de jetée, de renvoi, de tension, de déviation et de contrainte.

l’infrastructure : c’est l’ensemble qui supporte la bande et permet son guidage par

l’intermédiaire des rouleaux inférieurs et supérieurs et les supports en charpente.

Des éléments de protection et de sécurité.

Des éléments de nettoyage.

2. Capacité sectionnelle de la bande

Ch

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: v


32

La section S du produit sur la bande est assimilée à un losange de diagonales a et b. Elle

dépend de l’angle de l’auge α et des cotes a et b.

D’une manière générale l’expression de la capacité sectionnelle de la bande est :

Où l est la largeur de la bande et vaut 1.4 m.

Pour le convoyeur flèche de notre roue pelle ; S =0.16 m2.

3. Calcul du débit maximum

Le débit s’exprime comme suit : où V est la vitesse de la bande en m/s.En

l’occurrence, 3.6 m/s.

Soit :

Le convoyeur flèche présente un angle d’inclinaison entre -5° et +8°. Le coefficient

d’inclinaison qui correspond à +8° est k=0.97 (voir le tableau 1 de l’annexe 2).

Par suite, le débit maximum devient :

4. Calcul de la puissance à installer

D’après le fascicule du calcul des éléments du convoyeur, la puissance à installer est la

somme de trois puissances :

La puissance nécessaire à la marche vide du convoyeur,

La puissance nécessaire au déplacement horizontal du phosphate,

La puissance nécessaire au déplacement vertical du phosphate,

( ) Avec :

p : masse linéaire des parties mobiles en Kg/m.

f : coefficient de frottement des rouleaux (2%).

V : vitesse de la bande en m/s.

Figure 16:Capacité sectionnelle de la bande

Ch

apit

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33

Q : débit en t/h.

L : longueur du convoyeur.

H : hauteur d’élévation du produit.

D’après le tableau des masses linéaires approximatives des parties mobiles du

convoyeur (tableau 3 de l’annexe 2), nous avons une bande de largeur 1400 mm, donc le p

correspondant est 145 kg/m.

Le coefficient 2.2 est un facteur de majoration de la distance horizontale du convoyeur,

en l’occurrence 2.2 (tableau 2 de l’annexe 2).

Ainsi, la puissance à installer est 90.31 CV, soit 122.70 KW. Donc la puissance

nécessaire est disponible vu que la puissance installée est 132 KW.

5. Tensions dans les brins de la bande.

On distingue entre deux tensions : la tension initiale « t » qui doit assurer

l’entrainement sans glissement du convoyeur, et la tension « T » dans le brin conducteur qui a

lieu à la mise en marche du convoyeur.

Les conditions limites d’adhérence :

Où α : angle d’adhérence exprimé en radians et f’ : coefficient de frottement de la bande sur

tambour.

Effort moteur :

L’égalité entre le couple moteur et le couple résistant nous donne :

Figure 17: Tensions dans les brins de la bande

Ch

apit

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34

La tension t nécessaire pour assurer l’entrainement sans glissement :

Cette tension est déterminée en fonction de l’angle d’adhérence α et du coefficient de

frottement bande sut tambour f’.

Nous avons α = π et pour f’, la valeur considérée, d’après le fascicule du calcul des éléments

d’un convoyeur, pour un tambour garni est 0.35.

Tension à l’entrée du tambour d’entrainement :

6. Classe de la bande

Déterminer la classe de la bande nécessite le calcul de la résistance à la rupture.

Résistance à la rupture Rr :

D’après le fascicule de calcul des éléments d’un convoyeur, la résistance à la rupture se

calcule par la formule :

Rr

Où s est le coefficient de sécurité de la bande ; compris entre 6.7 et 20.Nous nous situons dans

des conditions sévères, donc nous prenons un coefficient de 20.

Soit :

Classe « Cl » de la bande :

D’après le fascicule de calcul des éléments des convoyeurs, la classe de la bande se

détermine par la formule :

Ch

apit

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: v


35

Où l est la largeur de la bande, l = 1400 mm.

Soit,

Donc la bande est de classe 80

7. Tension minimale t0

La stabilité de la charge doit être maintenue sur tout le convoyeur. Il faut donc assurer

une tension suffisante le long de la bande. D’après le fascicule de calcul des éléments d’un

convoyeur, la tension minimale t0 se calcule par la formule suivante :

t0 ( )

Où :

b : masse linéique de la bande en Kg/m.

c : masse linéique de la charge en Kg/m.

(Tableau 4 l’annexe 2)

; Q en t/h. soit 202 Kg/m.

La tension minimale vaut : t0

Tension minimale t en fonction de t0:

D’après le fascicule de calcul des éléments d’un convoyeur, la tension minimale t en

fonction de t0 se calcule par la formule suivante :

Où

Et h est la hauteur d’élévation du phosphate et vaut 5.6 m.

Soit

La valeur de t assurant à la fois l’entrainement sans glissement de la bande et la stabilité

de la charge sera la plus forte de ces deux valeurs calculés, soit 23.78 KN.

8. Vérification du tambour d’entrainement

D’après le fascicule de calcul des éléments d’un convoyeur, le diamètre du tambour

d’entrainement doit vérifier la condition :

Ch

apit

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: v


36

0.125n ≤ Φ entrainement ≤ 0.18n

Où n est le nombre de plis de la bande. Nous disposons d’une bande de nombre de plis de 4,

soit :

500 mm ≤ Φ entrainement ≤ 720 mm

Cette condition est remplie puisque Φ vaut 630 mm.

9. Choix de la taille du coupleur hydraulique

La procédure de la sélection du coupleur hydraulique FLUDEX aboutit à un coupleur

hydraulique identique à celui de la roue à godet .En effet, ledit coupleur est accouplé à un

moteur électrique de puissance nominale 132 KW et tourne à 1488 tr/min.

III. Vérification du dimensionnement du système de levage

Dans la vérification du système de levage, il s’agit de la vérification des vérins

hydrauliques par le calcul de la longueur libre du flambage, la justification du choix des

diamètres de la tige et du piston et par le calcul de la puissance nécessaire pour commander

les deux vérins. Pour ce faire nous partons des données suivantes :

D’après le constructeur, la charge maximale F=1150 KN.

Puissance installée 30 KW.

Course C=1200 mm.

Pression de marche 180 bars.

Temps d’élévation maximum 2,5 min.

1. Calcul de la longueur libre du flambage

Pour calculer la longueur nous disposons de la formule suivante : L=C×K, Où K est un

coefficient de mode de fixation.

Le vérin est fixé de deux cotés, donc d’après le tableau 1 de l’annexe 3on trouve K=2

Figure 18: Système de levage

Ch

apit

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: v


37

Donc L=2400 mm

2. Choix des diamètres du piston et de la tige.

Sur l’abaque de l’annexe 3, nous trouvons pour un effort de 1150 KN et une longueur

de flambage de 2,4 m, une tige du vérin de diamètre 180 mm, et d’après le tableau 2 du même

annexe, les diamètres du piston possible sont D1= 250 mm ; D2=320 mm.

Pour un diamètre D1=250 mm, nous trouvons une pression du vérin de

Nous trouvons : P1= 234 bars

Pour un diamètre D1=250 mm nous trouvons une pression du vérin de

Donc P2= 142 bars

Pour minimiser la consommation de la pompe, nous devons choisir une pompe qui

génère la pression minimale.

D’où choix du vérin (Ø 320 × 180).

3. Vérification de la tige du vérin au flambage

Pour éviter le phénomène de flambage dû aux efforts normaux auxquels la tige est

sollicitée, la charge F appliquée à la tige doit être inférieure à la charge de sécurité de

RANKINE PSR.

La charge de sécurité de RANKINE est donnée par l’expression suivante :

( ⁄ )

Avec :

√

Et

√ ⁄

Où

=175 MPa : contrainte limite de compression de l’acier inoxydable X 2 Cr Ni 19-11,

E= 210000 N/mm2 : module d’élasticité longitudinale,

Ch

apit

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38

-IGZ (mm4) : Moment quadratique,

-S (mm2) : section de la tige,

-s : coefficient de sécurité.

Nous trouvons PSR/s =3068 KN, donc F est inférieure à la charge de sécurité de

RANKINE.

4. Calcul de la puissance nécessaire pour commander les 2 vérins

La vitesse de la tige du vérin est

Donc V=0,008 m/s

Si nous considérons un rendement standard du groupe = 0,82 on obtient la puissance :

Nous trouvons que P= 23 kW et la puissance installée est de 30 kW. Ainsi la puissance du

système de levage est vérifiée.

IV. Vérification du dimensionnement du système d’orientation.

Dans le cadre de la vérification du système d’orientation de la roue pelle, nous allons

justifier le choix de la couronne en calculant la charge de compression et le moment de

renversement. Ensuite, nous calculons la puissance à installer et finalement, nous vérifions le

module du pignon.

Figure 19: Système d'orientation

1. Justification du choix de la couronne.

C’est à partir des numéros de plan qu’on dégage les caractéristiques de la couronne

comme suit :

Ch

apit

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39

Figure 20 : Désignation de la couronne

xx -xx xxxx /x - xxxxx

Pour notre cas nous, avons le numéro de plan suivant : 51 32 4000/2 06910.Ainsi,

notre couronne est une couronne traitée à denture extérieure, combinée billes/rouleaux de

diamètre 45 mm et le diamètre aux chemins de rouleaux est 4000 mm.

1.1 Calcul de la charge de compression.

Exécution

1 : Couronne à une rangée de billes

2 : Couronne à rouleaux croisés

3 : Couronne à trois rangées de rouleaux

4 : Couronne à deux rangées de billes

5 : Couronne combinée billes/rouleaux

6 : Couronne dentée/pignon/bague

7 : Couronne sur joncs rapportés/élément de montage

8 : Couronne à deux rangées axiales

9 : Couronne à billes avec bagues profilées

0 : Couronne d'orientation spéciale

Denture

1 : Denture extérieure

2 : Denture intérieure

3-9 : Exécutions spéciales

0 : Sans denture

Pour les couronnes d'orientation : diamètre aux chemins de

Roulement (mm)

Pour les couronnes dentées et les pignons : diamètre primitif (mm) Pour les bagues : diamètre extérieur (mm)

Traitement thermique de la denture

1 : Normalisée

2 : Traitée

3 : Flancs de dent

4 : Pieds et flancs

5-9 : Exécutions spé 0 : Sans denture

Pour les couronnes d'orientation : diamètre des corps roulants (mm)

Pour les couronnes dentées et les pignons : module (mm)

Ch

apit

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: v


40

Le tableau qui suit regroupe les masses des différents éléments de la partie supérieure

de la roue pelle. C’est le total de ces poids qui constitue l’effort axial permanent, quant aux

efforts radiaux ils sont négligés.

Elément Masse en kg

Châssis giratoire 50744

Mats, tirants et contrepoids 206935

Goulotte de déchargement 5300

Table de chargement 5910

Roue à godets 16924+2000 pour la compensation du contrepoids

Groupe de commande roue à godets 5494

Ensemble structure flèche 72740

Plateforme d’accès palan 482

Plateforme d’accès 12708

Plateforme d’accès flèche 3764

Ensemble articulation flèche 249

Ensemble cabine 4177

total 387427

Tableau 10:Charge axiale

Ainsi l’effort de compression est Fa = 387427 x 9.81 x1.1

Avec 1.1 est un coefficient de charge propre choisi en fonction de la vitesse de translation qui

atteint 20 m/min (voir tableau 1 annexe 4).

Soit, Fa = 4181 KN.

1.2 Calcul du moment de renversement.

Nous calculons le moment de renversement dans le cas le plus défavorable, à savoir le

cas où la partie supérieure forme un angle de 90° avec la partie inférieure. Considérons la

figure suivante :

Figure 21:Calcul du moment de renversement

Ch

apit

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41

Le moment de renversement se calcule comme suit :

Mk = (P5 x 26.2 +P4 x 13.1 – P1 x 50 –P2 x 20.3 + P3 x 5) x 9.81

Mk = (129 x 26.2 +21 x 13.1 - 24.86 x 50 -107 x 20.3 + 60.07 x 5) x 9.81 = 5446 KNm.

Mk = 5446 KNm.

1.3 Sélection de la série de la couronne.

Pour bien choisir la série de la couronne convenable, nous devons prendre en compte

les critères suivants :

La position de l’axe de rotation (verticale ou horizontale).

Les charges extrêmes axiales, radiales et moment de renversement doivent se situer

au-dessous de la courbe de charge limites.

Les couples d’entrainement ne doivent pas dépasser le couple ou effort tangentiel

maximum admissible indiqué dans les tableaux de la sélection.

La vitesse de rotation ne doit pas dépasser la vitesse admissible.

Nous avons comme données :

Charges axiales : Fa = 4181 KN,

Moment de renversement : Mk = 5446 KNm,

Vitesse de rotation : N = 0,67 tr/min,

Diamètre au chemin de roulement : D = 4000 mm.

Du tableau 2de l’annexe 3 nous avons relevé un facteur d’utilisation fa = 1.5, parce que

nous avons un système de manutention. Le calcul des charges axiales et du moment de

renversement équivalents sont donnés par les formules :

Avec S0 est un coefficient de sécurité. D’après le catalogue du constructeur S0=1,1.

Donc : FaxD = 6898 KN

MKD = 8985 KNm

La couronne d’orientation série 532 est convenable pour le fonctionnement de la roue pelle,

aussi le point de charge se trouve dans la zone autorisée.

Pour un choix exact, nous devons vérifier les conditions suivantes :

Et

Avec :

FZ : (KN) effort tangentiel sur la denture

FZadm : (KN) effort tangentiel maximale admissible sur la denture,

Nadm : (tr/min) vitesse de rotation maximale admissible de la couronne en tr/min.

En appliquant la méthode grossière, nous avons trouvé un effort tangentiel de :

(

)

Nous trouvons :

Ch

apit

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42

Or nous trouvons pour la série 51-32 4000/2 -06910 (tableau 5 annexe 3).

Donc la première condition est vérifiée.

Pour la deuxième condition nous avons

, avec DL= 4000 mm, nous

trouvons . Donc la deuxième condition est vérifiée aussi.

D’où la couronne d’orientation de la roue pelle choisie 51-32 4000/2 -06910 est valable.

2. Calcul de la puissance à installer

Le couple nécessaire pour tourner la roue pelle est l’addition du couple dû à la friction

au niveau de la couronne, couple de la force du vent et couple de la force au niveau de la roue

à godets. Dans ce qui suit, vient le calcul de ces couples.

2.1 Couple dû à la friction au niveau de la couronne.

D’après le constructeur de la couronne, l’expression du couple s’écrit :

( )

Avec :

MK = 5446 KNm : moment de renversement,

DL = 4000 mm : diamètre aux chemins de roulement,

Fax= 4181 KN : la somme des forces axiales appliquées sur la couronne,

Frad : la somme des forces radiales appliquées sur la couronne,

MWA : la résistance au roulement à vide d’une couronne d’orientation de la série

532, dont expression s’écrit sous la forme :

Sachant que la couronne supporte des charges radiales très faibles, nous allons négliger

Frad. Ainsi, nous trouvons :

MW= 207 KNm

2.2 Couple de la force du vent

Le vent appliqué sur la surface de la roue pelle fait la naissance d’un effort important,

nous pouvons le calculer à partir de l’équation suivante :

Avec :

S : surface de contact en m2

q : la pression d’arrêt en N/m2

et se calcule par la formule :

⁄

Où : densité volumique, =1,164Kg/m3 pour une température de 30°C.

v : vitesse du vent en m/s.

Nous prenons le cas extrême avec la vitesse maximale 73 km/h explicité dans

Descriptif technique de commande de la roue pelle et nous trouvons q= 0,24 KN/m2.

Ch

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43

Le couple de la force du vent est donné par :

( )

Avec : S1=100 m2, d1=25m, S2=44.17m

2 et d2=53.75 m.

Nous trouvons que :

2.3 Couple de la force au niveau de la roue à godets.

Nous avons une puissance installée de 132 KW au niveau de la roue à godets, avec

un rendement de = 0,85 du réducteur, donc nous pouvons calculer la puissance de

coupe à l’aide de la relation :

( )

D’après le calcul de la puissance de système de la roue à godets nous avons trouvé que :

= 42 KW,

Donc :

= 76 KW

Par conséquent la force de coupe normale est de :

Avec = 2,27 m/s est la vitesse de coupe.

Donc la force latérale de coupe est, selon la norme FEM 2131 : = 0,3× = 10 KN.

Figure 23: Surface attaquée par le vent

Ch

apit

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44

Et le couple de coupe au niveau de la roue à godets est :

Avec :

D =50 m : la distance entre le point d’application de FL et l’axe de rotation.

Ainsi,

= 500 KN.m

2.4 Calcul de la puissance

Nous trouvons donc le couple totale :

Couple total = MW + CVent + CCoupe =2000 KNm

Et la puissance maximale consommée au niveau du système d’orientation est :

ω: (rad/s) est la vitesse d’orientation de la roue pelle. Selon la description technique,

cette vitesse est comprise entre 4 et 40 m/min. Nous calculons la puissance nécessaire

avec la vitesse maximale qui correspond à 0.118 tr/min tout en considérant un rendement

de 85%.

Nous trouvons que la puissance nécessaire à l’orientation de la roue pelle est de loin

sous dimensionnée. En effet,

=39.07 KW > 7.5 x 3.

Le constructeur n’a pas considéré la vitesse maximale lors du calcul de cette puissance,

en supposant que la vitesse n’atteindra jamais sa valeur maximale.

Figure 24: Efforts latéral et normal sur le godet

FL

FN

Ch

apit

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: v


45

3. Vérification du module.

Trois pignons d’attaque s’engrainent avec la couronne d’orientation pour assurer le

mouvement de rotation de la flèche. Chaque pignon transmet une puissance de rotation via

un groupe motoréducteur.

Caractéristiques du moteur Caractéristiques du réducteur

Famille SIEMENS Famille BREVINI

Puissance nominale 7,5 kW Rapport de réduction i= 586,3

Vitesse de rotation 960 tr/min Puissance de sortie 10,2 KW

Couple nominal 74,6 Nm Vitesse de sortie 1,7 tr/min

Couple de sortie 57325 Nm

Tableau 11: Caractéristiques du motoréducteur de l'orientation

Calcul de module du pignon

Il s’agit d’un engrenage de denture droite. Pour le calcul du module nous avons choisi

de le vérifier à l’aide de la méthode de calcul à pression superficielle dont la formule, comme

elle est indiquée dans le cours des engrenages, est la suivante :

(

)

Le coefficient K s’exprime comme suit;

Ka, Kv, Kd, K0 et Km sont des coefficients à déterminer.

Afin de déterminer ces coefficients, il est indispensable de connaitre les caractéristiques

de la roue et du pignon :

o Pour le coefficient Ka, nous prenons Ka=1.75 qui correspond à un moteur électrique,

un couple récepteur avec chocs importants et en fonctionnement continu 24h/24h (voir

le tableau 6 de l’annexe 3).

o Calcul de Kv :

Caractéristiques du pignon Caractéristiques de la couronne

Z1 17 Z2 214

Glissement Xm 10 mm Glissement Xm 10 mm

Longueur du talent B 150 mm Longueur du talent B 150 mm

Qualité, DIN 10 Qualité, DIN 12

Tolérance Km -0,6 mm Diamètre intérieur 3775 mm

Dureté :HV-MIN 675 Diamètre extérieur 4336 mm

Tableau 12: Caractéristiques de la roue et du pignon

Ch

apit

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: v


46

L’expression du coefficient Kv pour un état de surface médiocre d’après le cours des

engrenages est la suivante :

√

Il a été voulu que la Roue Pelle tourne d’une vitesse comprise entre 4 et 40 m.mn-1

.

Nous vérifions les calculs avec la valeur maximale. Soit .

Nous trouvons

o Calcul de Kd :

La Roue pelle fonctionne en moyenne 16h par jour.et pour une durée de vie espérée de

5 ans ; le nombre de sollicitations est : .Le

catalogue du constructeur spécifie que ses réducteurs sont dimensionnés pour une longévité

de 10000 heures.

Soit :

On trouve

(

)

o Calcul de K0 :

Pour le matériau du pignon, acier allié avec trempe superficielle et pour lequel HV

vaut 675, nous trouvons : N/mm2 (voir figure 2 annexe 3).

o Calcul de Km :

On prend Km égale à 1 puisque

Après avoir déterminé les coefficients, nous calculons le facteur K :

Soit :

Ainsi, le module s’obtient comme suit :

( )

( )

Dans la mécanique générale k vaut 10 comme c’est indiqué dans le cours des

engrenages.

Soit,

( ( )

)

Avec :

Ch

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47

Et

D’où :

Soit d’après la liste des modules normalisés,

Cette valeur du module est bien celle que nous avons pour le pignon.

4. Vérification de l’arbre du pignon.

Pour vérifier le diamètre de l’arbre du pignon, nous allons effectuer une vérification à la

torsion et la flexion.

Cette vérification nécessite le calcul de l’effort radial Fr sur les dents du pignon.

( )

Où α est l’angle de pression, α = 20° et Ft est l’effort tangentiel appliqué aux dents et se

calcule comme suit :

Où Cm est le couple moteur et Dp est le diamètre primitif du pognon.

Par suite,

( )

La relation de vérification est la suivante :

(

√

)

Où Mt est le moment de torsion, Mf est le moment fléchissant et est la contrainte

maximale.

√(

)

Figure 25: Efforts tangentiel et radial dans un engrenage

Ch

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48

Mt = 57325 Nm.

Mf = Fr x L = 234.6 KNm, L est la longueur de l’arbre et vaut 1912 mm.

Nous trouvons que le diamètre de l’arbre doit vérifier la condition suivante :

167 mm.

L’arbre que nous avons, est de diamètre 180 mm, convient pour la transmission de ce couple.

V. Vérification du dimensionnement du système de translation

La vérification du mécanisme de translation consiste au calcul de la puissance

nécessaire et à la vérification du galet.

Les éléments indiqués dans la figure ci-dessus sont :

01 : ensemble roue motrice Ø 630.

02 : ensemble roue conduite Ø 630.

07 : nettoyage de voie de la roue Ø630.

03 : balancier 2 roues Ø 630.

1. Vérification du galet

Nous allons vérifier le galet par 3 procédures : la première est les règles de la

Fédération Européenne de manutention (FEM), le second est la norme européenne Eurocode

et finalement nous vérifions la satisfaction de quelques règles d’art des fabricants.

Concernant les rails nous avons le cas de figure suivant :

Figure 26: Système de translation

Ch

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49

1.1 Vérification par les règles de FEM.

Selon « les règles pour le calcul des appareils de levage » de FEM, la charge est limitée

à l’interface rail / galet de roulement. Nous vérifions que la pression d’HERTZ doit satisfaire

la condition suivante : √

Où

-PL : la pression limite et se détermine en fonction du matériau du galet et du rail.

-C1 : coefficient fonction de la vitesse de rotation du galet.

-C2 : coefficient fonction du groupe du mécanisme de translation.

-E : module de Young. Pour l’acier E=210 GPa.

La roue est faite du matériau 42CrMo4 dont la limite élastique minimale est 800

N/mm2, donc d’après le tableau 1 de l’annexe 3 nous avons PL=7.2 MPa.

Le système de translation roule à une vitesse maximale de 20m/min et le diamètre de la

roue est de 630mm. D’après le tableau 2 de l’annexe 5 nous avons C1 vaut 1,13.

D’après le tableau 4 de l’annexe 5, nous trouvons que la roue pelle est de classe 2m, ce

qui laisse choisir la valeur 1 pour le coefficient C2.

Nous allons calculer la pression d’HERTZ par la formule suivante : √

Avec :

-P est la charge au galet en KN.

-D : diamètre du galet de roulement en mm.

-b : largeur utile du rail en mm.

Si la surface du champignon du rail est plate b=l-2r.

Si la surface du champignon du rail est convexe

Nous nous situons dans le deuxième cas de figure et nous avons :

Soit b=57mm.

-r : rayon arrondi extérieur du champignon du rail en mm.

Figure 27: Rail UIC 60

Ch

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50

-l : largeur du champignon du rail en mm.

Nous avons :

Nous trouvons que √

La condition est bien vérifiée.

1.2 Vérification par la norme Eurocode.

La prénorme européenne Eurocode 3 Partie 6[1] est consacrée aux dimensionnements

des chemins de roulement.

La valeur de la «pression diamétrale» k est évaluée à partir de la valeur du paramètre βr

et de l’intervalle des valeurs de ncw autorisé et qui est variable entre l’usage fréquent et

continu du système de translation :

(

( )

)

Où :

-βr : coefficient de résistance du rail.

Si fur ≥ 500 MPa alors, ( )

Si fyr ≤ 460 MPa alors,

-fur : limite d’élasticité de l’acier du rail, et 500 < fyr <1200 MPa.

-fuy : résistance en traction de l’acier du rail, en MPa.

-ncw : nombre de cycle de chargement du galet.

Et

- Lr : durée de vie de calcul du rail.

- Lc : durée de vie de calcul du système, par exemple 25 ans.

- C : nombre de cycles de chargement du système.

- nw nombre de galets en circulation sur le rail.

Avec fur = 700 MPa d’où Compte tenu de la limitation des valeurs de ncw prescrites dans le code :

D’où :

√( )

√( )

Soit :

Nous calculons la pression diamétrale selon la formule suivante :

(

)

Nous trouvons une valeur de 7.2 MPa, elle est de loin dans l’intervalle ci-dessus.

Ch

apit

re 3

: v


51

1.3 Satisfaction de quelques règles de l’art des fabricants.

La note technique de la société GANTRY RAILING LTD (GANTRAIL) consacrée au

choix des rails recommande et indique quelques «Règles de l’art» destinées aux prescripteurs

et utilisateurs pour le choix des rails de roulement et qui peuvent donc s’avérer très utiles et

complémentaires des modèles de calcul précédents.

Nous vérifions l’écrasement de l’âme, en particulier dans le cas du rail Vignole.

Il est recommandé dans ce cas de limiter la contrainte locale verticale dans l’âme à130 MPa,

en supposant une transmission de la charge à 45°, c’est-à-dire en vérifiant les conditions :

( )

Où :

-P est la charge transmise par le galet, en N.

-tw épaisseur de l’âme du rail, en mm.

-H hauteur du rail, en mm.

Nous avons tw=21 mm, H=172 mm et P=258,7 KN. Par suite, nous réalisons que la condition

est de loin vérifiée. En effet,

( )

2. Calcul de la puissance nécessaire à la translation.

Pour déterminer la puissance nécessaire à la translation de la roue pelle, deux facteurs

sont pris en considération : la résistance au roulement et la pression du vent en service.

La force du vent en service.

Figure 28: Rail rodange et rail Vignole

Ch

apit

re 3

: v


52

La roue pelle doit se déplacer contre les pressions de vent qui correspondent à une

vitesse de 73 km/s. En faisant une interpolation entre les valeurs de 62 et 80 dans le tableau de

conversion des vitesses du vent en pressions dynamiques (tableau 6, annexe 5), nous trouvons

que les pressions dynamiques équivalentes à 73 km/h sont 250 N/m2.

Nous assimilons les surfaces de la roue pelle à des formes géométriques régulières (des

cercles et des rectangles), et nous nous situons dans le cas le plus défavorable où la direction

du vent est perpendiculaire à la plus grande surface possible lors de sa translation. Nous

trouvons que la surface exposée au vent lors de la translation est estimée à 540 m2.

Finalement, la force du vent en service vaut 135 KN.

Moment résistant d’un galet.

Le moment résistant MR d’un galet de roulement dépend des paramètres comme la

charge, la vitesse de rotation et la conception du galet, ainsi que des conditions de

lubrification et du frottement au niveau de l’étanchéité.

Du fait de ces nombreux paramètres, le moment résistant ne peut être calculé que de

manière approximative. Sous des conditions de fonctionnement normales et à une vitesse de

rotation moyenne, le moment résistant des galets de roulement avec étanchéité par passage

étroit peut être calculé d’après l’équation suivante donnée par Schaeffler Group Industrial :

Où :

- MR Moment résistant du galet de roulement (Nmm).

- f Coefficient de frottement, voir (tableau 7 annexe 5).

-Fr charge radiale (284612 .6 N/galet).

-dM : diamètre moyen du galet

(D=630 mm et d=315mm).

Nous obtenons :

MR=470180 Nmm.

Résistance au déplacement.

Lorsqu’un galet roule sur un rail, il doit, en plus du frottement interne, aussi surmonter

la résistance au roulement de la bague extérieure sur le rail.

La résistance au déplacement Fv est calculée d’après l’équation suivante donnée par

Schaeffler Group Industrial :

( )

Où :

-FV est la résistance au déplacement.

-fR : Coefficient de résistance au roulement.

(Pour les chemins de roulement en acier trempé : fR=0,05mm).

-Fr : charge radiale (284612.6 N/galet).

-MR : Moment résistant du galet de roulement (Nmm).

-D diamètre extérieur du galet (mm).

Ch

apit

re 3

: v


53

Nous obtenons :

Fv=1538N.

En considérant un rendement de 85%, nous trouvons que la puissance nécessaire au système

de translation se calcule comme suit :

Sachant que la vitesse de translation voulue est comprise entre 2 et 20 m/min, nous

considérons la vitesse maximale qui est égale à 0.33 m/s et nous trouvons :

( )

Soit P=67 KW.

Le système de translation est équipée de 16 moteurs.la puissance nécessaire pour chaque

moteur est :

La puissance de chaque moteur est 5.5 KW. Donc la puissance nécessaire est de loin

disponible.

Conclusion

Ce chapitre porte sur la vérification du dimensionnement des systèmes de la roue pelle

assurant la reprise du phosphate dans la laverie MEA.

Les calculs que nous avons effectués montrent que le système de chargement, le

convoyeur flèche, le système de levage et le système de translation sont bien dimensionnés.

Quant au système d’orientation, nous avons montré que la puissance installée est sous

dimensionnée, et cela est dû à la non considération de la vitesse maximale de l’orientation lors

du calcul de la puissance.

Ch

apit

re 4

: Plan de maintenance

54

Ch

apit

re 4


55

Introduction

Il est reconnu par tous les acteurs de la fonction maintenance que le plan de

maintenance joue un rôle très important dans la conception et la réalisation des actions de

maintenance d’un bien. Il en va de même d’ailleurs pour son exploitation au quotidien.

Encore faut-il savoir ce que l’on entend par plan de maintenance. En effet, la norme NF X

60-010 définit le plan de maintenance comme étant : « un document énonçant les mode

opératoires, les ressources et la séquence des activités liées à la maintenance d’un bien ».

L’objet de ce chapitre est l’élaboration d’un plan de maintenance pour la Roue Pelle.

Ainsi, le premier paragraphe est réservé au contexte dans lequel il a été rédigé. Nous

enchainons avec sa mise en place en élaborant une décomposition fonctionnelle de la Roue

Pelle et en effectuant une analyse AMDE.

Le troisième paragraphe présente les pièces du plan de maintenance de la Roue Pelle, à

savoir l’inventaire des interventions et leurs périodicités, les check-lists de contrôle et les

principaux contrôles avec les seuils de déclenchement des entretiens conditionnels. Le dernier

paragraphe porte sur la gestion des pièces de rechange.

I. contexte de rédaction du plan de maintenance.

Afin d’assurer une mise en œuvre efficace de la maintenance d’un bien et une

utilisation pratique du plan de maintenance. Celui-ci doit contenir toutes les informations

nécessaires et doit préciser le contexte dans lequel il a été rédigé. En effet, toutes ou partie des

dispositions décrites dans le plan de maintenance sont dépendantes du contexte qui prend en

compte :

o Le taux d’engagement du bien.

o Les objectifs assignés de production.

o Les produits fabriqués.

o Le taux de défaillance constaté.

o Objectifs à atteindre.

o Etc.

Le contexte de rédaction du plan de maintenance de la Roue Pelle est présenté à l’annexe 8.

II. Mise en place du plan de maintenance.

La mise en place d’un plan de maintenance commence par la connaissance intime du

matériel. La décomposition fonctionnelle est une tache préliminaire qui permet d’y parvenir.

1. Décomposition fonctionnelle de la Roue Pelle.

Afin d’assurer un suivi rapide et efficace de la roue pelle, il est important de réaliser un

document synthèse du matériel.

L’inventaire que nous avons établi englobe la totalité des équipements de la roue pelle et est

mis en annexe.

2. Analyse AMDE.

Ch

apit

re 4


56

Après avoir établi la décomposition fonctionnelle de la roue pelle, nous pouvons

aborder une analyse AMDE.

2.1 Présentation de l’analyse AMDE.

L’Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets (AMDE) est une méthode

d’analyse qui permet de recenser systématiquement les défaillances potentielles d’un

dispositif en étudiant toutes les sources possibles de défaillances de ses composants et en

déterminant leurs effets sur le comportement et la sécurité. En sus, elle doit mettre en

évidence tous les risques potentiels liés à l’apparition de ces défaillances, afin d’engager les

actions de maintenance nécessaires.

L’AMDE est une méthode d’analyse inductive rigoureuse qui permet une recherche

systématique :

Des modes des défaillances d’un moyen de production ;

Des causes des défaillances générant les modes de défaillances ;

Des conséquences des défaillances sur le moyen de production, sur son

environnement, sur le produit ou sur l’homme ;

Des moyens de détection pour la prévention et correction des défaillances.

Donc il s’agit d’une technique qui conduit à l’examen critique de la conception dans un

but d’évaluer et de garantir la sûreté de fonctionnement (sécurité, fiabilité, maintenabilité et

disponibilité) d’un moyen de production.

2.2 Application de l’analyse AMDE sur la Roue Pelle.

Les résultats de l’analyse AMDE appliquée sur la roue pelle sont représentés dans les

tableaux en annexe 7. Chaque tableau est dédié à l’analyse d’un système de la roue pelle en

explicitant la fonction qu’il assure, et les caractéristiques des défaillances à savoir le mode de

défaillance, sa cause ainsi que ses effets. Ces tableaux présentent également les actions à

mener.

III. Le plan de maintenance.

L’élaboration d’un plan de maintenance nécessite la connaissance du comportement de

la roue pelle, la possession d’une documentation technique des constructeurs, l’expérience des

techniciens, l’historique des pannes et tout autre document intrinsèquement lié à la roue pelle.

Après la connaissance de la roue pelle et de son fonctionnement, l’élaboration d’une

décomposition fonctionnelle et une analyse AMDE, vient le temps pour mettre en œuvre ces

résultats pour élaborer des pièces du plan de maintenance pour la roue pelle en se référant

principalement à la documentation du fournisseur.

1. Inventaire des interventions de maintenance.

Les tableaux en annexe 8 constituent l’inventaire des interventions ; pièce maitresse du

plan de maintenance. Ils représentent d’une façon globale et synthétique l’activité de

maintenance prévisible sur la Roue Pelle : ils énoncent l’ensemble des interventions à réaliser

avec la périodicité préconisée et les observations nécessaires.

Ch

apit

re 4


57

2. Check-list d’inspection et de contrôle

La check-list est un document opérationnel qui regroupe des actions de contrôle et

d’inspection à effectuer sur la Roue Pelle. Le tableau suivant représente la check-list que nous

avons établie pour la Roue Pelle.

IV. Gestion des pièces de rechange et consommables

L’objectif de la gestion des pièces de rechange et consommables est de garantir la

continuité de fonctionnement d’un appareil de production ou d’un service, car l’entreprise doit

posséder en temps voulu les matières et les produits nécessaires pour le bon déroulement de

son activité.

Occupant une position stratégique dans la chaine logistique de la laverie MEA, la roue

pelle a besoin d’un stock en pièces de rechange bien dimensionné.

1. Classifications des pièces de rechange.

La nature de la consommation d’une pièce est liée au type de maintenance qui lui est

appliqué. On peut ainsi distinguer quatre types de pièces de rechange :

Pièces systématiques,

Pièces d’usure,

Pièces occasionnelles,

Pièces conditionnelles.

1.1 Pièces systématiques

Ce sont les pièces qui seront remplacées à chaque entretien systématique. Leur durée

de vie est supposée constante et égale à leur périodicité de remplacement, c’est pour cela que

leur consommation est fixe. Le calcul du besoin annuel de ce type de pièces se fera selon la

formule.

Besoin annuel =

HMP : Heures de Marche Prévisionnelles pendant une année

Q : Quantité installée

T : Périodicité de remplacement

1.2 Pièces d’usure

Ce sont les pièces dont le remplacement est lié à l’entretien conditionnel. Leur loi

d’usure est supposée connue et leur durée de vie constante. Pour ce type de pièces le besoin

annuel se calcule suivant la formule suivante :

Besoin annuel =

Avec :

Ch

apit

re 4


58

HMP : Heures de marche Prévisionnelles pendant une année.

Q : Quantité installée.

: Écart type enregistré sur la MTBF de la pièce.

1.1 Pièces occasionnelles

Ce sont les pièces dont le remplacement est lié aux entretiens correctifs. Les pièces de

cette classe sont remplacées suite à une détérioration ou une fatigue, leur durée de vie est

aléatoire et leur taux de défaillance est variable.

1.2 Pièces conditionnelles

Ce sont les pièces dont le remplacement est rare et qui ont normalement la durée de vie

de l’équipement. Ce type de pièces ne peut faire l’objet d’aucune modélisation, car il s’agit de

très grosses pièces excessivement chères. L’approvisionnement se fera moyennant des

demandes d’achats exceptionnels.

2. Calcul du besoin en pièces de rechange

Le service mécanique à la laverie MEA est organisé de telle sorte qu’une équipe

s’occupe des interventions de la maintenance sur les équipements de manutention et une autre

de celle de la maintenance des secteurs de traitement, ce qui permettra de bien maitriser la

maintenance. Par conséquent, les heures de marche prévisionnelles pendant une année sont

connues mais le moyen du temps de bon fonctionnement est variable. Le suivi et les

inspections informent sur l’état des équipements.

Effectivement, l’organigramme qui suit permet de déterminer la nature du besoin en

pièces de rechanges et de le calculer. Ainsi, le besoin en pièces de rechanges est un besoin en

principe en pièces conditionnelles, chose que nous a confirmé le responsable du matériel et le

tableau en annexe 8 les représente, et nous n’avons pas calculé ce besoin en pièces de

rechange à défaut d’un historique.

Ch

apit

re 4


59

Figure 29: Les pièces de rechange

Besoin en pièces de rechange

Besoin = 𝐻𝑀𝑃 𝑄

𝑀𝑇𝐵𝐹 𝜎

Pièce systématique

Besoin = 𝐻𝑀𝑃 𝑄

𝑇

Non

Maintenance systématique

Maintenance conditionnelle

MTBF connues

co

Oui

Pièce d’usure

Oui Non HMP connues

co

Pièce occasionnelle

Pièce conditionnelle

Non

Maintenance corrective

Pièce courante

co

Maintenance de rénovation

Oui

Achat exceptionnel

Stock des pièces de rechange

Ch

apit

re 4


60

Conclusion Le plan de maintenance que nous avons élaboré dans ce chapitre est basé

principalement sur les recommandations du constructeur et l’analyse AMDE. Les critiques et

les constatations des intervenants sont très utiles. En effet, le suivi, la prise en compte des

remarques, la vérification sur place et l’analyse des retours d’appréciation permettent

d’améliorer le plan de maintenance. Cette adaptation doit être maintenue convenablement

avec l’évolution du contexte de sa rédaction. Un plan de maintenance doit vivre et évoluer

avec le vieillissement de la machine.

Encore faut-il insister sur l’importance de l’historique pour la fonction maintenance, en

particulier pour des machines aussi stratégiques que la roue pelle. De ce fait, nous

recommandons de construire un historique des pannes et des interventions pour réajuster le

plan de maintenance.

Co

nc

lu

sio

n g

én

ér

al

e

Conclusion générale

Ce projet de fin d’études a pour objet l’étude de la roue pelle, une machine qui

occupe une position névralgique au niveau de la chaine logistique de la ligne de

production du phosphate à l’OCP. L’étude est réalisée en deux volets.

Effectivement, après avoir justifié l’importance que revêt cette machine par

l’entremise de la méthode PIEU, nous avons entamé la vérification du

dimensionnement des systèmes de chargement, de levage, d’orientation et de

translation, en sus du convoyeur flèche.

Et pour maintenir au maximum la disponibilité de la roue pelle, nous avons

élaboré un plan de maintenance en se basant sur une analyse AMDE et sur la

documentation du constructeur.

Ainsi, le travail que nous avons réalisé répond au besoin de l’OCP à savoir la

vérification du dimensionnement des systèmes de la roue pelle, pour s’assurer qu’elle

puisse bien remplir sa fonction, et l’élaboration d’un plan de maintenance préventive

pour augmenter sa disponibilité.

Si ce projet répond au besoin exprimé en terme de la vérification du

dimensionnement des systèmes de la roue pelle, une vérification de la structure

s’avère nécessaire en particulier avec l’accident de la rupture au niveau de la flèche de

la roue pelle lavé. Encore faut-il insister sur la formation des conducteurs et la

coopération entre les agents de maintenance et de production pour une bonne

maitrise des activités de la fonction maintenance.

Au terme de ce travail, nous pouvons confirmer que ce projet nous a été d’un

grand apport. En effet, il nous a permis de collaborer avec des équipes de

professionnels et de mettre en pratique nos connaissances techniques. C’était une

expérience riche aussi bien au niveau technique qu’au niveau relationnel.

Bib

lio

gr

ap

hie

Bibliographie

Mohamed ZAOUI : Cours de conception mécanique, ENIM, Département

Electromécanique.

Brahim NAJJI : Cours de résistance des matériaux ENIM Département

électromécanique.

Saad CHARIF D’OUAZZANE : Cours de maintenance industrielle, ENIM

Département électromécanique.

Jean HENG : Pratique de la maintenance préventive, Dunod, Paris.

Jean-Louis FANCHON : Guide de mécanique sciences et technologies industrielles,

NATHAN.

Pierre CHAILLET : Mécanique appliquée.

DRH OCP : Calcul des principaux éléments d’un convoyeur.

Norme FEM, Fédération Européenne de Manutention.

Norme Eurocode.

Descriptif technique de commande de la roue pelle, Société Marocaine des Etudes

Spéciales et Industrielles (SEMSI).

Encyclopédie « techniques de l’ingénieur ».

Manuel de la roue pelle TAIMWESER.

Catalogue du fabricant des couronnes IMO.

Catalogue Galets de roulement, Schaeffler Group Industrial.

Catalogues des réducteurs FLENDER, BREVENI.

Catalogue des coupleurs hydrauliques FLUDEX.

Bib

lio

gr

ap

hie

Webographie

www.ocpgroup.ma

www.myblogamio.com

www.flender.com

http://www.ocpgroup.ma/

http://www.myblogamio.com/

http://www.flender.com/

ANNEXES

ANNEXE 1 Roue à godets

1) : circulation d’air réduite 2) : circulation d’air libre 3) : Circulation d’air constante importante

Pt0 : sans refroidissement

Pt1 : avec ventilateur

Pt3 : avec serpentin

Pt4 : avec ventilateur et serpentin

Type TN (Nm)

8516 90000

12020 133000

18020 190000

25025 260000

35031 370000

SL2PLB …

Vw N1

[min-1

]

8516 12020 25025 35031

Pt0 (kW)

0,51)

42 60 94 127

1,22)

61 85 134 182

4,03)

79 111 174 236

Pt1 [KW]

-- 1500 118 166 260 353

-- 1000 88 123 193 263

Pt3 [KW]

0,51)

-- 168 230 421 566

1,22)

-- 187 256 461 620

4,03)

-- 205 282 501 675

Pt4 [KW]

-- 1500 244 336 588 792

-- 100 214 294 521 702

i eff

N1=1500 (tr/min)

T2max (Nm)

N2 (tr/min) T2 (Nm) P2 (kW)

115,92 12,9 221954 301

810000

129.20 11,6 229299 279

140.77 10,7 235275 263

166.45 9,0 247401 233

185.54 8,1 255593 216

202.13 7,4 262248 204

231.83 6,5 273258 185

258.43 5,8 282306 172

281.54 5,3 289657 162

332.89 4,5 304586 144

371.07 4,0 314672 133

404,27 3,7 322865 125

459,91 3,3 335599 115

fw

T (0C)

ED %

100 80 60 40 20

10 1,14 1,21 1,34 1,53 2,03

20 1,00 1,06 1,17 1,34 1,78

30 0,86 0,91 1,00 1,15 1,53

40 0,71 0,76 0,84 0,96 1,27

50 0,57 0,61 0,67 0,77 1,02

fA

Pe/PN (%)

20 30 40 50 60 70 80

0,7 0,8 0,86 0,9 0,93 0,96 0,98

Démarrage par heure

1-5 6-25 26-100 101-200

CS 1 1,05 1,15 1,25

Machine menée KA

Broyeurs 1,75

dragues

Bobine pour câble 1,25

convoyeurs 1,25

Commande tête d’outil 2

Elévateurs Cycle continu 1,75

Cycle intermittent 1,25

rubans

Régulation des tambours 1,25

Enrouleurs dérouleurs 1

Traitement des déchets 1,25

Traitement du ciment Fours de cimenterie 1,5

Mélangeurs 1,25

Papier Agitateurs mélangeurs 1,5

Agitateurs de liquides 1,25

Plastique Mélangeurs pour lots 1,75

Mélangeurs à cycle continu 1,5

Sucre Coupeur de betteraves 2

Broyeurs de cannes à sucre 1,5

Traitement des eaux

Ecran à barres 1,25

Alimentateurs substances chimique 1,25

Séparateurs parties lourdes 1,5

Collecteurs de boues 1,25

FA Series

Speed in rpm

600 740 890 980 1180 1350 1470 1600 1770 2000 2300 2600 2950 3550 size

Rated output PN in Kw

1.2 1.6 2.8 4.2 5.5 6.9 8.7 11.7 15 19 24 33 222

1.2 2.3 4 5.5 9 14 18.5 23 29 37 48 60 70 90 297

2.6 4.8 8.7 11.5 18 27 34 40 51 65 82 97 120 145 342

5.7 10 16 21 36 49 61 74 87 105 135 165 180 395

11 21 32 41 65 90 110 127 155 190 230 290 370 450

19 36 60 75 115 154 190 215 260 310 395 516

37 69 109 134 200 260 320 360 435 540 590

FG, FV and FN series

Speed in rpm

600 740 890 980 1180 1350 1470 1600 1770 2000 2300 2600 2950 3550 size

Rated output PN in Kw

4 7.5 12 16 26 38 48 61 85 110 140 170 220 290 370

7.5 15 23 30 48 70 90 115 140 175 220 280 340 425

15 30 45 58 95 140 180 210 245 300 380 480 490

28 55 85 110 180 255 300 350 420 525 660 565

55 110 170 220 350 450 520 600 730 900 655

110 210 330 440 600 760 870 1010 1220 755

240 440 700 810 1130 1440 1660 887

480 880 1400 1600 2000 2350 2500 887D

ANNEXE 2 Dimensionnement du convoyeur

Angle en degré Pente en % Coefficient d’inclinaison

4 7 1

5 9 0.99

6 11 0.98

7 12 0.97

8 14 0.97

9 16 0.96

10 18 0.95

11 19 0.94

12 21 0.93

13 23 0.92

14 25 0.91

15 27 0.90

16 29 0.89

17 31 0.87

18 32 0.85

19 34 0.83

20 36 0.81

21 38 0.78

22 40 0.76

23 42 0.73

24 45 0.71

25 47 0.68

Longueur en m coefficient Longueur en m coefficient

3 9 160 1.55

5 7.6 180 1.5

10 4.5 200 1.45

15 3.6 250 1.38

20 3.2 300 1.31

25 2.9 400 1.25

30 2.8 500 1.2

40 2.4 600 1.17

50 2.2 800 1.11

60 2.1 1000 1.08

70 2 1200 1.06

80 1.90 1500 1.05

90 1.8 2000 1.04

100 1.75 2500 1.04

120 1.65 ≥3000 1.03

140 1.60

Largeur de la bande 400 500 600 650 800 1000 1200 1400

Masse linéique

correspondante

20 25 30 35 45 65 95 145

classe largeur Nombre de plis types carcasses . b (Kg/m)

31.5 500 3 Nylon 6.910

40 650 3 Nylon 10.970

40 800 3 Nylon 13.200

63 800 4 Nylon 14.560

63 1000 4 Nylon 18.580

63 1200 4 Nylon 22.170

63 1400 4 Nylon 25.500

80 1000 4 Nylon 18.600

80 1200 4 Nylon 23.310

80 1400 4 Nylon 28.110

100 1400 4 Nylon 28.210

ANNEXE 3

Système de levage

Piston [mm]

25 32 40 50 63 80 100

Tige [mm]

12 18 14 16 22 18 28 22 36 28 45 36 56 45 70

Piston [mm]

125 160 200 250 320 400

Tige [mm]

56 90 70 110 90 140 140 180 180 220 220 280

ANNEXE 4 Système d’orientation

Applications Facteur d’utilisation fa remarque

Sidérurgie 1,75 Conditions de service sévères

Machines spéciales 1,25 Conditions de service

normales

Appareils de mesure 2,00 précision

Robots/système de

manutention

1,5 précision

Véhicules de transport

spéciaux

1,5 Conditions de service sévères

Engins miniers 1,75 Conditions de service sévères

Grues de bord 1,10 Conditions de service

normales

Grues 1,25 Conditions de service

moyennes

Grues 1,45 Conditions de service

difficiles

Chariots élévateurs et

équipement auxiliaires

1,10 Chocs légers

Eoliennes 2,00 Risque d’usure

Vitesse de translation vf en m/min Coefficient de charge

propre φ Voies de roulements avec

joints

Voies de roulements avec

joints

≤ 63 ≤ 100 1.1

63 < vf ≤125 100 < vf ≤ 200 1.2

Vf >125 Vf > 200 1.3

Coefficient de

sécurité s

Charges

exercées sur la

structure

Contraintes

dans la

structure

Comportement

du matériau

Observations

1 ≤ s ≤ 2 régulières et

connues

connues testé et connu fonctionnement constant

sans à-coups

2 ≤ s ≤ 3 moyennement

connues

assez bien

connues

testé et connu

moyennement

fonctionnement usuel

avec légers chocs et

surcharges modérées 3 ≤ s ≤ 4 moyennement

connues

moyennement

connues

non testé

mal connues ou

incertaines

mal connues ou

incertaines

connu

++ Excellent + Bon O Moyen

--peu adaptée - adaptée sous certaines condition

Exigences 920 932 120 116 125 150 320 325 840 850 532 540

Conception robuste ++ ++ ++ ++ ++ ++ O O + + + +

Vibration + + ++ ++ ++ ++ + + ++ ++ + +

Haute capacité de reprise

de charge

-- -- - - - O ++ ++ + + ++ ++

Durée de vie élevée -- -- -- -- - - ++ ++ O O + +

Jeu réduit +1) +1) O O O O + + O O + +

Faible résistance au

roulement sous charge

--

--

-

-

-

-

+

+

O

O

+

+

Vitesse de rotation élevée O O O ++ + + - - O O - -

Petit diamètre ++ O ++ ++ + O O - O + ++ ++

Grand diamètre - - - -- O O O O + + ++ ++

Charge axiale importante - O O - O + ++ ++ + + ++ ++

Moment de renversement

important

-

O

O

-

O

+

++

++

+

+

+

+

Précision élevée -- -- - - O O ++ ++ O O + +

Raideur élevée -- -- - - O O ++ ++ O O + +

N0

de p

lan

Co

urb

e N

0

Dimensions et poids Denture et efforts sur la

denture Capacité

Dia

mèt

re

exté

rieu

r

Dia

mèt

re

inté

rieu

r

po

ids

Dia

mèt

re

pri

mit

if

mo

du

le

Eff

ort

tan

gen

tiel

ad

m

Eff

ort

tan

gen

tiel

max

imu

m ad

m

Sta

tiq

ue

dy

nam

iqu

e

Da

[mm]

di

[mm

]

G

[Kg]

D0

[mm]

M

[mm]

fznor

m

[KN]

fzma

x

[KN]

C0

rad

[KN]

C0ax

[KN]

Crad

[KN

]

Cax

[KN

51-32

3550

1 3772,8 3358 2028 3712 20 165 294 1083 32008 319 494

8

51-32

3750

2 3980,8 3558 2186 3936 20 165 294 1145 33811 325 508

9

51-32

4000

3 4220,8 3808 2278 4176 20 165 294 1223 36065 333 527

3

51-32

4250

4 4476,8 4058 2455 4416 20 165 294 1300 38320 341 543

9

ka

Couple récepteur

pratiquement sans

choc :

-Génératrice

électrique,

-Ventilateurs,

-Etc.

Couple récepteur avec chocs

modérés :

-Pompes à pistons

multiples,

-Agitateur et mélangeur

de produit non homogène,

-Etc.

Couple récepteur

avec chocs

importants :

-Presse

d’emboutissage

- Cisailles,

-Pelles mécanique,

-Etc.

Couple moteur très

régulier :

-Moteurs électrique

- turbines

1/1,05*

1,25/1,45

1,5/1,75

Couple moteur un peu

irrégulier :

Moteurs poly

cylindriques à

combustion interne

1,25/1,45

1,5/1,75

1,75/2,25

Couple moteur très

irrégulier :

Moteurs mono

cylindriques à

combustion interne

1,5/1,75

1,75/2,25

2,25/2,85

ANNEXE 5 Système de translation

Résistance à la traction du

métal du galet de

roulement(MPa) PL (MPa) Résistance minimale de

l’acier du rail (MPa) Fu>500 5,00 350

Fu>600 5,60 350

Fu>700 6,50 510

Fu>800 7,20 510

Fu>900 7,80 600

Fu>1000 8,50 700

Diamètre

galet

(mm)

Valeurs de C1en fonction de la vitesse de translation en m/min

10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250

200 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66

250 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66

315 1.13 1.11 1.09 1.05 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66

400 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66

500 1.15 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72

630 1.17 1.15 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.02 1 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77

710 1.16 1.14 1.13 1.12 1.1 1.07 1.04 1.02 0.99 0.96 0.92 0.89 0.84 0.79

800 1.17 1.15 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82

900 1.16 1.14 1.13 1.12 1.1 1.07 1.04 1.02 0.99 0.96 0.92 0.89 0.84

1000 1.17 1.15 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0 .97 0.94 0.91 0.87

1120 1.16 1.14 1.13 1.12 1.1 1.07 1.04 1.02 0.99 0.96 0.92 0.89

1250 1.17 1.15 1.14 1.13 1.11 1.09 1.06 1.03 1 0.97 0.94 0.91

Classification en groupe de mécanisme C2

1Dm & 1Cm 1.25

1Bm & 1Am 1.12

2m 1

3m 0.9

4m & 5m 0.8

CLASSE DE SPECTRE DES SOLLICITATIONS

Mécanisme ou éléments de mécanisme soumis régulièrement à des sollicitations voisines de la sollicitation maximale

4

Mécanisme ou éléments de mécanisme soumis fréquemment à la

sollicitation maximale et couramment à des sollicitations

moyennes

3

Mécanisme ou éléments de mécanisme soumis assez

souvent à la sollicitation maximale et couramment à des sollicitations faibles

2

Mécanisme ou éléments de mécanisme soumis

exceptionnellement à la sollicitation maximale et

couramment à des sollicitations très faibles

1

au-dessous de 0h15 400 heures V0.12 - 1Dm 1Cm 1Bm

de 0h15 à 0h30 800 heures V0.25 1Dm 1Cm 1Bm 1Am

de 0h30 à 1h00 1 600 heures V0.50 1Cm 1Bm 1Am 2m

de 1h00 à 2h00 3 200 heures V1 1Bm 1Am 2m 3m

de 2h00 à 4h00 6 300 heures V2 1Am 2m 3m 4m

de 4h00 à 8h00 12 500 heures V3 2m 3m 4m 5m

de 8h00 à 16h00 25 000 heures V4 3m 4m 5m -

au-dessus de 16h00 50 000 heures V5 4m 5m - -

Temps moyen de

fonctionnement quotidien présumé

Durée totale

d’utilisation

Classe d’utilisation

Vitesse du vent Pression

km/h m/s Kgf/m2 N/m2

30 8.3 4.3 42

35 9.7 5.9 58

45 12.5 9.5 93

55 15.3 14.5 142

65 18.1 20.5 200

80 22.2 31.0 304

95 26.4 43.5 426

110 30.3 57.5 563

120 33.3 69.0 676

130 36.1 81.0 793

140 38.9 94.5 926

150 41.6 108.0 1058

160 44.4 123.0 1200

170 47.2 139.0 1362

180 50.0 156.0 1528

190 52.8 174.0 1705

200 55.5 193.0 1891

210 58.2 212.0 2080

220 61.1 228.0 2295

230 63.9 256.0 2510

240 66.7 278.0 2730

250 69.4 310.0 2950

à une rangée de billes 0,0015 à 0,002à deux rangées de billes 0,002 à 0,003

à rouleaux cylindriques jointifs 0,002 à 0,003

à aiguilles avec cage 0,003 à 0,004à aiguilles jointives 0,005 à 0,007

ANNEXE 6

Décomposition fonctionnelle de la Roue

Pelle

Système Sous système Eléments

Roue Pelle

Système de translation

Goulotte de déchargement

Rouleaux caoutchoutés antichoc

Vérin de la table de décharge

Table de décharge

Rives de guidage

16 moteurs électriques

Réducteurs à roue et vis sans fin

(4 par bougie)

Accouplements STIFF (4 par

balancier)

Balanciers de translation (4)

Freins pince-rails hydrauliques(2)

: HILLMAR

Cartouche de graissage

centralisé(1)

Galets de translation(24)

Rails

Système d’orientation

3 moteurs électriques

3 réducteurs BREVINI

3 limiteurs de couple à manchons

à denture droite

Couronne

Pignon d’attaque (graissage de la

denture extérieure)

Circuit de graissage

Pignon caoutchouté

Système de reprise

Moteur

Accouplement à doigts

Coupleur hydraulique

Réducteur à train parallèle

Réducteur à train épicycloïdal

Jauge numérique : mesure du

niveau d’huile du réducteur

Capteur de température

Capteur de vibration

8 godets

Roue

Système flèche

Coupleur

Accouplement à diaphragme

Moteur électrique

Réducteur

Tambour de tension

Palier coulissant

Vérin de tension

Système de levage Moteur électrique

Pompe hydraulique

Réservoir hydraulique

Bloc distributeur avec

électrovalve différentielle et

partielle

2 soupapes antichocs

2 soupapes d’équilibrage pour

vérin

2 vérins de levage

Filtre

Limiteur de pression

Système d’équilibrage

mat

articulation

flèche

contrepoids

Système de graissage

centralisé

Sélecteur pour la temporisation

Pompe

Contrôleur de cycle de graissage

Distributeur avec manomètre pour

contrôler la pression

ANNEXE 7

Analyse des modes de défaillances et

leurs effets (AMDE)

Analyse AMDE

Système : Orientation Caractéristiques de la défaillance Résultat d’étude

Organe Fonction Mode de défaillance Cause de défaillance Effet Actions à amener

Couronne Transmettre la rotation

Usure des dents et des

billes Défaut de planéité Bruit et desserrage des boulons

-MPH: Contrôle de graisse.

-MPM : contrôle des joints d’étanchéité des roulements

-MPM : Control de l’état de la denture

-PR : Couronne.

Grippage Manque de graisse Usure

rupture Graisse inadaptée Usure

Bruit Usure denture Bruit

Camembert Support de la couronne Fissures au niveau des

soudures Choc périodique bruit

Pignon

Entrainer la couronne Fissure Chocs avec le produit Fragilité -MPM : Contrôle de l’état de la denture.

-MPH : Contrôle de graissage du pignon d’attaque

-PR : pignon. Usure

Mauvais graissage et

alignement

Mauvais engrènement

Pignon

caoutchouté

Graissage du creux de

la denture de la

couronne

Bouchage des trous de

graisse

-Colmatage de graisse.

-Poussière.

-Saleté.

Manque de graissage pour la

couronne.

-MPH : Control des trous de graissage

-PR : Pignon caoutchouté

Réducteur Réduire la vitesse

Cisaillement du pignon

d’attaque Défaut d’engrainement vibration

-MPH : Control des points de graissage

-MPH : Contrôle niveau d’huile.

-MPH : Control échauffement (thermocouple).

-MPM : Vérifier le serrage des boulons de fixation.

- 3 ans : Démontage et révision générale du

réducteur (vérification des jeux entre pignons).

-MPA : Révision partielle.

-PR: Roulements, réducteur.

Mauvais graissage

-Fuite d’huile

-Mauvais entretien (vidange)

-huile non adaptée

Détérioration des pignons,

roulements, joints du réducteur

Echauffement -Mauvais graissage

-Reniflard bouché.

Grippage des roulements et

détérioration des arrêts d’huile

Défaut fixation Cisaillement des boulons Vibration importante et

détérioration des roulements

Vibration et bruit -Alignement incorrect.

-Roulement endommagé.

-Détérioration de la denture du

pignon

-Désaxage

-Bruit excessif

Résine Garder la couronne

plane

Endommagement au

niveau des extrémités Défaut de planéité Coincement et bruit

Accouplement Transmettre le

mouvement vibration Défaut d’alignement Pas de puissance transmise MPT : Control des vibrations

Freins Arrêter la rotation Usure des disques vibration vibration

Analyse AMDE

Système : Translation Caractéristiques de la défaillance Résultat d’étude

Organe Fonction Mode de

défaillance Cause de défaillance Effet Actions à amener

fondation Assurer un champ horizontal

Micro fissurations des longrines

Affaissement du sol d’assise

Dégradation des rails

Affaissement des longrines

Mauvaise condition de drainage

Rails guidage

Différence de niveau surcharge Difficulté de translater

Défaut de rectitude

galets Moyen de translation usure fatigue coincement

réducteur Réduire la vitesse Usure des dents Manque de lubrifiant échauffement

balanciers Translation Basculement Usure pivot (articulation) Pas d’amortissement suite aux obstacles

-MPH : Control du graissage des rotules -MPS : control de coincement engendré par la rouille

Electro-freins Freinage Manque freinage Usure garniture Inertie

-MPH : Control de l’usure des garnitures (attachés aux sabots). -MPH : Régler le freinage -PR : garnitures

Freins pince

rails Freinage de sécurité Manque de freinage Usure des mâchoires Absence de sécurité machine

-MPH : vérifier l’usure des mâchoires

-MPH : vérifier le fonctionnement

Enrouleurs Enroulement Cisaillement câble Coincement du système Manque 5500 V -MPM : Contrôle de l’enroulement du câble électrique sur le tambour -MPM : control de l’état du système de guidage

Analyse AMDE

Système : convoyeur flèche Caractéristiques de la défaillance Résultat d’étude

organe fonction Mode de défaillance Cause de défaillance Effet Actions à amener

Tambour

Transmission de mouvement

Usure Frottement Patinage bande -MPQ : Eviter le patinage (tambour en marche et bande arrêtée -MPT : Contrôler

régulièrement les portés de roulements via pied à coulisse.

Fissure Contraintes excessives Influence sur les roulements des tambours

Usure des portées de roulements

Défaillance des roulements Vibration du tambour

Paliers Guidage en rotation Echauffement -Mauvais alignement

-Excès ou déficit de graisse

Grippage du roulement -MPH : Contrôle d’échauffement -MPS : Control de l’alignement de l’arbre PR : Roulements


Transmettre La puissance

Fuite D’huile Arrêt d’huile défectueux -MPT : Control du remplissage d’huile -MPH : Control d’échauffement -PR : joints, bouchons fusibles, roulements.

Température élevée Echauffement d’huile suite à un coincement

Les bouchons fusibles fondent.

Vibration, bruit -Alignement incorrect -Roulement endommagé

-Bruit excessif -Influence sur la production.

Bande

Transport de matière

Usure Produit abrasif et humidité Patinage -MPA : Control de l’état de la bande de transport. -MPQ : Assurer un débit nominal PR : bande

Analyse AMDE

Système : Levage Caractéristiques de la défaillance Résultat d’étude


Pompe Pompage Absence pompage Manque levage Manque pression -MPH : Control du pompage.

Vérin Levage Fuite d’huile Usure des joints

d’étanchéité Manque levage -MPM : Control d’étanchéité.

-MPM : control de la montée et de la descente

Réservoir Alimentation des conduites

Fuite et manque d’huile

Pertes Absence de levage -MPM : Contrôle niveau d’huile

Conduites Levage Fuite d’huile Fuite d’huile Manque levage -MPM : Control d’étanchéité.

-PR : Joints d’étanchéité

PR: pièce de rechange.

MPA : maintenance préventive annuelle.

MPT : maintenance préventive Trimestrielle.

MPS : maintenance préventive semestrielle.

MPM : maintenance préventive mensuelle.

MPH : maintenance préventive hebdomadaire.

MPQ : maintenance préventive quotidienne.

Analyse AMDE

Système : Roue à godets Caractéristiques de la défaillance Résultat d’étude


Godet Déstockage du produit

Usure denture Produit abrasif Influence sur le débit -MPM : Control de l’état de la denture -MPA : Control de la tôle des godets Usure tôle Produit abrasif Usure du godet

Tôle D’usure -Minimiser le cout des pièces d’usure

Usure Produit abrasif Détérioration de la goulotte de déchargement

-MPM : Control de l’état des tôles d’usure

Cintre Porter les godets Déformation Surcharge Arrêt du déstockage -MPA : Control de fixation des godets

Paliers Guidage en rotation Etanchéité Poussière ou corps

étranger

L’érosion -MPH : Control d’étanchéité.

ANNEXE 8 Plan de maintenance

Contexte de rédaction

Date d’installation : Octobre 2010

Lieu : laverie MEA

Réception : sous garantie

Taux d’engagement : 16 h/jour ; 7 jours / semaine

Produits transporté : phosphates

Performances rendement prévu : 2600 tonnes/heure

Rebuts : pas de rebut

Produits sous assurance qualité : NON

Réception maintenance : NON

Etat documentaire : médiocre

Modifications / améliorations : machine sous garantie

Taux de panne : phase de jeunesse

Indisponibilité maintenance : néant

Augmenter au maximum possible la disponibilité de la Roue Pelle en se

référant aux préconisations du constructeur.

Check-list d’inspection Equipement Point à inspecter Valeur normale Bon Mauvais

Levage de la

flèche

l’état de la conduction hydraulique de

levage de la flèche

Réducteur

translation

fonctionnement correct des signaux

optiques

fonctionnement correct des signaux

acoustiques

la mise à masse du moteur

la continuité de masse des rails est faite par

moyen du conducteur de production

la continuité de masse entre la roue pelle et

les rails

faite par moyen

des brosses de

mise à terre

le fonctionnement des dispositifs d’arrêt

le fonctionnement des dispositifs

d’urgence

les panneaux de péril

Stabilité de fonctionnement Pas de vibration

Pas d'oscillation

la température de l’huile

Vérifier si le réducteur produit des bruits

anormaux

Bruit non exagéré

l’étanchéité de réducteur Pas de fuites

Contrôler le niveau d’huile

les vis de fixation sont bien serrées

Convoyeur flèche Etat générale de la bande

Réducteur

convoyeur flèche

Vérifier la température maximale de la

carcasse du réducteur

Palpable au

toucher

les bruits du réducteur Bruit non exagéré

Stabilité de fonctionnement Pas de vibration

Pas d'oscillation

Tambours

Température des paliers Palpable au

toucher

Sonorité Pas de bruit ni

grincement

Etanchéité Pas de fuites

Treuil a câble Inspection des câbles

Coupleur

hydraulique

Stabilité de fonctionnement Pas d'oscillation

Pas de vibration

Etanchéité Pas de fuites

Sonorité Bruit non exagéré

Température sortie d'huile

Pression d'huile à l'entrée

Compresseur

la tension des courroies

Contrôler la température de

fonctionnement

Equipement Point à inspecter Valeur normale Bon Mauvais

Equipes

hydrauliques

pour :

Appariement

cabine, élévation

flèche et tension

bande

le niveau d’huile des dépôts et remplir si

nécessaire

les tiges de vérins sont protégées contre

l’effet abrasif de la saleté.

la vitesse des tiges de vérins et des arbres

reste aussi faible que possible.

Bandes

Contrôler les recouvrements des bandes

surtout en ce qui concerne les trous,

coupure, déchirures, etc.

Vérifier à ce qu'il n’y ait pas de charge sur

la bande

l’état de la bande durement tendue

Moteurs et freins

Vérifier s’il existe des égouttements d’eau

ou d’un autre type.

Vérifier s’il existe un excès de poussière

ou de particules étrangères sur le moteur

ou près de lui.

Vérifier s’il existe des planches,

couvertures, etc., qui empêchent ou

limitent la ventilation ou déragent le

mouvement des pièces mobiles.

Vérifier s’il existe des ruptures ou des

chocs qui empêchent la fermeture

hermétique.

Vérifier s’il existe des vibrations

anormales.

Vérifier les bruits anormaux.

Vérifier si la graisse entre à l’intérieur du

moteur.

Vérifier si des étincelles se produisent.

la couleur et l’état de la surface du

collecteur ou anneau.

la pression des balais.

Vérifier si les balais ajustent et se

déplacent librement à l’intérieur de leurs

supports.

la pression des ressorts est uniforme sur

tous.

Vérifier le serrage des visses des balais.

Vérifier que toutes les connexions des

câbles soient bien serrées.

le niveau d’huile.

la tension des bornes du moteur dans les

trois phases

l’intensité du moteur dans les trois phases.

le niveau d’isolement avec un appareil de

mesure d’isolement.


Rouleaux

Nettoyer les rouleaux évitant que les

matériaux transportés ne se déposent pas

sur ceux-ci.

l’état des bavettes des zones de

chargement,

Racleurs

L’état des racleurs et dispositifs de

nettoyage en V

les contrepoids ou ressorts de régulation

transmettent la pression idéale entre le

racleur et la bande.

l’usure des patins en caoutchouc.

Dispositifs de

protection et

sécurité des

convoyeurs.

Vérifier la chambre des contacts s’il y a

des échauffements.

Vérifier l’état des contacts

Vérifier la pression des contacts.

Vérifier s’ils existent des connections non

serrées.

Vérifier s’il y a de l’humidité ou de la

poussière.

Vérifier le niveau d’isolement avec un

appareil de mesure d’isolement.

Vérifier si la régulation de tous les

appareils de protection correspond aux

valeurs nominales

la fiabilité des lectures

l’isolement de l’armoire avec un appareil

de mesure d’isolement.

Freins pince-

rails

S’assurer que les ressors sont propres.

Vérifier tous les raccords pour signes de

rouille et/ou corrosion.

Vérifier le niveau d’huile.

tuyauteries et raccords. Pas de fuite

Réducteur

TAIM WEZER

la température maximale de la carcasse 90° C

le niveau de l’huile

Nettoyer la boite extérieure du réducteur

vérifiez la condensation de l’eau

en l’huile.

≤0,05 %

Réducteur

BREVINI

Contrôler le bouchon magnétique du

réducteur

la température maximale de la carcasse 90° C

la luminosité des voyants de contrôle.

Freins a disques

5K et 45K

Vérifier que Température ambiante soit

comprise entre -10°C et +60°C

entre -10°C et

+60°C

Contrôler Humidité relative de

fonctionnement.

≤ 70%

Equipement Point à inspecter Valeur normale Bon mauvais

Séparateur de

métaux

Vérification du serrage des bornes de

branchement de l’électroaimant.

Vérification de la tension d’alimentation

sur ces mêmes bornes.

Vérification visuelle générale.

la luminosité des voyants de contrôle.

ROUES l’usure

COURONNESD’ORIENTAT

ION

Roulement couronne

Armoires

d’appareillage

Vérifier s’il existe des égouttements d’eau

ou d’autre type.

Vérifier s’il existe accumulation de

poussière ou matières, étrangères sur

l’armoire ou dans les proximités

Vérifier s’il y a des coups ou coupures

les joints hermétiques

Vérifier s’il y a du bruit anormal (Revisser

entre fer et tension).

Vérifier s’il existe la liberté de mouvement

entre les parties mobiles.

Vérifier s’il existe un échauffement par

décoloration des parties métalliques,

isolement brûlé, etc.

Vérifier la corrosion des parties

métalliques

Vérifier la pression des contacts et l’état de

ceux-ci.

vérifier l’état des séparations éteint-

étincelles.

Vérifier s’il existe des connections non

serrés.

Vérifier s’il existe un excès d’arc lors de

l’ouverture du circuit.

Vérifier la tension des bobines.

Vérifier si la régulation de tous les

appareils de protection correspond aux

valeurs nominales

la fiabilité des lectures

l’isolement de l’armoire avec un appareil

de mesure d’isolement.

POULIES Les gorges Pas de déformations

Accouplements

Hydrauliques

FLENDER

Contrôler la température du carter ≤ 80º C

ROUES l’usure


COURONNES

D’ORIENTATION

Roulement couronne

Engrenage couronne

Général

Contrôler les joints

Vérifier le fonctionnement des freins et des détecteurs

Vérifier le fonctionnement des

limiteurs

Vérifier les agrafes des rails

Vérifier unions (vis, soudure et

structure)

Planning des interventions

Inventaire des interventions hebdomadaires

Inventaire des interventions chaque 250 heures de

fonctionnement


fonctionnement

Equipement Intervention A M Observations

Appariement cabine,

élévation flèche et tension

bande

Nettoyer filtres aspiration

FREINS À DISQUE 5K et

45K

Eviter les projections d'huile ou de

graisse sur les garnitures ou sur le

disque.


TREUIL A CÂBLE

Lubrification du câble

Contrôler le niveau huile et remplir si

nécessaire


COMPRESSEURS Vidange huile

Inventaire des interventions toutes les 2 semaines


fonctionnement


fonctionnement


POULIES Graisser des roulements

TAMBOURS Graissage des supports du tambour

ROUES Graissage des supports des roues


Réducteurs FLENDER Contrôlez la teneur en eau de l’huile



VOITH

Vérifier les couples de serrage des vis

de fixations

Vérifier lamelles en acier de

l’accouplement de liaison type GPK

Vérifier l’étanchéité, bruit, vibrations

et resserrer les vis de fondation

Inventaire des interventions mensuelles

Inventaire des interventions tous les 2 mois


Réducteur TAIM WESER Révisez s’il y a des fuites dans le

réducteur et remplir si nécessaire.

Réducteurs BREVINI Contrôler les niveaux

Freins à disque 5K et 45K

Enrober de graisse les bagues de

coulissement en bronze de l'armature

(FREIN 5K)

Surveiller l'usure des garnitures

Surveiller l'état de surface du disque

Freins PINCE-RAILS

Lubrifier les tiges-guide des ressorts

Lubrifier les plaques de flottement

Lubrifier les barres verticales

Lubrifier les ressorts

Vérifier le niveau d’huile et remplir si

nécessaire

Couronnes d’orientation

Resserrer les boulons au couple de

serrage prescrit

Ou après toutes les

700 heures de

fonctionnement

Si l’on constate que

des boulons se sont

desserrés, remplacer

tous les boulons, tous

les écrous et toutes les

rondelles par des

pièces neuves.

TOLES D’USURE Vérifier l’usure des tôles et substituer

si nécessaire

HAUSSETTE Vérifier l’usure du caoutchouc et

remplir si nécessaire


Réducteurs FLENDER Nettoyer le filtre à huile et à vis

d’apport et de purge d’air

RAILS Vérifier les agrafes des rails et serer s’il

est nécessaire

Inventaire des interventions trimestrielles

Inventaire des interventions semestrielles


Compresseur CANON A

AIR

Retirer l'élément filtrant. Nettoyer à l'air

comprimé.

Remplacer les cartouches filtrantes

endommagées ou fortement colmatées

COURONNES

D’ORIENTATION

Contrôler le jeu de renversement

au moins tous les 6 ou après 700

heures.

Réduire les intervalles de contrôle à

200 heures de fonctionnement, si

l'augmentation du jeu de renversement

déterminée atteint environ 75 % de

l'augmentation maximale admissible.

Après une nouvelle augmentation du

jeu, réduire encore les intervalles de

contrôle (à 50 - 100 heures de

fonctionnement).

Si l'augmentation maximale admissible

du jeu de renversement est atteinte,

remplacer la couronne d'orientation.

FREINS PINCE-RAILS Inspecter et lubrifier les tiges

excentriques

Ou chaque 500 cycles

CENTRALE

HYDRAULIQUE

FREINS PINCE-RAILS

Vérifier le niveau d’huile et remplir si

nécessaire


Réducteur TAIM WESER Lubrifier les joints du labyrinthe de

lubrification

COURONNES

D’ORIENTATION

Resserrer les boulons au couple de

serrage prescrit


fonctionnement


fonctionnement


Réducteurs FLENDER Réinjecter de la graisse dans les joints

en taconite

ACCOUPLEMENTTYPE

TYPE ZARPEX Changement de graisse


Réducteur TAIM WESER

Deuxième changement d’huile et

suivantes, pour l’huile dont la

température au carter ne surpasse pas les

70º C.

Nettoyez le bouchon de sortie de gaz

Nettoyage du filtre d’huile et remplacer

celui-ci si nécessaire

Retouchez ou appliquez à nouveau la

couche du vernis anti-rouille de la

surface.

Réducteurs FLENDER Contrôlez la teneur en eau de l’huile

COMPRESSEUR CANON

A AIR Changement d’huile

COMPRESSEUR CANON

A AIR

Changement d’huile

Remplacer l'élément du filtre à air et

l'élément filtrant de l'armoire

Nettoyer les refroidisseurs

Remplacer le filtre et le séparateur

d'huile

contrôler le condenseur du sécheur et

Nettoyer si nécessaire


fonctionnement


fonctionnement


fonctionnement


Réducteur TAIM WESER

Deuxième changement d’huile et

suivantes, pour l’huile dont la

température au carter ne surpasse pas les

60º C.


COMPRESSEUR CANON

A AIR

Contrôler les valeurs de pression et de

température

Exécuter un test DEL/écran

Contrôler l'étanchéité des circuits d'air

Tester la fonction de mise à l'arrêt par

défaut pour température excessive

Tester les soupapes de sécurité

Réducteurs BREVINI

Changement d’huile et contrôler que le

bouchon magnétique ne présente pas de

particules métalliques de dimensions

inattendues



FLENDER

Si la température au carter ne surpasse

pas les 80º C, Changement d’huile

Inventaire des interventions annuelles

Inventaire des interventions chaque 12000 de fonctionnement


TREUIL A CÂBLE changement d’huile

Séparateur de métaux Graissage roulements

Compresseur CANON A

AIR Remplacer les filtres DDx et PDx

ou à chaque

fois que

l'indicateur de

pression

devient rouge.

FREINS PINCE-RAILS

Vidanger le réservoir et changer l’huile Ou chaque

2000 cycles

Changer ou nettoyer le filtre d’aspiration Ou chaque 500

cycles

Changer le reniflard mesurer

l’entrefer

Ajuster les coins suivant les instructions de

réglage

en cas de

surcharge

PONTS ROULANTS ET

PALANS

Entretien de Frein le cas échéant,

remplacer le disque de frein

Système d’arrêt automatique

Resserrer les bornes des fils électriques

Graisser câble et guide-câble

Graisser roues pont roulant

ROTULE RADIALE Graissage

ACCOUPLEMENTTYPE

TYPE ARPEX et N-EUPEX

Contrôler le jeu de torsion entre les pièces

d’accouplement et le serrage des vis

CENTRALE

HYDRAULIQUE

FREINS PINCE-RAILS

Vérifier le fonctionnement de la pompe

manuelle 5



FLENDER

Changer les bagues d’étanchéité à lèvres et

oints et les paliers à segments


VOITH Renouveler le fluide de service

Inventaire des interventions tous les 2 ans


fonctionnement



FLENDER

Si la température au carter ne surpasse

pas les 80º C, Changement d’huile


Réducteurs FLENDER changement d’huile

Vérifier l’état du

radiateur huile-air et

huile-eau

Pièces de rechange conditionnelles

Pièce Q Cout unitaire Coût total des pièces en DH

Arbre roue à godets 1 57608,05 57608,05

Roue à godets 1 50000,00 50000,00

godet 8 40000,00 320000,00

Support de roulements SD3164 TSBF 1 80000,00 80000,00

Support de roulements SD3148 TSAL 1 80000,00 80000,00

Accouplement ARS-NN175 FLENDER 1 20000,00 80000,00

Coupleur hydraulique Fludex FND 49D 1 200000,00 80000,00

Roulements SKF 22218 + H 318 2 30000,00 60000,00

Roulements SKF 22228+H3128 2 30000,00 60000,00

Rouleaux normal 159x530 108 500,00 54000,00

Rouleaux normal 159x800 30 500,00 15000,00

Rouleaux bascule 159x530 18 500,00 9000,00

Rouleaux amortisseurs 21 500,00 10500,00

Rouleaux voile 89x 150 4 500,00 2000,00

Tambour queue 520x1400 1 100000,00 100000,00

Tambour de contrainte 420x1600 2 100000,00 200000,00

Tambour système de tension hydraulique 2 200000,00 400000,00

Tambour de commande 1 60000,00 60000,00

Tambour de contrainte 60000,00 60000,00

Freins à disque 5K/w51-3/STROMAG 1 100000,00 100000,00

Racleur BELLE BANNE HV 1400 1 20000,00 20000,00

pignons d'attaque +arbre 3 150000,00 45000,00

Couronne d’orientation IMO n° 51-

454000/2

1 2000000,00 2000000,00

Documents

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES - mcours.netmcours.net/cours/memoires/Verification_du_dimensionnement_des... · Evaluation de la criticité par la méthode PIEU..... 20 3. Mise en évidence