3. Étude et conception de la décortiqueuse motorisée de sorgho
3.5. Calcul des paramètres de la chaîne
Une chaine de transmission est composée d’un ou plusieurs types de transmission qui permettent de transformer la puissance du moteur en couple et régime nécessaire au bon fonctionnement de la machine utilitaire. Elle est caractérisée par deux paramètres qui sont:
: 0,99 (Rendement paire de paliers)
Le rapport de transmission global
On sait que le rendement global est égal :
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Nous avons le rapport de transmission qui est égal à :
puissance est immédiatement supérieure à celle calculée.
Ainsi, nous avons le moteur asynchrone triphasé fermé à rotor en court-circuit de type LS80L, dont la puissance est et le régime [1] page 247.
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3.5.2. Paramètres de la chaîne cinématique
Déterminer les paramètres cinématiques de la chaîne consiste à calculer la puissance, le régime et le couple sur chaque arbre. Ainsi, nous avons:
I. Arbre I
L’arbre (I) étant l’arbre moteur, nous avons :
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Tableau 6 : Tableau récapitulatif des paramètres cinématiques
Arbre Puissance (W) Régime (tr/min) Couple (N.m)
I 15OO 3000 4,8
II 1455,3 5250 2,66
III 1411,93 1500 9,05
Tableau 7 : Tableau des diamètres des poulies
TRANSMISSION PAR
3.5.3. Choix de la section et calcul des courroies de transmission
La transmission du mouvement du moteur aux autres organes se fera par des courroies trapézoïdales. En effet, elles présentent beaucoup d’avantages:
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Une grande résistance à la traction et au fluage élastique,
Un rendement élevé ηmax , lorsque la transmission est bien conçue et entretenue,
Bonne résistance à la fatigue et à l’usure.
Choix de la section
Le choix de la section de courroie se fait en fonction de la puissance de calcul (Pc) et de la vitesse de rotation de la petite poulie (Nm). L’expression de la puissance de
calcul est : (33)
Avec ks : facteur de service qui dépend de la nature des organes moteur et récepteur et de la durée de service journalier.
Ainsi, suivant le tableau des facteurs de service, nous pourrons choisir la durée journalière de travail et voir le facteur correspondant Ks. Pour ce genre d’équipement et pour un fonctionnement normal journalier, le facteur de service correspondant est [6].
Par conséquent, nous avons retenu d’après le diagramme normalisé des sections, la courroie HFZ de type XPZ [6].
- Vérifions si la vitesse linéaire de la courroie n’excède pas la valeur limite qui est de 45 m/s [6]:
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Calcul de la courroie menant des poulies Pour le calcul de la courroie, il faudra tenir compte de :
La longueur des courroies
Figure 8 : Schéma de transmission par courroie
Calcul de l’entraxe approximatif
L’entraxe doit être choisi en tenant compte de l’encombrement des poulies, de l’interférence possible et de l’angle d’enroulement de la courroie. Il ne doit pas être trop grand pour éviter les vibrations indésirables ou ballottement du brin lâche ; ni trop court afin d’éviter la réduction de l’angle de contact, ce qui contribue à diminuer le rendement de la transmission. La valeur recommandée pour l’entraxe est donnée
La longueur de la courroie est donnée par la formule:
𝛼 V
e
𝐷
d
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Nous prendrons la valeur de la longueur normalisée immédiatement supérieure; ainsi nous avons [6].
Entraxe réel
L’entraxe réel est celle calculée avec la longueur normalisée choisie. Elle est déterminée par la formule suivante [6].
( ) ( )
( ) (37) ( ) ( )
( )
L’angle d’enroulement des courroies sur les poulies
Soient l’arc de contact sur la petite poulie, et le facteur d’arc des paramètres qui sont en fonction de
(38)
Ainsi, nous avons d’après le tableau de facteur d’arc [6]:
.
Calcul de la courroie menant les poulies 3 et 4 Pour le calcul de la courroie, il faudra tenir compte de :
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La longueur des courroies (voir figure 8)
La valeur recommandée pour l’entraxe est donnée par la relation :
( ) ( ) (39) Ainsi, nous avons:
( ) ( )
Nous choisissons alors
La longueur de la courroie est donnée par la formule:
( ) ( )
(40)
( ) ( )
Nous prendrons la valeur de la longueur normalisée immédiatement supérieure; ainsi nous avons [6].
Entraxe réel
L’entraxe réel est celle calculée avec la longueur normalisée choisie. Elle est déterminée par la formule suivante [6].
( ) ( )
( ) (41) ( ) ( )
( )
L’angle d’enroulement des courroies sur les poulies
Soient l’arc de contact sur la petite poulie, et le facteur d’arc des paramètres qui sont en fonction de
Rédigé et Soutenu par : Assani AMOUSSOU | TROISIÈME PARTIE : ÉTUDE ET CONCEPTION Ainsi, nous avons d’après le tableau de facteur d’arc [6]:
Les tensions dans les brins
La transmission d’une puissance par une courroie entraîne dans chacun des brins de cette courroie la présence d’efforts de traction de plusieurs natures:
l’effort de traction lié au couple à transmettre;
un effort de traction, conséquence de la force centrifuge qui tend à faire échapper la courroie de sa gorge;
un effort de traction résultant de la flexion instantanée de la courroie au moment où elle aborde chacune des gorges de poulie.
Outre l’indispensable respect des règles et consignes pratiques de parallélisme des arbres et d’alignement de la transmission, la tension des courroies en service reste le dernier facteur important de leur longévité. Il faut savoir que l’entraînement par courroies s’accompagne d’un glissement qui doit rester contenu dans des limites raisonnables. Trop peu tendues, les courroies périssent par glissement excessif (échauffement) ou bien elles n’absorbent pas les pointes de couple auxquelles elles peuvent être soumises.
Courroie des poulies 2 et 3
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Figure 9 : Schéma des sollicitations sur la courroie - T : Tension statique par brin ;
Calcul de la tension statique par courroie (Courroies trapézoïdales, 2006) ( )
(43) ( )
( )
Calcul de la réaction statique sur l’arbre II
𝛽 L
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Calcul de la tension statique par courroie ( )
(46) ( )
( )
Calcul de la réaction statique sur l’arbre II
(47) alvéoles de diamètre et de hauteur h égale à l’épaisseur de la poulie.
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Poulie 2
(49)
Poulie 3
(50)
Poulie 4
(51)
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3.6. Dimensionnement de l’arbre II et III