CHAPITRE 2 : PRESENTATION GENERALE DE LA SOBEMAP
2.7 Présentation de la Sous- Direction du Matériel (SDM)
Elle est chargée d'assurer l'entretien, le dépannage, la réparation et la gestion du parc engins et des équipements de manutentions. C'est au sein de cette sous-direction que s'est effectué notre stage. Elle comporte quatre (04) services dont
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l’un de ces services fut le siège de notre stage. Ce service est le Service Atelier Garage.
2.8 Service Atelier Garage
Il est subdivisé en deux(2) divisions que sont :
Division Entretien
Elle comprend deux(2) sections.
Section Entretien Préventif : elle est chargée de faire l'entretien préventif des engins.
Section Electricité : Elle assure l'entretien et la réparation des différents éléments, de l’installation électrique des engins et comprend :
- Electricité automobile (engins) ; - Electricité bâtiments.
Division Mécanique
Elle comprend quatre (4) sections.
- Section Maintenance mécanique qui s'occupe du dépannage et de la réparation des engins de plus de 7 tonnes ;
- Section Réhabilitation qui s’occupe des engins de répartition de 2 à 7 tonnes ; maintenance tant préventive que curative ainsi que la gestion du parc d’engins de ladite société. Elle dispose des services hiérarchisés comme le montre l’organigramme ci-dessous :
Figure 1.2 : ORGANIGRAMME DE LA SDM
Pour assurer la manutention des divers arrivages au Port Autonome de Cotonou, elle dispose d’un certain nombre d’équipements performants dotés de capacité de charge allant jusqu’à 45 Tonnes. Ils peuvent être répartis en trois groupes à savoir :
- les engins de levage ; - les engins de traction ; - les équipements spéciaux.
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CHAPITRE 3 : DEROULEMENT DU STAGE
Notre passage au sein de l’atelier garage de la société nous a permis de nous intégrer à ses différentes sections, surtout celles ayant trait à notre formation.
3.1 Travaux effectués dans les différentes sections
Notre stage s'est déroulé selon une programmation précise dans 6 sections à savoir :
Section Electricité ;
Section Réhabilitation ;
Section Maintenance Mécanique ;
Section Entretien Préventif ;
Section Fabrication Mécanique ;
Section Magasin des pièces détachées.
L’organisation au niveau de la sous-direction du matériel est faite de sorte que, lorsqu'il y a une panne sur un engin (voir figure 2.1), le chauffeur informe la coordination (SSEE). La coordination à son tour avertit le Bureau Technique d'Embauche (BTE). Le BTE en fonction de la panne adresse une fiche portant une description de cette panne au service concerné, et du service la fiche va vers la section qui est habilitée à remédier à la panne.
A la fin des travaux, un agent de la section remplit la fiche de dépannage tout en précisant ce qui a été fait sur l'engin ; elle est signée par son chef et retournée au BTE.
Figure 2.1 : Processus de gestion des pannes sur engin.
Toutes ces sections sont regroupées en deux divisions comme le spécifiait l’organigramme précédent :
La division mécanique ;
La division entretien.
3.2 Division mécanique
Cette division comporte quatre (04) sections :
Section Réhabilitation ;
Section Maintenance Mécanique ;
Section Fabrication Mécanique ;
Section Magasin.
3.2.1 Section réhabilitation
La section réhabilitation dont le rôle est de s'occuper de la rénovation des engins et de leurs organes est l’une des sections qui nous ont accueillis. La remise en état de fonctionnement d’un engin peut s’avérer difficile en raison de sa panne.
Dès lors, la section a eu à mettre en place des politiques dont l’une d’entre elles est l’opération JCB. (Jean- Christian-Bamford )
Ces opérations auxquelles nous avons pris part lors de notre stage visent à répertorier parmi les engins de la marque JCB les plus aptes à être réhabilités. La réhabilitation de l’engin choisi se fera soit par remplacement des pièces prélevées sur d’autres machines dont la réhabilitation s'avérait trop coûteuse et contraignante ou par des pièces issues du magasin de la SOBEMAP.
En effet c’est dans cette optique qu’un moteur neuf fut installé dans la chargeuse LIUGONG. Malheureusement nous n’avons pas eu la chance d’assister au montage proprement dit. Nous avons cependant participé au montage du radiateur.
Le radiateur est l’un des appareils constituant le système de refroidissement du moteur il se présente comme le montre la figure 2.2.
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Figure 2.2 : deux types de radiateur
La circulation de l’eau se fait de manière à ce que l’eau chaude monte et l’eau froide descende avec la turbine de la pompe qui augmente la vitesse de circulation de l’eau. Le radiateur refroidit le liquide de refroidissement qui a été chauffé dans les passages d’eau du bloc moteur.
Il est chargé d'évacuer les calories excédentaires dans l'atmosphère. L'eau circule dans un faisceau tubulaire qui est en contact avec des ailettes. Ces ailettes servent à augmenter considérablement la surface d'échange thermique entre l'eau et l'air. La surface frontale du radiateur est un facteur important dans la dissipation de la chaleur.
3.2.2 Section maintenance mécanique
La section maintenance mécanique a pour rôle de s'occuper de la réparation et de l’entretien curatif des engins et de leurs pièces de rechange.
La remise en état de fonctionnement d’un engin peut s’avérer très difficile en raison de la nature des pannes.
Nous avons participé à un certain nombre de travaux effectués dans cette section. Ces travaux sont :
- le rodage des sièges de soupape (fourchette) d’un engin de traction CATERPILLAR ;
- le démontage et le remontage du moteur de la chargeuse de la marque CATERPLILLAR ;
- la rénovation d’un moteur de la marque SISU ;
- le montage des chemises humides sur le bloc-cylindres (marque HYSTER) ; - le changement des joints d’un vérin (HYSTER) ;
- la remise en état des palonniers ;
- le changement des flexibles (démontage / montage) ; - le changement de la crémaillère d’un mini bus.
3.2.3 Section fabrication mécanique
Dans cette section nous avons, outre les travaux réalisés sur notre TFE, effectué certains travaux comme :
le dépannage d’un cric de levage oléopneumatique d’un engin de levage ;
la réalisation de clés à encoche pour écrou d’un vérin hydraulique ;
la réalisation de certaines pièces mécaniques servant à dépanner les engins ;
la réalisation de quelques pièces standard de rechange ;
la réalisation des tuyaux flexibles.
3.2.4 Section magasin des pièces détachées
Elle s’occupe de l’entrée et de la sortie des pièces de rechange utilisées sur les différents engins dès que le besoin se fait sentir. Chaque engin est muni d’un catalogue pouvant permettre une localisation facile des pièces grâce à sa désignation, sa référence et sa marque.
Nous avons participé au remplissage des cahiers de bon correspondant à chaque section pour permettre la sortie des pièces de rechange. En cas de rupture de stock des pièces demandées, il faut faire une commande.
En somme, nous pouvons dire que cette section est comme une pharmacie pour l’atelier garage.
3.3 Division entretien
Cette division comporte deux (02) sections: Section Electricité et Section Entretien Préventif.
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3.3.1 Section Electricité
La section électricité composée de l’électricité auto et de l’électricité bâtiments. Les types d’opérations effectuées par la section électricité lors des interventions sur les engins peuvent être répertoriés comme suit :
Contrôle de la tension d’une batterie ;
Contrôle de l'électrolyte sur les batteries ;
Préparation de l’électrolyte à mettre dans les batteries ;
Montage, charge et démontage ; ces opérations se font respectivement suivant l’ordre dans lequel elles sont citées.
Le montage du démarreur.
Nous avons participé également aux contrôles quotidiens des différents organes des engins : les phares, les projecteurs, les batteries, les tableaux de bord, les démarreurs etc.
3.3.2 Section Entretien Préventif
La section entretien préventif est chargée de faire l'entretien régulier et programmé suivant un échéancier sur les engins motorisés sans attendre l’apparition d’une quelconque panne. Cette maintenance s’effectue suivant plusieurs niveaux allant de 1 à 5. Les opérations exécutées lors de notre passage dans cette section sont les suivantes :
Niveau 1
Le niveau 1 de maintenance s’effectue après chaque 125 heures de fonctionnement de l’engin à travers les opérations ci-après :
vérification du niveau des huiles à savoir : o huile à moteur ;
o huile de la boite à vitesse ; o huile pour pont ;
o huile hydraulique ; o huile à frein.
vérification du niveau d’eau du radiateur ;
purge du pré-filtre à gasoil ;
vérification du fonctionnement du compteur d'heures ;
contrôle de la pression et de l'état des pneus ;
graissage et lubrification des chaines ;
contrôle des éléments électriques.
Niveau 2
Le niveau 2 de maintenance s’effectue après toutes les 250 heures de fonctionnement de l’engin à travers les opérations suivantes : On effectue d'abord l'opération 1 puis on continue avec :
la vidange de l'huile à moteur ;
le changement du filtre à huile ;
la vérification de l'étanchéité du circuit hydraulique (durites, raccords, vérins).
Niveau 3
Le niveau 3 de maintenance s’effectue après toutes les 500 heures de fonctionnement de l’engin à travers les opérations citées ci-dessous.
Elle se constitue des opérations du niveau 1 et 2 auxquelles s’ajoutent :
le changement du filtre à gasoil ;
la purge du réservoir à gasoil ;
la vérification des fuites dans le circuit d'eau et des durites ;
la vérification du niveau de l'huile du pont à moteur et des réducteurs ;
la vérification et le serrage des boulons.
Niveau 4
Le niveau 4 de maintenance s’effectue après toutes les 1000 heures de fonctionnement de l’engin à travers les opérations suivantes :
On effectue d’abord les opérations du niveau 1,2 et 3 puis on effectue :
la purge du pré-filtre à gasoil ou son changement ;
le changement du filtre à gasoil ;
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la purge du réservoir ;
le contrôle des fuites au niveau du circuit du carburant ;
le contrôle du circuit de refroidissement ;
la vidange de l'huile et le changement des filtres de la boite de vitesse ;
la purge de l'humidité du réservoir d'air.
Niveau 5
Le niveau de maintenance s’effectue après toutes les 2000 heures de fonctionnement. Elle réunit à la fois les opérations du niveau 1, 2, 3, et 4 et les opérations suivantes :
vidange de l'huile hydraulique et remplacement des filtres ;
vidange de l'huile de l'essieu moteur et des réducteurs ;
renouvellement du graissage des roues motrices et directrices.
Nous avons assisté dans cette section à la plupart de ces opérations qui ont été effectivement réalisées lors de notre stage et ceci sur plusieurs engins. Les procédures d’actions peuvent varier d’un engin à un autre suivant sa constitution.
Certains engins disposent d’une boîte de vitesse automatique et d’autres non. Par conséquent on utilise l’huile ATF220 pour les boîtes automatiques et du 15W40 pour celles qui ne le sont pas.
3.4 Autres travaux
Nous avons effectué d’autres travaux dans le cadre de notre stage, il s’agit de :
dimensionnement et réalisation des devis d’installation électrique ;
entretiens des climatiseurs de la société ;
remplacement des lampes d’éclairage de la société.
Nonobstant les quelques difficultés rencontrées lors de l’exécution de certains de nos travaux, nous voudrions tout de même notifier que nous avons évolué dans une ambiance très conviviale pendant la période de notre stage.
Deuxième Partie
ETUDE ET AMELIORATION DU MECANISME D’OUVERTURE ET DE FERMETURE DE LA
TREMIE UTILISEE A LA SOBEMAP
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CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET DE FIN DE FORMATION 1.1 Problématique
Au Bénin, la SOBEMAP rencontre diverses difficultés à satisfaire constamment ses clients. Au nombre de ces difficultés, nous pouvons noter le retard dans la livraison des produits. Cela est principalement dû à une utilisation non efficiente et manuelle des trémies installées sur les différents quais du Port Autonome de Cotonou. Une mauvaise exploitation de ces trémies lors du chargement des produits par les camions couplés et une mauvaise répartition de l’énergie électrique ne permettent pas à la SOBEMAP d’honorer à temps ses engagements vis-à-vis de ses clients.
Ainsi, pour résoudre ces problèmes, nous avons fait une proposition d’amélioration du mécanisme d’ouverture et fermeture des trémies installées sur les différents quais du Port.
Le mécanisme manuel des trémies à améliorer avait un fonctionnement discontinu et vu les charges qu’elles supportent. La connaissance reçu durant les quatre années de formation nous ont permis de constater le dysfonctionnement répété de ces trémies afin d’avoir une vision large sur les approches de solutions.
1.2 Cahier de charges
1.2.1 Objectif du Travail de Fin d’Etude
Le but visé par notre travail de fin d’étude est de rendre automatique
l’utilisation de la trémie en vue de supprimer l’effort physique, de réduire la durée du travail, d’améliorer les conditions de chargement des camions. Ainsi les risques que courent les ouvriers à ce poste seront amoindris et les cas d’accident vont diminuer. Nous visons aussi à approfondir nos connaissances théoriques acquises lors de notre formation et de proposer une méthode de maintenance périodique de ces trémies
1.2.2 Présentation du thème
Le thème est intitulé : « ETUDE ET AMELIORATION DU MECANISME D’OUVERTURE ET DE FERMETURE DE LA TREMIE UTILISEE A LA SOBEMAP ». Il s’agit de faire une étude approfondie du système d’ouverture et de fermeture des trémies installées sur les différents quais du Port Autonome de Cotonou (PAC) et d’améliorer leur exploitation en agissant sur les différents points suivants :
le bras du levier des trappes ;
l’ouverture des trappes ;
la fermeture des trappes.
1.3 Méthodologie
Pour mener à bien notre étude, un stage pratique est effectué dans ce cadre à la SOBEMAP afin d’acquérir d’expériences et de maîtriser les méthodes de dimensionnement, de choix, de mise en place du nouveau système, leur installation dans de meilleurs conditions puis leur maintenance.
Après ce stage, les connaissances acquises sont mises en application avec la méthodologie suivante :
- étude de la trémie ;
- description et fonctionnement du système que nous proposons ;
- choix des composants entrant dans le cadre de la conception du système mis en place ;
- amélioration du mécanisme (manuel) d’ouverture et de fermeture de la trémie ;
- analyse des résultats.
1.4 Contrainte, moyens matériels et logistiques
Dans l’évolution de ce travail, nombreuses ont été les difficultés rencontrées surtout sur le plan de la documentation, de la collecte des informations sur le lieu de stage. Néanmoins les cours d’automatismes industriels, analyse des réseaux
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pneumatiques et hydrauliques et d’électrotechnique reçus ont été d’une grande utilité, ainsi que quelques explications provenant de nos enseignants. Le réseau internet a été un atout capital vu l’évolution de la technologie et certains logiciels professionnels ont été utilisés à savoir : Top Solid 2006 ; AutoCAD 2010 ; Winrelais.
Les moyens mis à notre disposition pour la réalisation de notre rapport se résument en :
- Ordinateurs, imprimante, appareil photo numérique, scanner ;
- appareils de mesure multifonction Métrix (courant, tension, résistance de la prise de terre) ;
1.5 Résultats attendus
accroître le rendement de la SOBEMAP ;
éliminer au maximum les risques d’accident liés à l’utilisation de la trémie ;
assurer la protection des personnes et des biens ;
travail rapide et efficace ;
fluidité lors du chargement des camions ;
garantir un bon fonctionnement du nouveau système.
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CHAPITRE 2 : ETUDE THEORIQUE DE LA TREMIE 2.1 Définition
La conception des trémies est fonction des besoins du client ou de son application. Généralement une trémie est un espace réservé dans un plancher pour laisser passer des produits de quelque nature.
La trémie traditionnelle est un réservoir de forme pyramidale, un quadrangulaire tronqué et renversé faisant partie d’un système permettant de faire passer des produits.
2.2 Présentation et fonctionnement de la trémie traditionnelle
La trémie traditionnelle de la SOBEMAP (voir figure1.1) permet de stocker des produits comme : le mil, le sorgho, les engrais chimiques, le clinker et d’autres produits importés. Elle est composée des trappes de la cuve, des profilés UPN et IPN, d’un levier manuel facilitant l’ouverture et la fermeture des trappes.
En effet, l’ouverture des deux trappes permet l’évacuation du produit contenu dans la cuve grâce à sa forme tronc pyramidale et son ouverture rectangulaire située à la petite base de la cuve. Cette cuve est renforcée par des profilés UPN normalisés et maintenue sur pieds par des profilés IPN de 6 mètres environ permettant aux camions de se positionner pour récupérer les produits stockés.
L’ouverture des trappes est faite de façon simultanée à savoir :
en position fermée, la trappe constitue un plancher de réception des produits sur lequel l’opérateur peut effectuer ses opérations de manutention ;
en position ouverte, elle assure le passage complet des produits que la benne preneuse amène du navire vers la trémie. Par simple déplacement manuel du levier on occasionne l’ouverture simultanée des deux (02) trappes.
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Figure 2.1 : Trémie de la SOBEMAP
Par ailleurs, la SOBEMAP dispose cinq (05) trémies dont trois (03) sont fonctionnelles et les deux (02) autres sont actuellement en panne.
2.3 Vérification de la trémie traditionnelle
A ce niveau, nous avons eu à vérifier la capacité de charge maximale de la trémie traditionnelle exploitée par la SOBEMAP tout en tenant compte des paramètres et apporter des solutions permettant d’améliorer les conditions d’utilisation dans les domaines comme :
la manutention ;
l’entretien ;
la protection du contenant contre les intempéries.
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2.3.1 Calcul de la résistance des 4 pieds, support de la trémie
Un pied est constitué de trois fers IPN 300x145. Les profilés normalisés ont une section de 49,9 cm².
Soit A=4990mm² ; En prenant Ƃlim =200Mpa
On a ; Ƃadm = ; donc F= Ƃadm S avec Ƃadm = (2.1)
Avec s =1,5 (coefficient de sécurité) ; nous avons : F=
F=665,333 KN Légende
Ƃadm : Contrainte admissible Ƃlim : Résistance limite A : Section d’un profilé F : Force d’attraction
s : Coefficient de sécurité
La charge supportable par un pied incliné d’un angle de 75o par rapport à la terre est F1=F sin 75o Soit F1=642,66 KN (2.2) La charge supportée par un pied est
P = 2F + F sin 75o
(2.3) P = (2 + sin 75o) F
La charge supportée par les 4 pieds est :
Pt=4P (2.4) Pt=4(2+Sin 75o) F
AN: Déterminons la charge en (T) supportée par les 4 pieds (g=9,8N /Kg)
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Soit Ch1 la charge totale supportée par les 4 pieds de la trémie, on a:
Ch1=Pt (Kg) (2.5) Ch1 [4 75o) 665,33]
Ch1=805,436 T
Surface (S1, S2, S3,) des formes de tôle utilisée pour la construction de la cuve
S1=
=10922400mm2
S2=
=9179660mm2
5320
3332
280
(S2) (S1)
1220
5230
(S3)
5320
3552
920
S3=5230 1220 = 6380600mm2
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Calcul des volumes des formes géometries S1, S2, S3. L’épaisseur des tôles utilisées pour la construction est : e = 10 mm.
V1 = S1
V1 = 10,9224.107 mm3 V2 = S2 V2 = 91,7966. 106
V3 = S3 63,81.106
V=2V1+2 V2+4V3
V= 657281200 mm3 V=0,658m3
La masse équivalente de l’acier
La masse volumique de l’acier est: Ƃa=7850Kg /m3 Mi=0,658 7850
Mi=5165,3Kg
Soit Mi=5,165T la masse des profilés U 120 52 utilisés pour la partie parallélépipédique.
S=13,3cm2
Vp = S.h =1330 1220 =1622600mm3
La masse de profilés U de ce volume utilisés sur la cuve : 120 V=120 Vp
V=19,47.107 mm3
La masse totale des UPN utilisés pour renforcer le contenant (Mp) Mp=V Ƃa 10-9
Mp=1528,39 Kg , Soit Mp=1,5T La masse totale du contenant plus renfort est : M=Mp+Mi
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=1,528+5,165 =6,693 T M = 6,693 T
La charge supportable par les 4 pieds est 805,436 T=Ch1
805,436 T 6,693 T
La trémie est donc sans matière extérieur en équilibre sur ces 4 pieds.
Soit Chext la charge extérieure supportable par la trémie.
Chex t=Ch1- M
=805,436 – 6,693 =798,559 T Chext =798,559 T
Conclusion partielle
La trémie est un équipement qui doit contenir en son sein bon nombre de
La trémie est un équipement qui doit contenir en son sein bon nombre de