3.2.1 Structure h´et´erog`ene de la bande EP 800/4
La bande transporteuse (FIGURE 3.1(b)) est un composite h´et´erog`ene avec des propri´et´es m´ecaniques tr`es peu connues. En effet, la carcasse textile qui renforce la bande transporteuse (FIGURE 3.1(a)) est compos´ee d’un tissu complexe dont le comportement m´ecanique est difficile `a d´eterminer.
Cependant, la mod´elisation d’un tissu complexe est incontournable, car les diff´erentes
´echelles (microscopique, m´esoscopique et macroscopique) de la mati`ere interagissent en-semble. Les caract´eristiques du tissu complexe et du revˆetement en caoutchouc interagissent pour permettre `a la bande de travailler dans des conditions op´eratoires extrˆemement difficiles.
Comme montr´e dans le premier chapitre, il existe diff´erents types de bandes transporteuses.
Cependant, notre ´etude sera r´eduite aux bandes de transport des carri`eres de type multi-plis r´esistant `a 800N/mm de largeur de bande. La bande DELTA EP 800/4 commercialis´ee par le fabriquant DEPREUX, fait l’objet de notre ´etude.
FIGURE3.1 – (a) La structure d’une bande `a convoyeur (b) Tissu d’armure toile en PET-PA6.
3.2.2 Qualit´e des revˆetements
La bande transporteuse est compos´ee de deux revˆetements en caoutchouc (FIGURE 3.1(b)), lesquels permettent la protection de la partie textile contre l’abrasion, la chaleur, l’isolation herm´etique et l’absorption des chocs m´ecaniques. Les ´epaisseurs des revˆetements sont va-riables en fonction des sollicitations op´eratoires. La couche sup´erieure en contact avec la mati`ere est g´en´eralement plus ´epaisse que l’autre. Le gonflement, l’expansion hydrique et
la dilatation thermique sont les param`etres n´ecessaires du caoutchouc de revˆetements. Dans notre cas, les revˆetements sup´erieur et inf´erieur ont les ´epaisseurs de 3 mm et 1 mm respecti-vement
3.2.3 Composition de la carcasse textile
La carcasse est form´ee d’un tissu complexe de nappe textile compos´ee de 4 couches de fils de trame entrecrois´es par des fils de chaˆıne. Cette nappe est caract´eris´ee par son armure en toile form´ee par un entrecroisement d’un fil de chaˆıne et d’un fil de trame. L’empilement des fils se reproduit p´eriodiquement pour former le tissu. L’armure de la bande est repr´esent´ee sur la FIGURE 3.2.
En effet, le comportement des fils d´epend de sa nature et des filaments qui les composent, celui du tissu complexe d´epend du motif ´el´ementaire d’entrecroisement des fils de chaˆıne et de trame. L’allongement de la bande, sa rigidit´e ainsi que sa r´esistance `a la traction sont des param`etres intrins`eques du renfort textile.
FIGURE3.2 – Armure de la carcasse textile.
FIGURE 3.3 – Fils multi-filaments droit.
Les fils de chaˆıne en polyester (PET) vont transmettre l’effort en traction n´ecessaire pour l’entrainement de la bande. Ils sont plac´es dans le sens longitudinal (L) de la bande (FIGURE 3.1). Les chaˆınes sont compos´es de multi-filaments droits (FIGURE 3.3).
Les fils de trame vont assurer le blocage des fils de chaˆıne. Ils sont orient´es vers le sens trans-versal (T) de la bande (FIGURE 3.1). Ils sont compos´es de multi-filaments droits (FIGURE 3.3) de Polyamide 6.6 (PA 6.6).
3.2.4 Contribution de l’adh´esif en caoutchouc
L’adh´esif en caoutchouc est un ´elastom`ere utilis´e pour impr´egner le tissu complexe afin de le rigidifier et de lui donner une bonne coh´esion. En effet, le renfort textile n’a aucune tenue apr`es tissage. L’adh´esif en caoutchouc est employ´e pour faire le lien avec le caoutchouc de revˆetement et les quatre plis du tissu (FIGURE 3.1(b)).
3.2.5 Composition muli-´echelles de la bande
La composition d’une bande `a carcasse textile multi plis est complexe. Cependant, avant de passer `a la caract´erisation de la bande, il vaut mieux examiner les diff´erentes ´echelles de la mati`ere pour faciliter l’´etude du comportement de la bande transporteuse.
FIGURE3.4 – Approche muti ´echelles de la mati`ere d’une bande transporteuse.
Echelle microscopique´
L’´echelle microscopique correspond `a la taille des fibres (FIGURE 3.4), le regroupement des fibres compose le filament du fil. L’´etendu de cette ´echelle va de un `a quelques mi-crom`etres. Les fibres ont une taille de l’ordre de 25µm. `A cette ´echelle, les caract´eristiques du filament peuvent ˆetre d´etermin´ees `a savoir l’allongement, l’´elasticit´e, le gonflement, la compressibilit´e et la mati`ere. Le fil comprend souvent plusieurs milliers de fibres.
Echelle m´esoscopique´
L’´echelle m´esoscopique correspond `a la taille du fil compos´e de multi filaments (FIGURE 3.4). Elle s’´etend de 100 microm`etres `a quelques millim`etres. Les fils ont une taille de l’ordre de 500µm. `A cette ´echelle, les caract´eristiques suivantes du fil peuvent ˆetre envisag´ees : la nature du fil, la torsion, le nombre de filaments, l’impr´egnation de l’adh´esif en caoutchouc, le glissement, le gonflement , l’expansion hydrique, la dilatation thermique et le frottement inter-filaments. Le comportement du fil d´epend des propri´et´es des multi-filaments qui le com-posent.
Echelle macroscopique´
L’´echelle macroscopique est attribu´ee `a la structure de la bande (FIGURE 3.4). Cette
´echelle va de quelques millim`etres `a quelques dizaines de centim`etres. `A cette ´echelle, on peut identifier les diff´erents ´el´ements qui composent la bande : l’´epaisseur d’un pli, l’armure de la carcasse, l’´epaisseur de l’adh´esif de liaison, le type de caoutchouc, les ´epaisseurs des revˆetements sup´erieur et inf´erieur, le gonflement et l’expansion hydrique du caoutchouc et les dimensions de la bande.