Etude nergtique dun gerbeur

4APROD Rachid hamza

SOMMAIRE

1. Introduction p.2

2. Prsentation dun Gerbeur p.2

3. Gamme de produits p.2

4. analyse du gerbeur p.3 5. Description fonctionnelle du gerbeur p.3

6. Caractristiques de lusine p.4

7. Disponibilit de linstallation p.4

8. Caractristiques p.5

9. Diagramme FAST p.7

10. Maintenance p.7 11. Cots de fonctionnement de linstallation p.8

12. Pistes damliorations p.9

1. IntroductionAfin de raliser une tude approfondie dun dispositif lectrique, jai choisi de porter mon travail sur les principaux quipements dune usine, soit une tude portant sur les gerbeur FENWICK.TIAG industries est une entreprise situe en Corrze, spcialise dans la fabrication de pices techniques et daspect en matire plastique en extrusion soufflage et injection. Nous travaillons aujourdhui dans des domaines trs varis tels que les secteurs Hospitaliers, Collectivits, BTP, Dfense, Transport. Notre structure nous permet davoir une grande ractivit. TIAG Industries dispose dunits de production puissantes et conformes aux dernires exigences du march pour assurer la meilleure qualit cots matriss. De llaboration du cahier des charges jusqu la ralisation de prototypes.Nous sommes confronts stocker nos cartons dans la zone expdition qui se trouve lautre bout de lusine pour dpart lautre usine pour finition et par la suite chez le client.2. Prsentation du gerbeurLvolution du transport de marchandise fait crotre chaque anne le besoin en chariots de manutention. La socit FENWICK-LINDE sest spcialise en matriel dentreprise permettant la manipulation de palettes (transpalettes, gerbeurs, prparateurs de commande, rtractables .) Il comprend un moyen de levage : l'lvateur, et un dispositif de prhension latrale : des fourches tlescopiques.3. Gamme de produits

4. Analyse du besoin

La bte cornes est un outil de reprsentation dexpression du besoin:GerbeurOprateursLa production Transporter la production A qui rend-il service?Dans quel but?Sur quoi agit-il?

5. Description fonctionnelle du gerbeurCette mthode permet la caractrisation des fonctions de services attendues par le client qui utilise notre produit. Loutil utilis est le diagramme pieuvre, il est constitu du systme et des lments de son milieu environnant. Il fait apparatre les associations (les fonctions) entre les lments du milieu environnant et le systme.

Milieu extrieurNormes/ ScuritEnergieMaintenance

CaristeCartons de picesFS1C1C4C2C3

Sol

C5

Gerbeur

Association entre le systme et les lments de son milieu environnant:FS1: Permettre aux Caristes de dplacer et de stocker des cartons de picesC1: Disposer dun service maintenance capable dentretenir lquipementC2: Approvisionner lquipement en nergie lectriqueC3: Rsister aux agressions du milieu extrieurC4: Respecter les normes de scurit pour les utilisateurs C5: Stabiliser le chariot

6. Caractristiques de lusine Socit: TIAG industries Adresse: 3, rue des sapins 19800 saint priest de Gimel Domaine: Extrusion-soufflage Equipements : 5 transpalettes / 5 gerbeurs/ 4 Chariots frontaux thermique diesel

Temprature ambiante dans lusine: 20C

CaractristiquesUnitsT16

Capacit centre de gravit 600 mm kg1600

Hauteur de leve sur fourches cm 415

Longueur du chssis hors fourches l2mm 600

Largeur hors tout du chssis b1mm 700

Rayon de giration Wa(mm)1548

Largeur d'alle avec palette 1200 AST (mm)2068

Longueur/largeur du bras de fourches

Poids total avec batterie kg465

Vitesse de translation avec/sans chargekm/h5.0/6.0

Contrle de vitesse Variateur LDC

7. Disponibilit de linstallationLa disponibilit dun quipement correspond au temps durant lequel il est dit oprationnel. Etant donnes que nous ne disposons pas des temps rels de fonctionnement de linstallation, nous allons nous baser sur le temps douverture de lusine TIAG industries o les employs travail en 3x8 pendant 5/7 jours.Hypothse: Temps ouverture TIAG/jours = 3 x 8h = 24 heures par jourTemps ouverture TIAG/ans = 24h x 260j = 6240 heures par anAfin de calculer une disponibilit de linstallation la plus proche possible de sa disponibilit relle, il nous faut prendre en compte seulement les temps de fonctionnement de linstallation: Temps utile = Temps ouverture (Temps arrt planifis + Temps de pannes)Nous pouvons dfinir:-Temps arrt planifi= Temps de pauses des oprateurs (30min/jour) + Arrts pour maintenance -Temps de pannes = durant les cinq dernires annes nous avons constat un temps darrt de 130h ce qui fait

La maintenance prventive est assure par notre service maintenance pendant les fermetures annuelles du site.Do:Temps utile = Temps ouverture (Temps arrt planifis + Temps de pannes)Temps utile = 6240 (2 x 0.5h x 260j + (130h x 1/5))Temps utile = 5954 heures/an

Soit une disponibilit moyenne de 5954 heures/an pour chacun des gerbeurs.

8. Caractristiques Translation.- La roue motrice est entrane par un moteur excitation spare dune puissance de 1,0 kW.- La roue stabilisatrice dispose dun systme de rglage simple qui assure une adhrence et une stabilit parfaites du chariot.Scurit.- Chariots portant le marquage CE, construits conformment la directive machine 98/37/EG. STILL est certifi ISO 9001.Freinage.Le chariot dispose de deux systmes de freinage indpendants:- Frein de service par freinage gnrateur, au relch du papillon, rcupration dnergie.- Frein de stationnement lectromagntique, agissant directement sur larbre moteurInstallation lectronique.- Lalimentation est en courant continu sous 24 V.- Le variateur lectronique combi , haute frquence, contrle simultanment la vitesse de translation et de leve/descente.- LHora mtre/limiteur de dcharge, de srie, apporte, en plus, une aide au diagnostic par laffichage de codes de maintenance, pour des temps dimmobilisation rduits.

- Les nouveaux systmes lectroniques garantissent de faibles consommations dnergie et un fonctionnement silencieux.- Tous les composants et les cblages lectriques ont une protection de degr IP 54 et sont donc protgs contre les claboussures deau et les infiltrations de poussire. Les bornes de connexion utilises ont un degr de protection IP 67.

Options.- Chargeur embarqu 50 A- Fourches rglables profil en L sur tablier

Utilisation quotidienne (en%)

Le cycle de la batterie correspond une dcharge et une charge complte.Une batterie de traction est faite pour effectuer en moyenne 1500 cycles, soit une dure de vie denviron 5 ans.EFFICACIT DE LA BATTERIE: -5%/AN9. Diagramme FAST

10. maintenance Type de visiteDiagnostic lectrotechniqueMaintenance lectromcanique

Nb de visites par an1Service maintenance

Nb de personnes11

Dure de la visite1jour1jour

Nb heures/visite8h8h

Horaires8h-13h21h - 05h

Compte Renduouioui

Heures de voyage/pers45

Cot de la visite360,00 0,00

Soit un montant du contrat de maintenance annuel slevant 360,00 (hors pices de rechanges et dpannage sur site)

11. Cot de fonctionnement de linstallationBilan de puissance:

gerbeur 2t

prix de l'nrgie 0,10

consommation horaire nergie1Kw x 24h

consommation annuelle nergie6000

cot annuel nergetique 600,00

cot annuel de la maintenance prventive 350,00

bilan conomique annuel 950,00

Dtermination du cycle moyen:Pour associer la puissance absorbe par chaque moteur une nergie consomme, nous devons calculer les temps de fonctionnement de chacun de ces moteurs au travers dun cycle moyen de stockage dune rfrence avec retour en base.

Donnes: Longueur de lusine: 40mVitesse de translation: 5 km/h = 83.4m/minHauteur de stockage max: 4.15mVitesse de levage: 1 m/s

Hypothse: Nous ngligeons les rampes dacclration et de dclration

Calcul des temps de fonctionnement de chaque phasedu cycle moyen:Temps de fonctionnement en translation = Temps de fonctionnement en levage = Nous pouvons estimer le temps de sortie des fourches 2s.Nous pouvons donc dterminer le cycle moyen dun mouvement de stockage, avec un temps de cycle gal 28,96s. Direction LevageTranslation14,38s2,08s

2s14,38s

2,08s

2s2s2sPrise paletteDplacementDpose paletteRetour en base

Nous pouvons donc en dduire une estimation du ratio = ***

Cot de linstallation depuis 2006

Prix de linstallation neuve15 000,00

Prix de l'nergie consomme4 800

Prix de la maintenance2 400,00

Rpartition des cots de l'installation depuis 2006

12. Pistes damliorationDans le contexte conomique actuel, voici quelques voies damlioration qui pourraient tre traites dans une optique de rduction des cots:

Amlioration du facteur de puissance par linstallation de batteries de condensateur dans le but de diminuer la consommation dnergie, les pertes en ligne et les chutes de tension

Remplacement des moteurs asynchrone actuel par des moteurs asynchrone rotor FAVI, moteur ayant un faible cot de fabrication et un trs bon rendement (suprieurs 90%)

Le constructeur a prvu deux galets stabilisateurs installs de part et dautre de la roue motrice. Voir photos ci-dessous. Ces galets empchent le chariot de basculer sur le ct dans le cas o la palette aurait une charge en dsquilibre. La gamme actuelle propose des stabilisateurs asservis en position suivant Z, ce qui permet de ragir lors dun dsquilibre (dans un virage) dune part et de compenser lusure des galets dautre part. On a la possibilit de compenser lusure avec un dispositif mcanique rglable manuellement.