[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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RAPPORT CALCUL DE ROULEMENT

ET LrsquoANALYSE DE CONTRAINTE PAR

ELEMENT FINI

Stagiaire SHAFIE shazmi

Entreprise IECS

Tuteur industrielle Monsieur Paul CACHOT et Monsieur Fabrice

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Etude de lrsquoeffort centrifuge creacutee par le Systegraveme Meacutecanique

La force centrifuge creacutee par les 3 parties meacutecaniques nous permet de faire varier lrsquoamplitude de la machine Par contre elle provoque une augmentation des contraintes et une deacuteformation dans la structure de la machine Donc avant de lancer une simulation drsquoeacuteleacutement fini je cherche drsquoabord la force centrifuge en appliquant le principe fondamental de la dynamique(FPD) sur la partie meacutecanique standard et la partie meacutecanique roue denteacutee

Theacuteorique

Expression de la force centrifuge et lrsquoacceacuteleacuteration centripegravete

Lacceacuteleacuteration centripegravete est une acceacuteleacuteration dirigeacutee vers le centre dun point en rotation autour dun axe fixe

Si le point tourne autour du centre agrave une distance r et avec une vitesse angulaire (en radians par seconde)

alors la grandeur de son acceacuteleacuteration centripegravete est

On sait que = m c

Donc =

Avec ac acceacuteleacuteration centripegravete

Ougrave est le vecteur reliant le centre au point en rotation est

une vectrice uniteacute de mecircme direction que et est la vitesse du point (la

norme de la vectrice vitesse )

16 La force centrifuge est un cas particulier de force fictive qui apparaicirct en physique dans le contexte de leacutetude du mouvement des objets dans des reacutefeacuterentiels non inertiels Leffet ressenti est ducirc aux mouvements de rotation de ces reacutefeacuterentiels et se traduit par une tendance agrave eacuteloigner les corps du centre de rotation

Lexpression de la force centrifuge est

Drsquoougrave

a est lacceacuteleacuteration normale tel que a=vsup2R

m est la masse de lobjet eacutetudieacute

ω est la vitesse de rotation tel que ωR=v

R est la distance de laxe de rotation au centre de graviteacute de lobjet

En appliquant lrsquoacceacuteleacuteration centripegravete sur cette formule elle vient de Fc = mR =m

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Etude de lrsquoeffort centrifuge creacutee par le Systegraveme Meacutecanique

La force centrifuge creacutee par les 3 parties meacutecaniques nous permet de faire varier lrsquoamplitude de la machine Par contre elle provoque une augmentation des contraintes et une deacuteformation dans la structure de la machine Donc avant de lancer une simulation drsquoeacuteleacutement fini je cherche drsquoabord la force centrifuge en appliquant le principe fondamental de la dynamique(FPD) sur la partie meacutecanique standard et la partie meacutecanique roue denteacutee

Theacuteorique

Expression de la force centrifuge et lrsquoacceacuteleacuteration centripegravete

Lacceacuteleacuteration centripegravete est une acceacuteleacuteration dirigeacutee vers le centre dun point en rotation autour dun axe fixe

Si le point tourne autour du centre agrave une distance r et avec une vitesse angulaire (en radians par seconde)

alors la grandeur de son acceacuteleacuteration centripegravete est

On sait que = m c

Donc =

Avec ac acceacuteleacuteration centripegravete

Ougrave est le vecteur reliant le centre au point en rotation est

une vectrice uniteacute de mecircme direction que et est la vitesse du point (la

norme de la vectrice vitesse )

16 La force centrifuge est un cas particulier de force fictive qui apparaicirct en physique dans le contexte de leacutetude du mouvement des objets dans des reacutefeacuterentiels non inertiels Leffet ressenti est ducirc aux mouvements de rotation de ces reacutefeacuterentiels et se traduit par une tendance agrave eacuteloigner les corps du centre de rotation

Lexpression de la force centrifuge est

Drsquoougrave

a est lacceacuteleacuteration normale tel que a=vsup2R

m est la masse de lobjet eacutetudieacute

ω est la vitesse de rotation tel que ωR=v

R est la distance de laxe de rotation au centre de graviteacute de lobjet

En appliquant lrsquoacceacuteleacuteration centripegravete sur cette formule elle vient de Fc = mR =m

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Meacutethode de travail

Pour assurer que notre logiciel est bien travailleacute (preacutecise) jrsquoisole la Partie Meacutecanique Roue Denteacutee en calculant sa force centrifuge Ensuite je compare mon calcul analytique et le reacutesultat donneacute par la simulation dynamique (graphique)

Figure 1 Partie meacutecaniques roue denteacutee

CALCUL ANALYTIQUE

Rayon entre lrsquoaxe de rotation et le centre de graviteacute

X 87636mm

Y 30929mm

Z 87057mm

Masse de partie meacutecaniques 210269 kg

Vitesse de rotation maximum 866trmin

R = radic =

En utilisant cette formule jrsquoobtiens Fc = mR = 16065kN

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RESULTAT DONNE PAR SIMULATION DYNAMIQUE

Figure 2 Graphique drsquoune force centrifuge donneacutee par la simulation dynamique

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 2 la force centrifuge est Fc 161889kN

Donc lrsquoeacutecart relatif ou lrsquoerreur de calcul de ce logiciel

e =

= +-145 erreur de calcul

Donc on peut dire que le logiciel est bien travailleacute et les reacutesultats donneacutes par la simulation dynamique est presque bonne et peut ecirctre appliqueacute et utiliseacute dans nos eacutetudes suivantes

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Avant de faire lrsquoeacutetude de contrainte je cherche drsquoabord lrsquoeffort maximum exerceacutee sur le fuseacute (avec la quantiteacute de balourd maximum 55 pour chaque cocircteacute de la Partie Meacutecanique)

i Reacutesultats

Figure 3 Reacutesultats dune force centrifuge drsquoensemble de partie meacutecanique

Selon le graphique la force centrifuge exerceacutee sur les 2 liaisons pivots Fc = 326709N Alors je la devise par deux et je lrsquoobtiens Fc=1633545N

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RAPPORT DU CALCUL DE ROULEMENT

Formule geacuteneacuterale calcul de roulement

1 Force dynamique P= XFr + Y Fa

X et Y coefficient donneacute par le fabricant

Fr charge radiale N

Fa charge axiale N

2 L10 = (

)

C charge dynamique N

P force dynamique N

L10 dureacutee de vie heures

n= 3 (roulement agrave bielle) ou

(roulement aiguille)

N vitesse de rotation trmin

Drsquoapregraves mon calcul analytique et le reacutesultat de simulation dynamique donneacutee par AUTODESK Inventor il existe qursquoun effort radial sur lrsquoensemble de meacutecanisme eacutetudieacute (partie meacutecanique standard et roue denteacute)

Remarque la force axiale est nulle

Figure 4 Scheacutema cineacutematique de la partie meacutecanique et le carter

Alors pour veacuterifier le calcul de roulement je choisi la dureacutee de vie theacuteorique maximum L10=10 000heures La force exerceacutee sur la liaison pivot A et B sont Fc et Fd=1633545N (balourd maximum en quantiteacute 55 pour chaque cocircteacute)

1 L10 = (

)

=gt charge dynamique C= (

)

1633542

C = (

)

= 10656KN

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Ensuite je la compare avec la charge dynamique sur le catalogue et je trouve que la charge dynamique de roulement choisi est supeacuterieure que la charge dynamique calculeacute Alors on peut conclure que le choix du roulement est bon

Tableau de reacutesultat

Charge dynamique calculeacutee Charge dynamique sur catalogue donneacute

10656 KN 1200KN

Pour deacutetailler le calcul je calcule la dureacutee de vie drsquoun roulement choisi spheacuterical bearing22238 KROVSXW33

L10 = (

)

= (

)

= 14 8571 heures autrement dire 623998jours (+-2ans)

Conclusion

Drsquoapregraves la theacuteorie du calcul de roulement la dureacutee de vie maximum de roulement choisi (spheacuterical bearing22238 KROVSXW33) est 14 8571 heures

Pourtant la dureacutee de vie drsquoun roulement est deacutepende strictement de la qualiteacute drsquousinage (montage) la toleacuterance entre la bague exteacuterieur inteacuterieur et le carter ou lrsquoarbre tournant et aussi la lubrification Si toutes ces conditions est bien respecteacutees le roulement peut bien fonctionner jusqursquoagrave il atteint la dureacutee de vie estimeacutee 14 8571 heures

Source

Livre de Memotech 2009 page 251 calcul et choix de roulement billet et aiguille

httpwwwextpdfcomcalculs-de-roulement-skf-pdfhtmlpdfa1

Calcul drsquoun roulement IUT GMP Toulon cours Cassin

httpwwwskfcomfiles100358pdf

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RESULTAT DONNE PAR SIMULATION DYNAMIQUE

Figure 2 Graphique drsquoune force centrifuge donneacutee par la simulation dynamique

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 2 la force centrifuge est Fc 161889kN

Donc lrsquoeacutecart relatif ou lrsquoerreur de calcul de ce logiciel

e =

= +-145 erreur de calcul

Donc on peut dire que le logiciel est bien travailleacute et les reacutesultats donneacutes par la simulation dynamique est presque bonne et peut ecirctre appliqueacute et utiliseacute dans nos eacutetudes suivantes

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Avant de faire lrsquoeacutetude de contrainte je cherche drsquoabord lrsquoeffort maximum exerceacutee sur le fuseacute (avec la quantiteacute de balourd maximum 55 pour chaque cocircteacute de la Partie Meacutecanique)

i Reacutesultats

Figure 3 Reacutesultats dune force centrifuge drsquoensemble de partie meacutecanique

Selon le graphique la force centrifuge exerceacutee sur les 2 liaisons pivots Fc = 326709N Alors je la devise par deux et je lrsquoobtiens Fc=1633545N

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RAPPORT DU CALCUL DE ROULEMENT

Formule geacuteneacuterale calcul de roulement

1 Force dynamique P= XFr + Y Fa

X et Y coefficient donneacute par le fabricant

Fr charge radiale N

Fa charge axiale N

2 L10 = (

)

C charge dynamique N

P force dynamique N

L10 dureacutee de vie heures

n= 3 (roulement agrave bielle) ou

(roulement aiguille)

N vitesse de rotation trmin

Drsquoapregraves mon calcul analytique et le reacutesultat de simulation dynamique donneacutee par AUTODESK Inventor il existe qursquoun effort radial sur lrsquoensemble de meacutecanisme eacutetudieacute (partie meacutecanique standard et roue denteacute)

Remarque la force axiale est nulle

Figure 4 Scheacutema cineacutematique de la partie meacutecanique et le carter

Alors pour veacuterifier le calcul de roulement je choisi la dureacutee de vie theacuteorique maximum L10=10 000heures La force exerceacutee sur la liaison pivot A et B sont Fc et Fd=1633545N (balourd maximum en quantiteacute 55 pour chaque cocircteacute)

1 L10 = (

)

=gt charge dynamique C= (

)

1633542

C = (

)

= 10656KN

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Ensuite je la compare avec la charge dynamique sur le catalogue et je trouve que la charge dynamique de roulement choisi est supeacuterieure que la charge dynamique calculeacute Alors on peut conclure que le choix du roulement est bon

Tableau de reacutesultat

Charge dynamique calculeacutee Charge dynamique sur catalogue donneacute

10656 KN 1200KN

Pour deacutetailler le calcul je calcule la dureacutee de vie drsquoun roulement choisi spheacuterical bearing22238 KROVSXW33

L10 = (

)

= (

)

= 14 8571 heures autrement dire 623998jours (+-2ans)

Conclusion

Drsquoapregraves la theacuteorie du calcul de roulement la dureacutee de vie maximum de roulement choisi (spheacuterical bearing22238 KROVSXW33) est 14 8571 heures

Pourtant la dureacutee de vie drsquoun roulement est deacutepende strictement de la qualiteacute drsquousinage (montage) la toleacuterance entre la bague exteacuterieur inteacuterieur et le carter ou lrsquoarbre tournant et aussi la lubrification Si toutes ces conditions est bien respecteacutees le roulement peut bien fonctionner jusqursquoagrave il atteint la dureacutee de vie estimeacutee 14 8571 heures

Source

Livre de Memotech 2009 page 251 calcul et choix de roulement billet et aiguille

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Avant de faire lrsquoeacutetude de contrainte je cherche drsquoabord lrsquoeffort maximum exerceacutee sur le fuseacute (avec la quantiteacute de balourd maximum 55 pour chaque cocircteacute de la Partie Meacutecanique)

i Reacutesultats

Figure 3 Reacutesultats dune force centrifuge drsquoensemble de partie meacutecanique

Selon le graphique la force centrifuge exerceacutee sur les 2 liaisons pivots Fc = 326709N Alors je la devise par deux et je lrsquoobtiens Fc=1633545N

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RAPPORT DU CALCUL DE ROULEMENT

Formule geacuteneacuterale calcul de roulement

1 Force dynamique P= XFr + Y Fa

X et Y coefficient donneacute par le fabricant

Fr charge radiale N

Fa charge axiale N

2 L10 = (

)

C charge dynamique N

P force dynamique N

L10 dureacutee de vie heures

n= 3 (roulement agrave bielle) ou

(roulement aiguille)

N vitesse de rotation trmin

Drsquoapregraves mon calcul analytique et le reacutesultat de simulation dynamique donneacutee par AUTODESK Inventor il existe qursquoun effort radial sur lrsquoensemble de meacutecanisme eacutetudieacute (partie meacutecanique standard et roue denteacute)

Remarque la force axiale est nulle

Figure 4 Scheacutema cineacutematique de la partie meacutecanique et le carter

Alors pour veacuterifier le calcul de roulement je choisi la dureacutee de vie theacuteorique maximum L10=10 000heures La force exerceacutee sur la liaison pivot A et B sont Fc et Fd=1633545N (balourd maximum en quantiteacute 55 pour chaque cocircteacute)

1 L10 = (

)

=gt charge dynamique C= (

)

1633542

C = (

)

= 10656KN

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Ensuite je la compare avec la charge dynamique sur le catalogue et je trouve que la charge dynamique de roulement choisi est supeacuterieure que la charge dynamique calculeacute Alors on peut conclure que le choix du roulement est bon

Tableau de reacutesultat

Charge dynamique calculeacutee Charge dynamique sur catalogue donneacute

10656 KN 1200KN

Pour deacutetailler le calcul je calcule la dureacutee de vie drsquoun roulement choisi spheacuterical bearing22238 KROVSXW33

L10 = (

)

= (

)

= 14 8571 heures autrement dire 623998jours (+-2ans)

Conclusion

Drsquoapregraves la theacuteorie du calcul de roulement la dureacutee de vie maximum de roulement choisi (spheacuterical bearing22238 KROVSXW33) est 14 8571 heures

Pourtant la dureacutee de vie drsquoun roulement est deacutepende strictement de la qualiteacute drsquousinage (montage) la toleacuterance entre la bague exteacuterieur inteacuterieur et le carter ou lrsquoarbre tournant et aussi la lubrification Si toutes ces conditions est bien respecteacutees le roulement peut bien fonctionner jusqursquoagrave il atteint la dureacutee de vie estimeacutee 14 8571 heures

Source

Livre de Memotech 2009 page 251 calcul et choix de roulement billet et aiguille

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RAPPORT DU CALCUL DE ROULEMENT

Formule geacuteneacuterale calcul de roulement

1 Force dynamique P= XFr + Y Fa

X et Y coefficient donneacute par le fabricant

Fr charge radiale N

Fa charge axiale N

2 L10 = (

)

C charge dynamique N

P force dynamique N

L10 dureacutee de vie heures

n= 3 (roulement agrave bielle) ou

(roulement aiguille)

N vitesse de rotation trmin

Drsquoapregraves mon calcul analytique et le reacutesultat de simulation dynamique donneacutee par AUTODESK Inventor il existe qursquoun effort radial sur lrsquoensemble de meacutecanisme eacutetudieacute (partie meacutecanique standard et roue denteacute)

Remarque la force axiale est nulle

Figure 4 Scheacutema cineacutematique de la partie meacutecanique et le carter

Alors pour veacuterifier le calcul de roulement je choisi la dureacutee de vie theacuteorique maximum L10=10 000heures La force exerceacutee sur la liaison pivot A et B sont Fc et Fd=1633545N (balourd maximum en quantiteacute 55 pour chaque cocircteacute)

1 L10 = (

)

=gt charge dynamique C= (

)

1633542

C = (

)

= 10656KN

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Ensuite je la compare avec la charge dynamique sur le catalogue et je trouve que la charge dynamique de roulement choisi est supeacuterieure que la charge dynamique calculeacute Alors on peut conclure que le choix du roulement est bon

Tableau de reacutesultat

Charge dynamique calculeacutee Charge dynamique sur catalogue donneacute

10656 KN 1200KN

Pour deacutetailler le calcul je calcule la dureacutee de vie drsquoun roulement choisi spheacuterical bearing22238 KROVSXW33

L10 = (

)

= (

)

= 14 8571 heures autrement dire 623998jours (+-2ans)

Conclusion

Drsquoapregraves la theacuteorie du calcul de roulement la dureacutee de vie maximum de roulement choisi (spheacuterical bearing22238 KROVSXW33) est 14 8571 heures

Pourtant la dureacutee de vie drsquoun roulement est deacutepende strictement de la qualiteacute drsquousinage (montage) la toleacuterance entre la bague exteacuterieur inteacuterieur et le carter ou lrsquoarbre tournant et aussi la lubrification Si toutes ces conditions est bien respecteacutees le roulement peut bien fonctionner jusqursquoagrave il atteint la dureacutee de vie estimeacutee 14 8571 heures

Source

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Ensuite je la compare avec la charge dynamique sur le catalogue et je trouve que la charge dynamique de roulement choisi est supeacuterieure que la charge dynamique calculeacute Alors on peut conclure que le choix du roulement est bon

Tableau de reacutesultat

Charge dynamique calculeacutee Charge dynamique sur catalogue donneacute

10656 KN 1200KN

Pour deacutetailler le calcul je calcule la dureacutee de vie drsquoun roulement choisi spheacuterical bearing22238 KROVSXW33

L10 = (

)

= (

)

= 14 8571 heures autrement dire 623998jours (+-2ans)

Conclusion

Drsquoapregraves la theacuteorie du calcul de roulement la dureacutee de vie maximum de roulement choisi (spheacuterical bearing22238 KROVSXW33) est 14 8571 heures

Pourtant la dureacutee de vie drsquoun roulement est deacutepende strictement de la qualiteacute drsquousinage (montage) la toleacuterance entre la bague exteacuterieur inteacuterieur et le carter ou lrsquoarbre tournant et aussi la lubrification Si toutes ces conditions est bien respecteacutees le roulement peut bien fonctionner jusqursquoagrave il atteint la dureacutee de vie estimeacutee 14 8571 heures

Source

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RAPPORT ETUDE DE CONTRAINTE DES PIECES CRIBLE HORIXONTAL 2 ETAGE

1 Etude de la partie FUSErsquo

i Reacutesultat lrsquoEtude drsquoeacuteleacutement Fini

Force applique = 1633545N

Figure 1 La contrainte sur le FUSE

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Selon la figure 5 on observe que la zone qui connecte entre le flanc et le fuseacute subit la contrainte plus important

de = 7001 Mpa

En autre on sait que la liaison entre le fuseacute et le flanc nrsquoest pas complegravetement une liaison encastrement

parfait Donc il y a des possibiliteacutes que le flanc se deacuteforme (petit deacuteplacement mais continu agrave cause de

vibration) et cette deacuteformation provoque une tension dans la liaison Alors pour assurer la rigiditeacute et la

diminution de la contrainte sur le fuseacute il est conseilleacute de faire une forme arrondie avec un petit rayon sur cette

arrecirct

ii Analyse de reacutesultat

a Contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

7565 350 4627

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum La limite

eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

b Deacuteplacement

En outre le deacuteplacement maximum selon lrsquoaxe XX YY et ZZ est trop petit (0001066 agrave 002183mm)

Donc on peut dire que la distance (eacutequation de liaisons) entre les deux engrenages est bien respecteacutee

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2 Etude de la partie de Baquette Arriegravere

i Calcul drsquoun Choc sur la surface eacutetudieacutee

Pour calculer la force de choc jrsquoapplique une formule de lrsquoeacutenergie potentielle et lrsquoeacutenergie cineacutetique Je fais une hypothegravese

Masse drsquoun mateacuteriau qui tombe

= 379875Kg

Hauteur h= 05m

Distance parcourue apregraves lrsquoimpact d= 01mm

En appliquant la formule de avec Vf=radic jrsquoobtiens F moyenne = 18613875N

Ensuite jrsquoapplique cette force dans lrsquoeacutetude de contrainte

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ii Reacutesultat drsquoeacutetude de contrainte

Figure 2 La contrainte exerceacutee sur la baquette arriegravere

iii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1263 350 27712

Drsquoapregraves la figure 6 on observe que la contrainte important est centreacutee agrave la partie viseacute (Piegravece gauche baquet arriegravere) Cette partie est une zone critique et le plus fragile car il sera casseacute si la contrainte maximum est supeacuterieure de la limite eacutelastique

Par contre selon le reacutesultat obtenu on constate que la Contrainte maximum (Mpa) est inferieur de la limite eacutelastique (Mpa) drsquoun mateacuteriau et on peut conclure que la piegravece est bien dimensionneacutee

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3 Cadre

Essai en charge statique

Drsquoapregraves mon observation visuelle sur les cadres existeacutes je trouve que cette piegravece subit un pheacutenomegravene de fatigue car la force (ou la masse) appliqueacutee nrsquoest pas toujours constant pendant lrsquoopeacuteration de la machine De plus les chocs qui creacuteent lorsque des cailloux tombent sur la tocircle provoquent aussi une augmentation de la contrainte dans la structure eacutetudie

Donc pour eacutetudier la rigiditeacute et le deacuteplacement de structure du cadre je fais drsquoabord une eacutetude avec la charge statique

La charge statique =

= 15195kg F=15195N

i Reacutesultat de simulation

Figure 7 La contrainte sur le cadre

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Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

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Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

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Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

16

4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

17

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

19

5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

9

Selon la figure 5 on observe que la zone qui connecte entre le flanc et le fuseacute subit la contrainte plus important

de = 7001 Mpa

En autre on sait que la liaison entre le fuseacute et le flanc nrsquoest pas complegravetement une liaison encastrement

parfait Donc il y a des possibiliteacutes que le flanc se deacuteforme (petit deacuteplacement mais continu agrave cause de

vibration) et cette deacuteformation provoque une tension dans la liaison Alors pour assurer la rigiditeacute et la

diminution de la contrainte sur le fuseacute il est conseilleacute de faire une forme arrondie avec un petit rayon sur cette

arrecirct

ii Analyse de reacutesultat

a Contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

7565 350 4627

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum La limite

eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

b Deacuteplacement

En outre le deacuteplacement maximum selon lrsquoaxe XX YY et ZZ est trop petit (0001066 agrave 002183mm)

Donc on peut dire que la distance (eacutequation de liaisons) entre les deux engrenages est bien respecteacutee

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

10

2 Etude de la partie de Baquette Arriegravere

i Calcul drsquoun Choc sur la surface eacutetudieacutee

Pour calculer la force de choc jrsquoapplique une formule de lrsquoeacutenergie potentielle et lrsquoeacutenergie cineacutetique Je fais une hypothegravese

Masse drsquoun mateacuteriau qui tombe

= 379875Kg

Hauteur h= 05m

Distance parcourue apregraves lrsquoimpact d= 01mm

En appliquant la formule de avec Vf=radic jrsquoobtiens F moyenne = 18613875N

Ensuite jrsquoapplique cette force dans lrsquoeacutetude de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

11

ii Reacutesultat drsquoeacutetude de contrainte

Figure 2 La contrainte exerceacutee sur la baquette arriegravere

iii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1263 350 27712

Drsquoapregraves la figure 6 on observe que la contrainte important est centreacutee agrave la partie viseacute (Piegravece gauche baquet arriegravere) Cette partie est une zone critique et le plus fragile car il sera casseacute si la contrainte maximum est supeacuterieure de la limite eacutelastique

Par contre selon le reacutesultat obtenu on constate que la Contrainte maximum (Mpa) est inferieur de la limite eacutelastique (Mpa) drsquoun mateacuteriau et on peut conclure que la piegravece est bien dimensionneacutee

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

12

3 Cadre

Essai en charge statique

Drsquoapregraves mon observation visuelle sur les cadres existeacutes je trouve que cette piegravece subit un pheacutenomegravene de fatigue car la force (ou la masse) appliqueacutee nrsquoest pas toujours constant pendant lrsquoopeacuteration de la machine De plus les chocs qui creacuteent lorsque des cailloux tombent sur la tocircle provoquent aussi une augmentation de la contrainte dans la structure eacutetudie

Donc pour eacutetudier la rigiditeacute et le deacuteplacement de structure du cadre je fais drsquoabord une eacutetude avec la charge statique

La charge statique =

= 15195kg F=15195N

i Reacutesultat de simulation

Figure 7 La contrainte sur le cadre

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

13

Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

14

Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

15

Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

16

4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

17

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

19

5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

10

2 Etude de la partie de Baquette Arriegravere

i Calcul drsquoun Choc sur la surface eacutetudieacutee

Pour calculer la force de choc jrsquoapplique une formule de lrsquoeacutenergie potentielle et lrsquoeacutenergie cineacutetique Je fais une hypothegravese

Masse drsquoun mateacuteriau qui tombe

= 379875Kg

Hauteur h= 05m

Distance parcourue apregraves lrsquoimpact d= 01mm

En appliquant la formule de avec Vf=radic jrsquoobtiens F moyenne = 18613875N

Ensuite jrsquoapplique cette force dans lrsquoeacutetude de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

11

ii Reacutesultat drsquoeacutetude de contrainte

Figure 2 La contrainte exerceacutee sur la baquette arriegravere

iii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1263 350 27712

Drsquoapregraves la figure 6 on observe que la contrainte important est centreacutee agrave la partie viseacute (Piegravece gauche baquet arriegravere) Cette partie est une zone critique et le plus fragile car il sera casseacute si la contrainte maximum est supeacuterieure de la limite eacutelastique

Par contre selon le reacutesultat obtenu on constate que la Contrainte maximum (Mpa) est inferieur de la limite eacutelastique (Mpa) drsquoun mateacuteriau et on peut conclure que la piegravece est bien dimensionneacutee

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

12

3 Cadre

Essai en charge statique

Drsquoapregraves mon observation visuelle sur les cadres existeacutes je trouve que cette piegravece subit un pheacutenomegravene de fatigue car la force (ou la masse) appliqueacutee nrsquoest pas toujours constant pendant lrsquoopeacuteration de la machine De plus les chocs qui creacuteent lorsque des cailloux tombent sur la tocircle provoquent aussi une augmentation de la contrainte dans la structure eacutetudie

Donc pour eacutetudier la rigiditeacute et le deacuteplacement de structure du cadre je fais drsquoabord une eacutetude avec la charge statique

La charge statique =

= 15195kg F=15195N

i Reacutesultat de simulation

Figure 7 La contrainte sur le cadre

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

13

Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

14

Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

15

Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

16

4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

17

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

19

5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

11

ii Reacutesultat drsquoeacutetude de contrainte

Figure 2 La contrainte exerceacutee sur la baquette arriegravere

iii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1263 350 27712

Drsquoapregraves la figure 6 on observe que la contrainte important est centreacutee agrave la partie viseacute (Piegravece gauche baquet arriegravere) Cette partie est une zone critique et le plus fragile car il sera casseacute si la contrainte maximum est supeacuterieure de la limite eacutelastique

Par contre selon le reacutesultat obtenu on constate que la Contrainte maximum (Mpa) est inferieur de la limite eacutelastique (Mpa) drsquoun mateacuteriau et on peut conclure que la piegravece est bien dimensionneacutee

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

12

3 Cadre

Essai en charge statique

Drsquoapregraves mon observation visuelle sur les cadres existeacutes je trouve que cette piegravece subit un pheacutenomegravene de fatigue car la force (ou la masse) appliqueacutee nrsquoest pas toujours constant pendant lrsquoopeacuteration de la machine De plus les chocs qui creacuteent lorsque des cailloux tombent sur la tocircle provoquent aussi une augmentation de la contrainte dans la structure eacutetudie

Donc pour eacutetudier la rigiditeacute et le deacuteplacement de structure du cadre je fais drsquoabord une eacutetude avec la charge statique

La charge statique =

= 15195kg F=15195N

i Reacutesultat de simulation

Figure 7 La contrainte sur le cadre

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

13

Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

14

Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

15

Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

16

4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

19

5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

12

3 Cadre

Essai en charge statique

Drsquoapregraves mon observation visuelle sur les cadres existeacutes je trouve que cette piegravece subit un pheacutenomegravene de fatigue car la force (ou la masse) appliqueacutee nrsquoest pas toujours constant pendant lrsquoopeacuteration de la machine De plus les chocs qui creacuteent lorsque des cailloux tombent sur la tocircle provoquent aussi une augmentation de la contrainte dans la structure eacutetudie

Donc pour eacutetudier la rigiditeacute et le deacuteplacement de structure du cadre je fais drsquoabord une eacutetude avec la charge statique

La charge statique =

= 15195kg F=15195N

i Reacutesultat de simulation

Figure 7 La contrainte sur le cadre

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

13

Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

14

Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

15

Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

17

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Drsquoapregraves la figure 22 on observe que la contrainte important est centreacute agrave la liaison encastrement entre la piegravece L-lateacuterale et I-reconstitueacute 500 avec la contrainte =1425MPa Donc pendant la phase de fabrication il faut faire beaucoup drsquoattentions et il faut assurer que les deux piegraveces sont bien soudeacutees avec lrsquoeacutepaisseur du cordon plus important

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

6 300 (profile en x) 50

1425 700 (poutre U extremite) 4912

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700 MPa

(weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute on peut dire que notre piegravece est bien dimensionneacute

en statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Essai en charge de chocs

Dans cet essai jrsquoeacutetudie la contrainte dans la structure de cadre lorsque des cailloux tombent sur le crible Pour

calculer la force drsquoimpact je fais plusieurs condition limite et plusieurs lrsquohypothegravese de la vitesse initial et la

vitesse final de cailloux Donc la force appliqueacutee dans lrsquoeacutetude drsquoeacuteleacutement fini nrsquoest pas tregraves parfait mais elle est

utilisable pour eacutetudier et analyser de limite de rupture de la structure de cadre

Force appliqueacute

Reacutesultat de simulation

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

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4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

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i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

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Figure 7 La contrainte est centreacutee sur lrsquoarrecirct de poutre U extreacutemiteacute

Drsquoapregraves le graphique sur la figure 7 on observe que la contrainte importante se situe agrave lrsquoarrecirct dans la zone

rouge Selon lrsquoanalyse de contrainte on peut conclure que la piegravece qui subit la deacuteformation et la contrainte

important est profile en x poutre U extreacutemiteacute et I reconstitueacute 500

Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

5648 700 (poutre U extremite) 1239

6649 350(profile en x) 526

Drsquoapregraves la simulation drsquoeacuteleacutement fini jrsquoobtiens la contrainte maximum de deux pieces

et La limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacutee Re 350Mpa (acier au carbone) et 700

MPa (weldox)

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en chocs car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

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4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

18

i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

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4 Suspension

La suspension est une partie tregraves important dans la structure ensemble du crible car les poids du crible et la

charge sont distribueacutes gracircce agrave cette piegravece Alors il subit la contrainte et la deacuteformation tregraves important pendant

que la machine en position repos (statique) ou en dynamique Pour deacutetailler lrsquoeacutetude de suspension je le

distingue en 2 parties eacutetude en charge statique et en charge dynamique

A Etude en charge statique

Poids et la charge maximum de crible = 1061569kg

Force sur chaque suspension

x 10 = 26539225 N

i Reacutesultat de contrainte

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

17

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1881 350 186

iii Conclusion

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en charge statique car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte

maximum obtenue

B Etude en charge dynamique

Dans cette eacutetude je deacutetermine la force agrave la suspension gracircce agrave la simulation dynamique sur inventor Jrsquoai fait

plusieurs simulations pour obtenir la force maximum subit par lrsquoamortisseur marsh mellow

Remarque Force maximum de balourd 55 maximum agrave N=732trmin

F max trouveacutee 86035417N

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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i Reacutesultat

Selon mon observation la suspension subit la force de torsion pendant le deacutemarrage et lrsquoarrecirct de la machine

La partie de bas de suspension tourne mais juste une petit rotation avec un petit deacuteplacement En autre La

contrainte est centreacutee au trou sur la partie du bas de suspension Alors pour diminuer cette contrainte il suffit

drsquoajouter un obstacle rectangle ou enlever ce trou

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1106 350 316

Selon la formule lt

avec s coefficient de seacutecuriteacute et on peut dire que notre piegravece est bien

dimensionneacute en choc car la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute est supeacuterieur que la contrainte maximum

obtenue

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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5 Structure (eacutetude statique)

On sait que la masse de cailloux appliqueacutee sur la machine nrsquoest pas toujours constant Alors pour simplifier

notre eacutetude de la contrainte on fait un lrsquohypothegravese que la charge maximum sur chaque eacutetage =

=

15195kg F=15195N

F maximum sur le 1er

eacutetage =

= 15195kg F=15195N

F maximum sur le 2eme eacutetage =

= 15195kg F=15195N

Remarque Dans cette eacutetude lrsquoamortissement est neacutegligeable car on veut eacutetudier la structure

drsquoensemble de la machine

i Reacutesultat de simulation

Figure 8 La zone crucial dans la structure ensemble du crible

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

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ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur

[Rapport calcul de roulement et lrsquoanalyse de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini] 18 avril 2013 IECS

20

ii Analyse de contrainte

Tableau de contrainte

Contrainte maximum (Mpa) Limite eacutelastique (Mpa) Coefficient de seacutecuriteacute s

1773 350 197

Selon le reacutesultat obtenu on observe que la partie de suspension subit une contrainte importante

Drsquoapregraves le reacutesultat de contrainte obtenue on peut conclure que la suspension est bien

dimensionneacutee car sa contrainte maximum est inferieur de la limite eacutelastique drsquoun mateacuteriau utiliseacute

Pourtant pour assurer la rigiditeacute de suspension de reacutesister la force de toute piegravece on doit diminuer la

contrainte dans la zone crucial Alors pour diminuer cette contrainte il faut ajouter le mateacuteriel agrave la zone dans

la figure 8 et figure 9 et lrsquoobstacle rectangle entre la partie bas et la partie plaque de la suspension

Figure 9 Modifications sur la suspension

Conclusion geacuteneacuterale

Drsquoapregraves lrsquoeacutetude de contrainte par le calcul drsquoeacuteleacutement fini on trouve que tous les piegraveces respectent ses limites

eacutelastiques de mateacuteriau utiliseacute avec un grand coefficient de seacutecuriteacute sauf qursquoil y a un et deux piegraveces qui a besoin

drsquoameacutelioration pour assurer ses rigiditeacute Lrsquoavantage avec cette conception est les structure utiliseacute sont rigide et

ils sont capable de reacutesister la force appliqueacute sans le risque drsquoune rupture brutale pendant lrsquoopeacuteration de la

machine

Cependant lrsquoinconveacutenient de cette conception est juste le poids de la machine Autrement dire la masse total

drsquoune machine est grand par rapport la machine existersquo (757669kg sans charge)

Remarque Les rapports automatiques avec plusieurs simulations sont preacutepareacutes dans lrsquoordinateur