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I. INTRODICTION Les ponts élévateurs à 2 colonnes servent principalement à soulever les automobiles, les camionnettes et les VUS pour faire la majorité des réparations. On retrouve dans les ateliers d’entretien mécanique une multitude d’appareils de levage. Il y a des outils pour chaque application, que ce soit pour soulever un véhicule ou une de ses composantes (moteur, transmission et différentiel). Les ponts élévateurs sont des équipementsindispensables dans les ateliers d’entretien. Tout comme les outils de votre coffre, chaque appareil a sa propre fonction.
➢ Différent type des ponts élévateur Les ponts élévateurs hors terre
2 colonne
4 colonne
Les vérins à course limitée
Les vérins à pistons
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II.Mise en situation Le pont élévateur ci-dessous est utilise pour des travaux de maintenancesur véhiculées automobiles .la capacité de levage est de 20000N .la hauteur maxi de1, 8 m. le pont se compose de deux colonnes et de deux paires de bras articulés sur un coulisseau .le manouvre est assure par une tige filet entrainée par un motoréducteur. Le mouvement est transmis à la deuxième colonne par l’intermédiaire d’un système roue et chaine.
Pont élévateur à vis (2 colonnes) ALAYA CHIHEBEDDIN
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A.Schéma cinématique de système :
B.Cahier de charge fonctionnel : • Capacité de charge supportée : 2000 kg. • Transmission de mouvement par chaine avec capteur de tension • Ecrou porteuse en bronze plus écrou de sécurité. • Lubrification automatique. • Bras porteur de conception très plate, permettant un meilleurs accès des tampons de prise aux points de levage. • Déverrouillage automatique des bras en positions basses. • Alimentation éclectique 400V • Pivotement des bras maxi 90°. • Nombre des tours de moteur3000tr /min. • Liaison glissière (1)/(2) f=tgφ=0,1 • rapport r=Ns/Ne=8/15 • Vis à un filet TR Ø 32, pas=5, Rpr=130N/mm², Padm=12 N/mm², f=tgφ=0,1 • Vis 1,3 σtr≤Rpr
C.Choix des matériaux Pièce
matière
Observation
Moto réducteur vis
E50 acier trempe
Oxydation plus faible %A élevé
Fonte
Resistance contre le cisaillement Très dure résistance contre le choc Resistance contre l’usure
Bras télescopique Coulisseau
Acier fortement
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allié S 400 Bronze
Resistance contre le choc Résiste contre l’usure
D.Diagramme faste
III.Les différentes solutions 1.
Les différentes solutions technologies
123-
solution 2
Solution 3
solution 1
niveau
point
niveau
point
niveau
point
Cout
Moyen
2
moyen
2
Peut élever
1
Performance
acceptable
2
acceptable
2
acceptable
2
Sécurité
respectable
2
respectable
2
Non
1
respectable Encombrement Moyennement 2 encombrant Stabilité
Bonne
Moyennement
2
encombrant 3
Bonne stabilité
1
encombrant 3
stabilité totale
peut Bonne
3
stabilité 11
11
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⇒D’après l’analyse précédent, nous constatons que la première solution est la meilleure puisqu’elle répond bien au critère qu’on a adopter lors de la classification. ALAYA CHIHEBEDDIN
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La solution (1) est la meilleure car: -le degré hyperstatique h1≤h2≤h3 -éviter le problème de arc-boutement au niveau de liaison glissière - éviter le problème de flambement au niveau de vis
2.
système vis écrou :
✔ Le type de frottement (glissement et roulement)
Système vis-écrou (frottement par glissement)
Vis à rouleaux satellites (frottement par glissement)
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✔
Vis à billes (frottement par roulement) La forme géométrique de filet : Vis à filet
Vis à
Vis à
Trapézoïda
billes
rouleaux
l
Rendement (%)
30 à 70
70 à 98
70 à 99
Jeu axial (mm)
0,2
0,1
0,001
50 à 300
5 à 200
5 à 30
Précision de fonctionnement (Ecart de pas pour une longueur de 300mm de vis) en μm
⇒D’après le tableau, la courbe précédant l’utilisation de Visà rouleaux c’est une solution plus efficace
3. Système de transmission de mouvement
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Transmission parengrenage par polit courroie
transmission
⇒le système de transmission par engrenage c’est la système le plus utilisable, le plus efficace car: -rendement élevé et plus précise -risque de glissement et flambement de vis pour le système polit courroie
IV.
Etude cinématique et Etude statique :
Vitesse de lavage du véhicule : ϑ=Nvis ×Pas Or on a: (NvisNmot)=815 et Nvis=160060 D’ou: ϑ=0,133 ms. Le temps mis pour parcourir la course de 1,8 m est: ϑ)=13,5 s
t=
(1,8 /
On considère le chemin fermé suivant : Tsé Te ↓ ↓ (1)→(2) →(5) →(1) Liaison entre 1et 2 : glissière ALAYA CHIHEBEDDIN
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[T3 (1/2)] o=
XsLsYsMsZsNsO
[T2(2/5)]A=X2L2Y2M2Z2-pZ2A
X3L3Y3M30N3O
➢ Equilibre de(2) en o : P.F.S : (2/5)
T3 (1/2) +Tsé/2+T2 (5/2)=0
avec T2 (5/2)= -T2
Or on a : OA=-a00 d’où M(5/2) o= M(5/2) A+OA [T2 (5/2)] = -X2-L2Y3-M2-aZ2-Z2pZ2+aY2 X3-X2+Xs=0Y3-Y2+Ys=00-Z2+Ys=0 M2+Ls=0N3+pZ2+aY2+Ns=0
Et
Donc
∧F2
L3-L2-Ls=0Ms-
➢ Equilibre de (5) en A : P.F.S : On a : Donc
T1 (1/5) +T(e/5) +T2 (5/2)=0 AF
=00-b d’ou
M
(1/5) A= M(1/5) F+AF ∧F1 [T1 (1/5)] = -X1-L1-b1.y1-Y1-M1+b.X1-Z10A
X2+Xe-X1=0Y2+Ye-Y&1=0Z2+Ze-Z1=0 M1+b.X1=0Ne+p.Z2=0
Et
L2+Le-L1-b.Y1=0 M2+Me-
D’âpres les deux systèmes d’équations on trouve : ➢ Alors le degré d’hyperstatique : h=Ns-rs=15-11=4 Les inconnus statiques sont : X1 ou X2 ou X3, Y1 ou Y2 ou Y3, L1 ou L2 ou L3 et M1 ou M2 ou M3
• Remarque : On peut remarquer les conditions dimensionnelles suivant X, Y et aussi bien les conditions angulaires suivant ces deux mêmes composantes. ALAYA CHIHEBEDDIN
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➢ Equilibre de (2) en phase montée : TD=0 00 0-5000 0D OD=1210,661150,660 TOD=0 -5753,30 6503,3-5000 0O 6053,3-50000 O
TE=0 00 0-5000 0E OE=-1210,661150,660 TOE=0 5753,330
Donc on obtient : To=TOD+TOE= 0 0 0 12106,6-10000 0
V.Dimensionnement • Action de l’écrou sur le coulisseau (2) : En P et Q ; on a action de (1)/(2) ; ce contact est avec frottement ;tanφ=F=TN=0,1On -NP+NQ=0 ⟹ NP=NQ T=N.tanφ=TP=TQ -TP+G-F-TQ=0 -2TP+G-F=0 et2.N.tanφ=G-F MF=0 MF-250.N+T.200T.200+G.150=0MF-N.250+G.150=0 (1) Et
(2) nous donne :( G-F)2.tanφ M (F)-250((G-F)2.tanφ) +G.150=0 M (F) +G (150-(125tanφ)+ (125.Ftanφ)=0 Donc G=-(M(F)- (125.Ftanφ). (1(150-(125tanφ))) Avec M(F)=1210 ,66 daN.m et M(F)=1000 daN d’où A.N G=2236, 96 daN
•
Problème d’arc broutement On a l=1210, 66 mm Et h=250 mm D’où 2. l.tanφ=1210,66×2×0,1=242,132 Donc on remarque que 2. l.tanφ> h ⟹ Condition de glissement, aucun problème d’arc bouttement
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• Vérification à la résistance du système vis/écrou à la sollicitation composée :(traction et torsion) O na vis à un filet 1,3.σTR≤RP
TR∅32
,pas=5 et on a comme donnée :
1,3.σTR=1, 3(σπ.d324)≤ RP Avec d3=26,5 mm ; tout en utilisant le guide dessinateur ; et d2=29,5 mm 1,3.σTR=5,27daNmm2≤ RP=13 daN/mm2
Vérification d’irréversibilité de système vis/écrou :
•
tanφ'=tanφcos15 d’où φ'=4,73tanψ=Pasπ.d2 d’où ψ=3 ,09 ⇒φ'> ψ
;
Donc le système est irréversible
• Hauteur de l’écrou au mattage : PMax
=4.Gπ.d2-d12.Z
≤ RPmattage
Z≥8,04;Z=9 donc hécrou =Z.Pas=45 mm
• Calcul de rendement du système vis/écrou : On a:
η=tanψtan(ψ+φ' )=0,1tan(4,73+3,09)=0,393
• Puissance minimale du moteur : ηV/E=G.V(Pm2)
Avec ;
G.V:puissance sur ecrouPm:puissance du moteur
D’où
Pm=2.V.GηV/E
=2×22369,6×0,1330,393 =15141 W
• Rendement globale de pont élévateur : ηG=45000.VPm=0,175
VI.
Conclusion :
Lors de ce mini-projet, on a bien étudié les différents caractéristiques et composants d’un pont élévateur à vis et on a bien constaté que la première solution et la plus adéquate car elle vérifie bien le critère de notre classification adopté. ALAYA CHIHEBEDDIN
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