Fabricant de ponts roulants manuels en Chine DGCRANE
Étude et Conception d'un Système de Levage des Pompes : Projet de Fin d'Études
Ce projet de fin d'études, réalisé par mes étudiants à l'ISET de Gabès en 2010/2011, porte sur l'étude et la conception d'un engin de levage spécial pour pompes immergées dans des bassins d'acide phosphorique, comme ceux trouvés dans l'unité DAP du Groupe Chimique Tunisien. Le système vise à lever et déplacer les pompes en cas de panne, en optimisant la sécurité, l'efficacité et les coûts. Voici un résumé structuré du contenu, basé sur les cinq chapitres du rapport.
Chapitre 1 : Étude Bibliographique
Ce chapitre explore l'historique de la manutention depuis l'Antiquité jusqu'au siècle des Lumières, en mettant l'accent sur l'évolution des grues et engins de levage. Il définit la manutention comme le déplacement d'objets sans valeur ajoutée, soulignant son impact sur les accidents (50-80% du temps de fabrication) et les coûts. Le service manutention vise à faciliter le travail, réduire les manipulations et optimiser l'espace.
Les moyens de manutention incluent chandelles, palans manuels, ponts roulants (monorail, bipoutre, monopoutre) et portiques. Les avantages des ponts bipoutre (meilleure stabilité pour charges lourdes) et monopoutre (flexibilité et optimisation de l'espace) sont détaillés. Enfin, les méthodes de levage des pompes sont décrites, avec avertissements sur la sécurité et des techniques pour pompes complètes ou démontées.
Pont roulant Bipoutre
Chapitre 2 : Analyse Fonctionnelle de l'Engin
L'analyse fonctionnelle utilise des outils comme le diagramme "bête à cornes" pour définir le besoin : déplacer la pompe du bassin vers l'extérieur en toute sécurité. Le diagramme d'interaction identifie les fonctions principales (FP) et contraintes (FC), telles que l'adaptation au milieu corrosif et la stabilité.
Le diagramme FAST décompose les fonctions techniques : fixation de la pompe (câble, sangle, chaîne), création de mouvements (moteurs CC, pas à pas, triphasé), et mécanismes de levage (treuil ou palan électrique). Un tri croisé et un histogramme priorisent les fonctions, menant au cahier des charges : déplacement sur trois axes, poids de 400 kg, vitesse de levage 2-9 m/min, etc.
Les solutions évaluées (pont roulant, potence, portique) aboutissent au choix d'un pont roulant monopoutre pour sa simplicité et efficacité. Pour l'entraînement, un système avec deux motoréducteurs et galets motrices est sélectionné.
Les solutions évaluées (pont roulant, potence, portique)
Chapitre 3 : Conception du Mécanisme de Levage
Ce chapitre détaille les calculs de résistance des matériaux (RDM) pour les poutres en acier inox (module de Young 203000 MPa, limite élastique 200 MPa). Une conception initiale sur SolidWorks est présentée, avec dimensionnement des poutres IPE 240 (hauteur 240 mm, masse linéique 30.7 kg/m).
Les torseurs d'actions mécaniques, diagrammes d'efforts tranchants et moments fléchissants sont calculés pour une charge de 4116 N (pompe 400 kg + treuil 20 kg). La section la plus sollicitée est vérifiée, confirmant la rigidité et la stabilité. Le guidage utilise des galets moteurs et de guidage, avec vérification des fixations des rails.
Conception initial de mécanisme étudié
Quelques résultats de vérification à l'aide de RDM6 : diagrammes des efforts tranchants et moments fléchissants
Chapitre 4 : Choix du Groupe d'Entraînement et du Treuil
Les options pour l'entraînement incluent motoréducteurs avec transmission par chaîne ou galets motrices. Après évaluation (simplicité, précision, adaptation au milieu), un système avec deux motoréducteurs triphasés (puissance adaptée à la vitesse 0-40 m/min) est choisi.
Pour le treuil, un modèle électrique (capacité 500 kg, vitesse 2-9 m/min) est sélectionné, avec réducteur et frein pour sécurité. Les calculs de puissance et couple assurent un fonctionnement fiable en milieu corrosif.
Groupe d’entraînement à arbre cannelé SF 15214
Pont roulant avec palan à câble
Chapitre 5 : Méthodes de Levage des Motopompes
Ce chapitre détaille les techniques pratiques : utilisation d'élingues (câble, chaîne, textile), accessoires (crochets, anneaux), et avertissements de sécurité. Des méthodes pour pompes complètes (levage horizontal à vertical), bâtis de refoulement, et parties hydrauliques sont illustrées, en insistant sur l'évitement d'écrasement et l'usage d'équipements adaptés.
Conclusion
Ce PFE propose une solution robuste et optimisée pour le levage de pompes en environnement industriel corrosif. Les guides de calculs détaillés et les photos du système sont téléchargeables ici.
FAQ
Quelle est la charge maximale supportée ?
Le système est conçu pour 400 kg, avec une marge de sécurité.
Pourquoi choisir un pont roulant monopoutre ?
Pour sa flexibilité, sa stabilité et son optimisation de l'espace au sol en milieu industriel.
Quels matériaux sont utilisés ?
Acier inoxydable résistant à la corrosion de l'acide phosphorique.
Le système est-il sécurisé ?
Oui, avec respect des normes, freins et avertissements pour éviter les risques d'écrasement.
Où trouver plus d'informations ?
Consultez le lien en haut des guides de calcul et les photos ou contactez-moi pour des détails techniques.
