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Conception d'un système d'aspiration de poussière au poste de ponçage de carreaux de la MIPROMALO

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par Saturnin TACHOULA TSOGNO
Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé - Ingénieur génie industriel 2005
  

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VI-2-4. Dimensionnement de la cabine

OBJECTIF

L'étude de la cabine permet de répondre à des questions comme :

· La cabine va-t-elle casser ?

· Va-t-elle beaucoup se déformer ?

· Puis-je utiliser moins de matière sans pour autant diminuer les performances désirées ?

On peut donc à travers cette étude réduire les coûts et le temps de conception en testant la cabine sur ordinateur plutôt que lors de tests réels qui sont toujours longs et chers.

MODELISATION

Nous utilisons dans cette section le logiciel de CAO SolidWorks. Et les calculs sont effectués à l'aide du module CosmosWorks entièrement intégré dans SolidWorks. Nous avons identifié un seul cas de charge constitué par le poids propre de la structure plus l'effort exercé par l'opérateur à travers la meule au cours du ponçage. La figure 20 nous montre la modélisation des ces efforts.

Au cours de la modélisation, nous avons immobilisé les quatre supports en les assimilant à des liaisons d'encastrement comme indiqué à la figure 21. Ceci impose lors du calcul, des déplacements nuls à toutes les surfaces ainsi désignées.

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Le matériau utilisé pour le calcul est l'acier allié dont les caractéristiques principales sont consignées dans le tableau 10

Tableau 10 : caractéristiques du matériau

Nom de propriété

Symbole

Valeur

Module d'élasticité

E

2,0681e+011 N/m2

Coefficient de Poisson

 

0,28

Limite d'élasticité

 

6,2042e+008 N/m2

Masse volumique

 

7800.1 kg/m3

HYPOTHESES

Hypothèse de Linéarité

La relation entre le chargement et la réponse induite est linéaire. Cette hypothèse est vérifiée si : 1) La contrainte la plus élevée se situe dans la portion linéaire de la courbe contrainte déformation, caractérisée par un segment rectiligne partant de l'origine. 2) Le déplacement maximum calculé est considérablement plus petit que la dimension caractéristique de la pièce.

Hypothèse d'élasticité

La pièce doit retrouver sa forme d'origine si les chargements sont supprimés (pas de déformation permanente).

Hypothèse de staticité

Les chargements sont appliqués lentement et graduellement jusqu'à leur intensité maximale. Les chargements appliqués brutalement sont source de déplacements, déformations et contraintes additionnelles.

CALCUL

L'analyse statique, calcule les déplacements, les déformations, et les contraintes dans la cabine, sous l'action de chargements et de blocages imposés ci-dessus. COSMOSXpress utilise l'analyse statique linéaire, basée sur la méthode des éléments finis (Finite Element Method = FEM en anglais) pour calculer les contraintes. L'analyse statique linéaire fait suppose les hypothèses ci-dessus réunies pour calculer les contraintes dans la pièce.

Nombre d'éléments :

34763

Nombre de noeuds :

69463

RESULTATS

La répartition des contraintes de Von Mises dans la structure est donnée par la figure 22. La contrainte maximale vaut 1,6204 e+003 N/m2 et est bien inférieur à la contrainte admissible dans le matériau qui est de 6,2042e+008 N/m2.

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La déformé de la structure est donné par la figure 23. La déformation maximale est de 2 mm ce qui est bien acceptable. Précisons que pour être visible à la représentation de la figure 23, les déformations sont amplifiées par un facteur d'échelle de 4.106.

La figure 24 nous permet de faire une comparaison rapide entre la contrainte en tout point de la structure et la contrainte admissible de Von Mises. Les zones critiques sont représentées en rouge sur la figure 24 et les zones non critiques en bleu.

Nous nous réjouissons de voir que toute la structure est bleue sur la figure 24.

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