Etude et dimensionnement du pont roulant

Etude et dimensionnement du pont roulant

Choix de la solution principale du système 

Les solutions suivantes sont le résultat d’une étude approfondie du pont roulant n’utilisant que des pièces faciles à fabriquer et à très bas coût.

 Solution 1 :
 Pont roulant posé
L’appareil roule sur deux voies de roulement constituées par un rail qui repose sur une poutre de roulement reprise sur les poteaux du bâtiment ou de l’aire de travail ou de stockage par l’intermédiaire de corbeaux (pièce en forme de trapèze rectangle métallique ou en béton qui assure la liaison entre le chemin de roulement et le poteau). Pour une portée donnée (inférieure à 30 m) et une hauteur sous ferme donnée, c’est le type de pont qui permet d’obtenir la meilleure hauteur de levage.

 Solution 2 :  Pont roulant suspendu
L’appareil roule sur l’aile inférieure d’un profilé repris directement sur les fermes du bâtiment. Ces chemins de roulement peuvent comporter plus de deux voies de roulement. Ils peuvent en outre être équipés de plusieurs moyens de levage pour desservir toute la surface du bâtiment. Dans le cas de portée très importante on installera donc plutôt ce type de matériel.

 Solution 3
 Portique
L’appareil roule sur deux voies de roulement constituées par un rail fixé directement au sol. Ils sont reliés par deux jambes ou palées. Ces portiques sont installés dans le cas où le bâtiment ne pourrait supporte les réactions qu’entraînerait l’installation d’un pont roulant ou si les transformations nécessaires s’avéraient très onéreuses, il en serait de même s’il n’y avait pas de bâtiment du tout (parc extérieur). Un déport des poutres de roulement permettant d’aller chercher des charges à l’extérieur des rails déroulement est possible, il se nomme, dans ce cas, portique à avant-bec.

Solution 4 
 Semi-portique
L’appareil roule sur deux voies de roulement. L’une est constituée par un rail au sol, alors que l’autre s’appuie sur la charpente du bâtiment et roule sur un chemin de roulement aérien. Cette formule est utilisée le plus souvent en complément d’un pont roulant important qui assure la liaison entre les postes équipés chacun d’un semi-portique.
Voici 4 types de ponts roulants différents. Le choix aurait pu se porter sur n’importe lequel d’entre eux tant il est vrai que les différences sont minimes. Cependant, le portique a été écarté car ses palées de fixation réduisent la portée, le portique n’a pas été retenu. Le choix du pont roulant bipoutre posé s’est définitivement imposé car dans le plan il y a les espaces pour les chemins de roulement posé et le pont roulant bipoutre a des capacités plus élevé que le pont roulant monopoutre.

Choix des solutions principales des sous-ensembles 

Diagramme FAST 
Choix des poutres Version profilé possède plusieurs avantages qui sont les suivants :  S’adapte dans les bâtiments dont les chemins de roulement peuvent être suspendus sous charpente.
Fonction de service Fonctions techniques Solutions technologique
Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique
Moteur électrique
Assurer le guidage en translation
Système de galet +chemin à rails
Elever et maintenir la pièce
Palan électrique à câble
Adapter l’énergie mécanique de rotation
Réducteur à engrenage
Immobiliser le câble Système de freinage
Transmettre l’énergie mécanique à la cage
Câble + crochet
Détecter la position extrême de la charge
Butée de fin de course
Recevoir les ordres de l’utilisateur
Boitier avec boutons
Déplacer la charge dans les trois dimensions
 Permet une meilleure utilisation de la surface au sol.  Possibilité de transfert. Version caisson possède plusieurs avantages qui sont les suivants :  Idéal pour les grandes structures.  Autorise une portée et une charge plus importante.  La version que j’ai choisie est la version profilée car la portée inférieure à 12 m et le prix des caissons plus haut que le prix des profilés.
Choix des poteaux Les réactions verticales de la poutre de roulement sont transmises directement aux fondations par l’intermédiaire des poteaux : indépendants ou non de ceux de la halle : comme le montre les exemples de la figure. Dans le cas (a) la poutre de roulement est posée sur un corbeau encastré au montant du cadre. Dans le cas (b), le poteau de la poutre de la poutre de roulement est indépendant de celui de la halle. Le cas (c) est une combinaison de deux poteaux, appelée montant à baïonnette. Les cas (b) et (c) conviennent particulièrement bien aux ponts roulants de forte capacité, le cheminement des forces étant le plus direct.
 J’ai choisi le type de poteaux indépendants car ce type n’a pas d’influence sur la structure de la halle.
Conclusion : La méthode adoptée nous a permis de déterminer la solution adéquate pour la réalisation de chaque fonction du système Le prochain chapitre présente une étude approfondie pour les solutions pour trouver toutes les informations sur les produits nécessaires.

Table des matières

Dédicace
Remerciements
Abstract
Sommaire
Introduction générale
Chapitre 1 : Contxte général
Introduction
I. Présentation de TechniPlus-KONECRANES
1. Les activités de TechniPlus-KONECRANES
2. Les principaux partenaires & fournisseurs de TechniPlus
3. Les principaux clients de TechniPlus
4. La commercialisation d’engins et d’équipement divers
5. La capacité de TechniPlus
a) Les moyens humains
b) Les moyens matériels
c) Chiffres d’affaires / Evolutions
6. Organisation interne
a) Service commercial
b) Service financière
c) Service ressources humaines
d) Service technique
e) Service de port
f) L’organigramme
II. Présentation du projet
1. Mise en situation et charte de projet
a) Mise en situation
b) Charte de projet
2. Explication et représentation schématique du fonctionnement du système
a) Généralités sur le pont roulant
b) Principaux mouvements
III. Planning prévisionnel du projet
Conclusion
Chapitre 2 : Analyse fonctionnelle
Introduction
I. Modélisation du système
II. Analyse fonctionnelle du besoin
1. Etude fonctionnelle
1.1-Enoncer le besoin
1.2- Analyse de la séquence d’utilisation
1.3- Analyse de la séquence hors d’utilisation
1.4-Hiérarchisation des fonctions de service
III. Choix des solutions
1. Choix de la solution principale du système
1.1. Description des solutions
2. Choix des solutions principales des sous-ensembles
1 -Diagramme FAST
2- Choix des poutres
3-Choix des poteaux
Conclusion
Chapitre 3 : Etude et dimensionnement du pont roulant
Introduction
I. Description de la solution retenue
II. Choix des matériaux
1. Choix des aciers et des matériaux de construction
1. Matériaux des profilés
2. Matériaux des colonnes de guidages (les rails)
3. Matériaux des galets
III. Classification de mécanisme de levage suivant les normes FEM et ISO
1- Définition
2- Classification des ponts roulants
3- Classe de fonctionnement
IV. Vérification des galets du chariot
1. Sélection du galet
2. Calcul de vérification suivant les règles de la norme ISO 16881-1 et la norme FEM
a) Détermination du matériau
b) Choix du rail de roulement et détermination de la largeur utile b
c) Détermination des coefficients C1 et C2
d) Vérification des deux conditions
e) Détermination de la rainure de galet 125 qui correspondant au type du rail KSN 50.30 avec la norme EN 13135-2.2004(E)
V. Vérification de l’arc-boutement entre le rail de guidage et le galet
VI. Dimensionnement de la poutre principale
1. Modélisation
2. Choix du profilé adéquat
3. La flèche
4. Distribution des contraintes normales
5. Validation finale de la barre avec l’Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014
VII. Vérification des galets du chemin de roulement
1. Sélection du galet
2. Calcul de vérification suivant les règles de la norme ISO 16881-1 et la norme FEM
a) Vérification des deux conditions
b) Détermination de la rainure de galet 125 qui correspondant au type du rail KSN 50.30 avec la norme EN 13135-2.2004(E)
VIII. Dimensionnement du chemin de roulement
1. Choix du profilé adéquat
2. Vérification du profilé avec Robot
IX. Calcul de flambement des poteaux
1. Calcul de l’effort normal sur un poteau
2. Vérification de la résistance au flambage
a) Calcul de La longueur de flambement de la poutre ??
3. Choix du profilé adéquat
4. Vérification du profilé avec Robot
X. Dimensionnement des barres de contreventement
a) L’emplacement des contreventements dans l’ensemble de la structure
b) Dimensionnement avec l’Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014
XI. ETUDE DES ASSEMBLAGES
1. Assemblages des rails et des poutres Tolérances
2. Assemblage poutre (HEA280) avec poteau (HEA180)
Calcul d’assemblage
3. Assemblage des contreventements (CAE 140*13)
Calcul d’assemblage avec Robot
4. Fixation des pieds des poteaux
Calcul d’assemblage avec Robot
XII. Protection de la structure du pont roulant
1. La corrosion
2. Le feu
Conclusion
Chapitre 4 : Préparation pour la mise en œuvre des calculs
Introduction
I. Développement des applications pour la société
1. Fonctions des applications
2. Langages et outils utilisé pour la création du logiciel
3. Création des interfaces
II. Préparation des éléments du dossier d’appel d’offre
1. Plan du pont roulant
2. Bordereau du prix
Conclusion

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