Soutenance mémoire
Présentation du système de cavage
Ce rapport présente le travail que j’ai effectué lors de mon stage au sein de Société Nationale Industrielle et Minière (SNIM). Pendant cette période je me suis familiarisé avec un environnement technique et j’ai vu le principe de fonctionnement de plusieurs organes et engins mécaniques. Le projet réalisé s’est avéré très intéressant et très enrichissant pour mon expérience professionnelle. En effet, ma formation s’inscrit précisément dans ce domaine (mécanique), grâce à ce stage, j’ai travaillé sur un projet qui m’a permis d’entrevoir en quoi consiste la profession d’ingénieur dans ce secteur d’activité. Le but de ce rapport n’est pas de faire uniquement une présentation exhaustive de tous les aspects techniques que j’ai pu apprendre ou approfondir, mais aussi, de manière synthétique et claire, de faire un tour horizon des aspects techniques et auxquels j’ai été confronté .
Mon présent stage a été pour moi une occasion très précieuse offerte par la société SNIM pour une prise de contact avec le secteur professionnel. Dans ce cadre la société SNIM nous a proposé comme thème pour notre projet de fin d’études « retenu du réducteur de la chaise de cavage de la pelle 290B », dans le but de réduire les arrêts répétitifs de la pelle .Pour cela, nous avons suivi une démarche de résolution de problème. Je vous expose dans ce rapport en premier lieu une présentation de l’entreprise ensuite une description de la machine et définition du problème, puis dans le troisième partie je vous présente une étude théorique et des solutions proposés et enfin, en conclusion, je résume les apports de ce stage.
Présentation de la société
Repères institutionnels
Dénomination : Société Nationale Industrielle et Minière « SNIM » Siège social : BP 42 Nouadhibou, Mauritanie Forme juridique : la SNIM est une société anonyme de droit Mauritanie régie par la loi du 18.01. 2000 portant code de commerce et par la loi n°78*104 de la 15/04/1978 portante création de la SNIM Date de Création : la SNIM a était créée par la loi n°78*104 du 15/04/1978 sous le nom de « Société Nationale Industrielle et Minière » (succédant à la MIFERMA créée en 1952). La durée de la société est fixée à 99 ans à comporter du 1er janvier 1978. Sauf les cas de propagation ou de dissolution anticipée prévus par ses statuts Objet social : la société a pour objet : l’extraction et la vente du minerai de fer ainsi que la promotion de la recherche et l’exploitation des ressources minérales. Exercice social : l’année sociale commence le 1er janvier et finit le 31 décembre. Registre de commerce : la SNIM est inscrit au registre de commerce du Tribunal de commerce de Nouakchott sous le N° 4579 du registre analytique Université Projet de Fin d’études
Implantation
La SNIM est principalement implantée dans les wilayas du Tiris Zemour (Zouerate) et de Nouadhibou. Le minerai est extrait et/ou traité dans les environs de la ville de Zouerate avant d’être
transporté via un train minéralier au port de La Société Nationale Industrielle et M fer extrait des Guelbs du Tiris dans le Nord de la Zouerate où ses sites d’exploitation sont implantés Les produits sont acheminés au Port de Nouadhibou à 700 Km de la mine, à l’aide de trains minéraliers pouvant atteindre des longueurs de 2,5 Km, avec un tonnage brut de 22000 t. C’est à partir de cette ville où la société dispose d’un port minéralier, en eau profonde, capable d’accueillir des bateaux de 150 000 t, que les produits marchands sont expédiés chez les clients implantés notamment dans plusieurs pays de l’Europe occidentale et en Chine.
Description de la Machine pelle 290-B
Définition
La machine 290-B est une pelle Ward Leonard entièrement électrique, fonctionnant sur courant continu, avec commande simplifiée statique type SCR(ou à thyristor).La pelle 290-B est conçue pour excaver et charger des matériaux à partir de fronts de taille verticaux, au-dessus du niveau sur lequel est arrêtée la machine. Cette pelle est idéale pour l’enlèvement des matériaux pouvant être chargés directement dans les camions. Les exploitations de mines à ciel ouvert de charbons et différents types de minerais sont des applications usuelles de la pelle 290-B. La pelle 290-B est montée sur chenilles à translation indépendante. Le mécanisme d’entrainement de translation est situé à l’arrière du châssis inferieur. Les deux boites de réduction séparées sont montées sur les longerons des chenilles et assurent une garde au sol maximal. Les arbres de sortie à chaque extrémité du moteur sont couplés aux réducteurs. Des embrayages pneumatiques, à disques à faible inertie, et à freins à disques, transmettent la puissance de conduite aux chenilles de droite ou de gauche, les deux embrayages sont en prise pour la translation en ligne droite.
Mécanisme de cavage
Le mécanisme de cavage est constitué par un moteur à courant Continu et des réductions qui entraînent le tambour d’enroulement du câble de cavage. La chaise complète du cavage est fixée par des axes et des coins d’ancrage sur la plateforme du châssis orientable.
Moteur de cavage
Le moteur de cavage est un moteur qui fonctionne à courant continu, réversible à vitesse variable. L’alimentation en courant continu est fournie par la génératrice à courant continue de cavage. Des sorties d’arbre conique à chaque extrémité du moteur sont prévues pour le montage du pignon d’entraînement et du frein de cavage. Le moteur est refroidi par un ventilateur alimenté par un moteur à courant alternatif.
Réducteur de cavage
La puissance de rotation fournie par le moteur de cavage est transmise par le pignon N°1(fig.5) monté sur la sortie d’arbre du moteur à la couronne N°2 d’arbre primaire. Un pignon N°3 situé sur l’arbre primaire, se met en prise avec l’engrenage de la couronne N°4 de l’arbre intermédiaire claveté avec celle-ci. Un pignon N°5 taillé près du centre de l’arbre intermédiaire se met en prise avec une couronne boulonnée N°6 fixée sur le treuil. Les premières et secondes réductions tournent dans des carters étanches à l’huile, sauf le pignon du second arbre intermédiaire et la couronne du treuil de cavage. Les dentures hélicoïdales du pignon N1 et de la couronne N2 assurent une transmission avec un faible frottement d’un flanc sur l’autre (moins de vibrations, bon rendement), mais elles engendrent une poussée axiale. On peut remédier à cette poussée en utilisant deux dentures inclinées en sens inverse. L’inclinaison des dents permet aux dents de subir des contraintes progressivement au sens contraire des dentures droites d’ou l’engrènement est sur toute la longueur des dents dont la conséquence est la déformation brusque des celles-ci. Les pignons sous carter sont lubrifiés à l’huile. Le pignon de l’arbre intermédiaire et la couronne du tambour ainsi que tous les paliers d’arbre sont lubrifiés à la graisse.
Frein de cavage
Le frein de cavage est du type à disques, monté à l’horizontale sur le moteur, serré par ressort et desserré par air et serré automatiquement en cas de panne d’électricité.
Treuil de cavage
Le treuil de cavage est en acier allié monobloc et comporte des rainures pour enrouler et dévoiler les câbles du mouvement du bras de cavage au tour. Les câbles de cavage sont fixés de chaque coté de la couronne, au milieu du tambour. Les câbles de retrait sont fixés à chaque extrémité du
tambour. L’arbre du tambour de cavage est soutenu sur le châssis par des roulements à rotule sur rouleaux. Le tambour est claveté sur l’arbre.
Présentation du problème
Méthodologie de traitement du problème
Nous avons choisi une méthodologie qui utilise les outils de traitement des problèmes de qualité. C’est une organisation efficace des étapes et qui peut englober tout le problème et trouver toutes les solutions possibles. La méthodologie comporte cinq étapes, il s’agit respectivement de la définition du problème, l’analyse, la résolution, la mise en œuvre et la généralisation.
Définition du problème
Situation actuelle Le réducteur de cavage tombe souvent en panne, ce qui influence directement la production soit par les arrêts, soit par la détérioration d’autres organes (les paliers, les roulements les entretoises). Par conséquent, on remarque une consommation importante des pièces de rechange. Expertise des roulements détériorés L’expertise d’un roulement détérioré est une source précieuse d’informations sur ses conditions de montage et de fonctionnement. Durant la période que j’ai passé dans l’atelier entretient pelle perfo, j’ai constaté que la plupart des pannes se produisent dans la chaise de cavage à cause de roulement droit qui se casse totalement ainsi que les vis de fixation de retenue. Les deux bagues s’usent et l’arbre ne reste plus centré sur à l’axe.
Collection des informations
Pour collecter tout les problèmes qui persistent sur la machine, je me suis référé à des fiches vie engin, un document élaboré par le service bureau d’étude. Ce document doit être rempli par l’opérateur dès que la machine tombe en panne, puis par le technicien de maintenance. Ce dernier doit noter les causes du problème avec précision. J’ai consulté ce document, mais j’ai remarqué qu’il ne mentionne plus les causes du problème, Ainsi j’ai décidé de chercher l’information autrement. Alors, j’ai passé tout mon temps à observer la machine, assister aux actions faites par les techniciens et leurs demander à fur et à mesure de me lister tous les problèmes qu’on peut rencontrer sur la machine, et chercher à évaluer leurs fréquences et leurs degrés de criticité.
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Table des matières
TABLE DES MATIERES
PARTIE 1 : présentation de la société et le service
Chapitre I : Présentation de la société
I.1. Repères institutionnels
I.2. Implantation
I.3. Actionnariat de la SNIM
I.4. Impact économique
I.5. Historique
Chapitre II : Présentation du Service 940
II.1. Mission du service 940
II.2.Organisation du service 940
II.2.1. Découpage
II.2.2. Organisation d’un chantier
PARTIE 2 : Présentation du sujet et l’engin
Chapitre I : Description de la machine
I.1. Définition pelles 290B
I.2. Fiche technique pelles 290 B
I.3. Principaux composants
I.4. Présentation du système de cavage
I.4.1. le rôle de la chaise
I.4.2. Mécanisme de cavage
I.4.3. Moteur de cavage
I.4.4. Réducteur de cavage
I.4.5. Frein de cavage
I.4.6.Treuil de cavage
Chapitre II : Présentation du problème
II.1. Méthodologie de traitement du problème
II.2. Définition du problème
II.3.Classement des pannes
II.4. Position du problème
II.4.1. L’emplacement de roulement dans l’enginII.5. Recherche les causes du problème
II.5.1. Liste des causes probables du problème
II.5.2. Diagramme Ichikawa
II.5.3. Rechercher les causes racines
Université Sidi Mohammed Ben Abdellah – Fès
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
Projet de Fin d’études 6
PARTIE 3 : étude théorique et solutions proposés
Chapitre I : Etude théorique
I.1. Généralité sur le fonctionnement des réducteurs
I.1.1 Réducteurs à train de roues dentées
I.2. Réducteur de cavage
I.2.1. Schéma cinématique du réducteur de cavage
I.2.2. Données techniques
I.2.3. Détermination du rapport de réduction
I.2.4. calcul de couple
I.2.5. Détermination de la charge dynamique nominale P1
I.2.6. La charge dynamique équivalente R
I.2.7. Détermination de la charge dynamique maximale P
I.2.8. Charges appliquées au roulement
I.2.9. Répartition de la charge radiale
I.3. Calcule-la duré de vie de roulement
I.3.1. Durée de vie (L)
I.3.2. Durée de vie nominale (L10)
I.3.3. Charge dynamique de base C
I.3.4. Méthode de calcul
Chapitre II : Défauts recensés
II. Défauts recensés
II.1. Défauts recensé sur la méthode de rechargement
II.2. Défauts recensé sur la méthode de montage de roulement
II.3. Défauts recensé sur la méthode d’usinage
II.4. Le graissage
Chapitre III: Les solutions proposées
III. Les solutions proposées
III.1. Première solution : changement les roulements
III.1.1. Modification sur le Coté gauche
III.1.2. Modification sur le Coté droite
III.1.3. Les dimensions des pièces
III.1.4. Les avantages et les inconvénients de la solution proposée
III.2. Deuxième solution : changement du système de montage
III.2.1. Montages conventionnels
III.2.2. Le système de roulements auto-aligneurs
III.2.3. Les avantages et les inconvénients
III.3. Des suggestions différentes
III.3.1 La méthode de rechargement
III.3.2.Montage
III.3.3.Vérification des jeux
III.3.4. L’existence des pièces de rechange
III.3.5. L’usinage des paliers
III.3.6. Lubrification
Conclusion générale
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