Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la farine : projet industriel du groupe Seeds of Africa (SOA).

III.3 Dimensionnement des équipements annexes

III.3.1 Dimensionnement des convoyeurs à bande

Etant donné que nous prévoyons de temps à autre un changement du convoyeur d'un poste vers un autre, nous allons dimensionner nos convoyeurs de telle manière qu'ils puissent supporter la charge maximale quels que soient les postes dans lesquels nous les placerons. Nous disposons des données techniques suivantes :

- Masse volumique : 0.45t/m³ [6]

- Granulométrie :

- Abrasion : faible ;

- Angle d'éboulement : 30°

- Production journalière des épis de maïs 14t

- Débit de transport souhaité : l, = 2t/h

Caractéristiques de l'installation :

- Variation de la hauteur H = 2m (élévation)

- Pente : = 20%

- Conditions d'exploitation : normales ;

- Utilisation : 8h par jours

- Bande ayant une catégorie de résistance égale à 200N/mm, et une valeur qode 8.9 kg/m. Vitesse et largeur de la bande transporteuse

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III.3.2 Caractéristiques de la bande

Les caractéristiques physiques du produit à manutentionner (ici les grains de céréales) sont les éléments déterminants pour le calcul de la vitesse de la bande. Une granulométrie, une abrasivité ou une masse volumique plus importantes nécessitent de réduire la vitesse de la bande transporteuse, au vu des caractéristiques du produit (produit faiblement abrasif, granulométrie moyenne, masse volumique de : 0.5 à 1t/m³) la vitesse maximale et la largeur maximale recommandées sont :

????????: 3??/??

???????? = 800????

Détermination de l'angle d'inclinaison des rouleaux

Figure 21 : Modèle d'étude pour le calcul des rouleaux

Hypothèses de base : a = 306 mm /3 = 30⁰ ; b = 388???? ; ?? = 2 * ?? * cos(A) + b

Il s'agit de déterminer A qui permettra un meilleur transport du produit et au débit proposé dans le cahier de charge ; pour cela l'aire S est donnée par :

[2 * ??* cos(A) + b) * 2 * sin (/3)]

?? = + (?? * cos(A) + b) * ?? * sin (A)
4

En remplaçant avec les données numériques on trouve :

?? = 0.25 * [0.612 * cos(A) + 0.388] + [0.306 cos(A) + 0.388] * 0.306 * sin (A) étant donné que cette équation est difficile à résoudre nous allons choisir A l'abaque placé en annexe3.

A = 30⁰ Peut minimiser la surface s ; nous prenons donc :

A = 30⁰

Choix des rouleaux

Dans le tableau58 (annexe3) pour une bande de 800 mm de largeur, on peut choisir des rouleaux de 89 mm de diamètre.

???? = 89????

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On peut maintenant chercher à déterminer l'effort qui s'exerce sur les rouleaux porteurs et celui qui s'exerce sur les rouleaux du brin inférieur. En supposant qu'on peut utiliser une bande ayant une catégorie de résistance égale à 200 N/mm, et une valeur q?? de 8.9kg/m.

C?? = a0 * (q?? + 3.6 * ??

* 0.981)[daN]

Pour les rouleaux porteurs, l'effort statique sera donné par la relation ci-dessous :

l

2

C?? = 1.2 * (8.9 +

3.6 * 3 * 0.981)

C?? = 10.7 daN

L'effort dynamique sera donné par la relation ci-dessous :

C??¹ = C??* F?? * F??* F?? [daN]

C??¹ = 10.7 * 1 * 1.7 * 0.9

C??¹ = 16.5 daN

Où : F??; F??; F?? désignent respectivement les coefficients d'utilisation ; les coefficients de choc ; coefficient lié à l'environnement ; ces valeurs sont choisies dans les tableaux62, 63,64. qui sont placés en annexe3;

L'effort sur le rouleau central d'une station porteuse est obtenu de la manière suivante :

C??= C??¹ * F??

C?? = 16.5 * 0.65 = 10.75 daN

Pour les rouleaux inférieurs l'effort statique sera donné par la relation ci-dessous :

C?? = a?? * q??_*0.981[daN]

C?? = 3 * 8.9 * 0.981 = 26.2 daN

L'effort dynamique sera donné par la relation ci-dessous :

C??¹ = C??* F?? * F* _F?? [daN]

C??¹ = 26.2 * 1 * 1.1 * 1.05 = 30.3 daN

F: e??t d??nné ??a?? le ta??lea?? q??i ??e??a ??i?? en annexe

Puissance du moteur

Pour déterminer la puissance du moteur nous disposons des données suivantes :

· D=89mm diamètre du rouleau

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1.5

9.1

q1 =

q2 =

q3 =

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· f=0.017 coefficient de frottement interne du produit et coefficient de frottement des parties tournantes (tableau en annexe)

· ???? = 4 coefficient de résistance fixe (tableau en annexe)

· q?? = 8.9 ????/?? (en utilisant une bande de résistance de 200N/mm)

· ????= 1 coefficient de résistance passive en fonction de la température (tableau en annexe)

q₁ =

q₂ =

Déterminons d'abord les valeurs suivantes que nous nommons : q₁; q₂; q₂ poids des parties tournantes des stations superieures

e??arte??ent des stations superieures

poids des parties tournantes des stations inférieures

e??arte??ent des stations inferieures

????

q3 =

3.6 * V

10.4

= 6.95????/??

3 = 3.03????/??

2

3.6 * 3 = 0.19 ????/??

L'effort tangentiel total F?? est le résultat de la somme algébrique des efforts tangentiels F?? ^et F?? correspondant aux sections supérieures et inférieures de la bande, à savoir :

F??= F??+ F?? [da??]

F?? = [L * ???? * f * ????(q?? + q1 + q3) + H * (q3 + q??)] * 0.981[da??] F?? = [L * ???? * f * ????(q?? + q2) - H * (q??)] * 0.981[da??] F?? = [16 * 4 * 0.0175 * 1(8.9 + 6.75 + 0.19) + 2 * (8.9 + 0.19)] *						0.981[da??]	F?? =
35.25da??						F?? =
[16 * 4 * 0.0175		* 1(8.9 + 3.03) - 2 * (8.9)]	* 0.981[da??]			F?? =
-4.35da??
						F ?? =
35.25 - 4.35 =		30.9da??

En considérant un rendement mécanique moyen de l'ordre de ?? = 0.8 ; la puissance P du moteur sera donnée par :

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???? * ??

??=

??

30.9 * 3 * 10

??=

= 1158.75??

0.8

Conclusion : la puissance utile est de ?? = 1158.75?? nous installons de puissance P=2kW

??= 2????

Choix du diamètre des tambours

Le tableau67 qui est mis en annexe3 nous permet de choisir les diamètres des tambours moteur et de renvoi en fonction de la largeur de la bande ; étant donné que nous avons une bande transporteuse de largeur 800 mm nous choisissons pour :

- Tambour moteur : ?? = 500mm

- Tambour de renvoi : ?? = 315mm