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CANEVAS DU RAPPORT FINAL

1. u nasisa 54 Figure 31Sp cifications de la pompe de s rie P124 n asas 56 Figure 32Sp cifications des moteurs diesel Kubota 58 Figure 33 Courbe de performance du moteur Kubota V3307 DI TT E3B a 59 Figure 34 Sp cifications des courroies en V de section A B C D E a aaaaassssssssa 59 Figure 35 Atteinte d une source de danger par dessus un protecteur a 61 Figure 36 Distances de s curit respecter en cas d atteinte par dessus un protecteur 61 Figure 37 Atteinte d une source de danger travers un protecteur a aa 62 Figure 38 Ouvertures possibles dans les protecteurs 62 Figure 39 Ouverture maximale admissible dans un protecteur une distance ds du danger 00000000 63 Figure 40 Protection des angles entrants 64 Figure 41 ch ancier du projet ln nas he de den etes Anita da dt rr rearen 65 Tableau 1 Essences de bois utilis s comme bois de chauffage au Canada de la plus dure la moins dure r f 4 9 Tableau 2 tude de faisabilit de l entr e de la machine 14 Tableau 3 Etude de faisabilit du tron onneur nes 15 Tableau 4 tude de faisabilit de la sortie de la machine c ccsscssssssessssss
2. N a o 72 Annexe D Palier en fonte Palier applique en fonte Serrage par collier excentrique 86 63 5 19 Be 2 9 7 19 15 295 115 456 43 7 992 152 296 15 30 115 459 17 1 44 4 UEL205D1W3 1 UEL205 013D1W3 Se 2 Va We 1 6 Ms 1 1748 0 689 UEL205 014D1WS 5 9 UEL205 015D1W3 UEL205 100D1W3 UEL206D1W3 UEL206 101D1W3 UEL206 102D1W3 UEL206 103D1W3 UEL206 104D1W3 UEL207D1W3 14 UEL207 104D1W3 1 UEL207 105D1W3 1 UEL207 106D 1W3 UEL207 107D1W3 UEL208D1W3 UEL208 108D1W3 UEL208 109D1W3 UEL209D1W3 UEL209 110D1W3 UEL209 111D1W3 UEL209 112D1W3 UEL210 DIW3 1 UEL210 113D1W3 1 UEL210 114D1W3 1 UEL210 115D1W3 2 UEL210 200D 1W3 Remarque 1 Ces d signations repr sentent des s ries relubriflables Pour une s rie sans entretien ter le suffixe D1 de la r f rence Note Veuillez vous reporter la page 25 pour la talle du graisseur 73 Units Millimeters NTN SERIES ECCENTRIC LOCKING COLLAR TYPE g Lube Hee of Basic Load Ratings Housing 2 Q UELFU J 4 UELFU 6 UELFU 54 16 27NPT 1 650 LD 1 6875 1 7500 I 46 17 1 627 246 27NPT L t ea 2 469 0 969 17 1 746 714 278 27NPT G 21 2 811 1094 i lli 14 27NPT ote Metric Skes available The production and shipment of back acide coated inserts wil be introduced as a rolling
3. Cependant les pics le composant seront changer r guli rement pour cause d usure les rouleaux le composant seront changer r guli rement pour cause d usure Cet instrument est Cet instrument est Cet instrument est utilis Elle devra tre assez utilis dans les utilis dans les scieries dans les scieries pour paisse pour supporter scieries pour pour transporter les transporter les billots de le poids de la bille et Physique transporter les billots billots de bois Bien bois Bien dimensionn risque de se bosser de bois Bien dimensionn il il supportera la charge avec le temps dimensionn il supportera la charge supportera la charge Devrait couter 2000 Devrait co ter environ Devrait co ter 5000 Tr s conomique s il reste court et que 5000 Cela coutera Cela coutera plus cher Devrait couter moins la main d uvre est plus cher que le que le convoyeur d de 100 tout d pend conomique bon march convoyeur dd l usinage Pour ce prix du prix du fer l usinage Pour ce prix la main d uvre devra la main d uvre devra tre bon march tre bon march Si on change les Si on change les Si on change les Il faudra changer la composantes composantes composantes t le r guli rement m caniques au temps m caniques au temps m caniques au temps pour cause d usure Il recommand par leur recommand par leur
4. Ce facteur de s curit est la norme du bureau d ing nierie scieries for t de la compagnie Abitibi Bowater Il a fait ses preuves donc peut tre consid r comme vrai Cela donne donc un diam tre d arbre de 1 98 tant donn que le rouleau choisi porte des bagues de type XT15 le diam tre d arbre disponible le plus pr s de cette valeur est de 1 15 16 Il est noter que pour des questions pratiques l arbre de pieds m me s il ne subit pas la torsion aura le m me diam tre La raison de ce choix est qu il sera ainsi possible de mettre les m mes roulements sur la t te et le pied du convoyeur Cela r duit donc l inventaire n cessaire pour la r paration de l quipement 4 6 2 12 Choix des roulements Les roulements de marque NTN ont fait leurs preuves dans les conditions souvent sales des scieries C est donc ce type de roulement qui sera utilis Il aurait aussi t possible d utiliser des roulements de marque National bearing qui sont en g n ral moins dispendieux Or la moindre qualit de ces roulements a souvent occasionn des probl mes dans l industrie foresti re Le fait que le convoyeur tourne basse vitesse rend possible ce type de roulement mais c est un risque prendre Pour minimiser la grosseur du tendeur et la dimension des roulements un palier en fonte serrage par collier excentrique de type UELFU210 115D1W3 sera utilis Il y a divers type de fixation de roulement sur l
5. Model Line Up kW 0 10 20 30 40 50 60 70 amp 0 Le Super Mini Series 3600rpm Se WG DF Series D Super 05 Series re Super Mini Series 3200rpm E Horizontal 3000rpm a Super Mini Series e Super 05 Series 2800rpm D es Super 03 Series TT w Super 03 Series v3 CS j D 10 29 30 40 50 59 79 BD 90 100 HP This is only an approximation of each model s output range Figure 32Sp cifications des moteurs diesel Kubota tant donn que le moteur choisi devra pouvoir fournir 60 hp environ 45 kW il faudra s lectionner un moteur dans la s rie V3 Le moteur correspondant le plus aux besoins est le V3307 DI T E3B En effet ce dernier peut fournir 55 4 kW 2600 rpm tant donn que le moteur tournera 2000 rpm il sera en mesure de fournir environ 53 hp comme le montre la figure ci dessous 58 PERFORMANCE CURVE Gross Intermittent SAE J1995 55 BRAKE HORSE POWER KW a L L 1 L 1 l L J 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 ENGINE SPEED rpm Figure 33 Courbe de performance du moteur Kubota V3307 DI T E3B On remarque aussi que la puissance de d part de ce moteur est de 34 kW ce qui est beaucoup plus lev que ce qui est n cessaire Il faudrait ventuellement dimensionner les courroies qui se trouveront sur le moteur et qui le relieront la pompe triple et la pompe simple Par man
6. 7 v rin faisant monter et descendre la scie 8 v rin de la but e et 9 moteur du convoyeur de sortie ont t justifi s tout au long de ce rapport donc aucun commentaire suppl mentaire ne sera mis leurs sujets L l ment 15 revient 2 fois dans le sch ma hydraulique Ce dernier a pour but de r guler la vitesse de mont e et de descente de la scie et la vitesse d avance et de recul de la but e En effet sans ces derniers limiteurs de d bit la scie et la but e risqueraient de subir des chocs m me si l utilisateur essaie de contr ler la vitesse de d placement en jouant avec la manette du distributeur Le mouvement de la scie sera multipli par un bras de levier donc le contr le de la vitesse de cette derni re en contr lant le d placement du v rin sera extr mement difficile sans l aide de limiteurs de d bit Il est remarquer que le convoyeur d entr le v rin pour faire monter et descendre la scie et le v rin contr lant la but e sont tous sur le m me moteur La raison de cela est simple le convoyeur et ces v rins ne peuvent physiquement pas fonctionner en m me temps De plus le v rin contr lant la but e n a tellement pas besoin de d bit et n agit tellement pas longtemps qu il ne troublera pas le fonctionnement du v rin contr lant la mont e et la descente de la scie La filtration de l huile est un l ment important Ici 3 choix s offraient mettre un filtre sur l alimentation en huile mettre un
7. ATTEINTE POSSIBLE PAR DESSUS UN PROTECTEUR 19 peg l Hauteur du protecteur fixe de maintien distance reuse lt a gt mm b mm 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2700 Distance horizontale par rapport la zone dangereuse c gt Figure 37 Distances de s curit respecter en cas d atteinte par dessus un protecteur 61 La grosseur du grillage de ces gardes devra respecter ces dimensions FIGURE 5 5 FORME DES OUVERTURES DANS LES PROTECTEURS FENTE CARR OU CERCLE Figure 39 Ouvertures possibles dans les protecteurs 62 Tasteau 5 3 OUVERTURE MAXIMALE EN FONCTION DE LA DISTANCE DE S CURIT dS gt Ouverture en forme de fente ou de rainure tir de la norme CSA Z432 04 21 nes wass Ouverture mm ee sa Moins de 13 s G De0 6 gt 13 De 13 63 9 6 De 6 1 11 gt 64 De64 889 11 LS De 11 1 16 289 De 89 165 9 16 De 16 1 32 gt 166 De 166 444 9 32 De 32 1 49 gt 445 De 445 914 9 49 De 49 1 132 2915 2915 n Ouverture de forme carr e tir de la norme CSA Z432 04 21 te 5 Ouverture mm ds minimale mm Moins de 13 Ss O De036 2 13 De 13 47 9 6 De 6 1 11 gt 48 De48 659 my E De 11 1 16 266 De 66 165 9 16 De 16 1 32 gt 166 De 166 444 9 32 De 32 1 49 gt 445 De 445 914 9 49 De 49 1 132 2915 291
8. recommand par leur faudra aussi effectuer fabricant et qu on fabricant et qu on fabricant et qu on un travail de entretient la machine entretient la machine entretient la machine restauration sur cette comme recommand comme recommand comme recommand ce derni re Temporel le convoyeur sera bon ce m canisme sera bon m canisme sera bon r guli rement pour plus de 40 ans pour longtemps pour longtemps aucune aucune estimation de estimation de temps temps disponible disponible Cependant Si les bons dispositifs de s curit sont mis Si les bons dispositifs de s curit sont mis Si les bons dispositifs de s curit sont mis comme Les manipulations engendr es n cessitent comme le comme le le recommande la un effort physique et recommande la CSST recommande la CSST CSST cette machine peuvent apporter des P cette machine sera cette machine sera sera s curitaire douleurs au dos aux Sant et s curit nes Sie s curitaire s curitaire paules et aux avant bras Il y a aussi un risque de coincement des mains entre la biche et la t le D cision Accept e Refus e Refus e Refus e 14 Physique Il est noter que la solution 4 2 1 2 et 4 2 1 3 ont t refus es cause de leur co t de fabrication trop lev La solution 4 2 1 4 a t refus e cause de son risque pour la sant de l utilisateur La s
9. son utilisation occasionnelle tant donn que la pr sente machine s adresse un public divers n ayant pas n cessairement les aptitudes n cessaires en m caniques il serait bien que les roulements ne soient jamais chang s dans la vie de cette personne Il est convenu que ce d sir est un peu pouss car le roulement sera soumis la salet et diverses situations mais au cela peut tre raisonnable en terme d heure Le nombre d heures sera alors pos 10 000 heures L utilisateur devrait utiliser la machine 4 81 ans en raison de 40 heures par semaine durant les 52 semaines de l ann e pour arriver cette dur e de vie tant donn qu on ne travaille le bois de chauffage qu un maximum de 1 mois et ce temps partiel le nombre d heures d utilisation choisi est amplement suffisant Avec les calculs pr c dents il a t possible de d terminer que la force radiale sera de 988 82 Ib En effet il est pos que chacun des roulements prendra la moiti du poids du rouleau et de la courroie combin e la tension T1 T2 Cette force totale a t valu e pr c demment 1977 63 lb Par cons quent 10 000 68 75 60 1 Cio 988 82 3416 58 lb 20 106 f La valeur C10 du roulement choisi est de 7900 Ibf Cela repr sente un facteur de s curit de 2 31 Bien que le roulement soit surdimensionn c est ce dernier qui sera utilis Ce dernier est robuste et a fait ses preuves dans le milieu sale des scieries
10. y a rien donc a ne coute conomique reste court et que la main rien d uvre est bon march Si on change les composantes Non applicable ici m caniques au temps recommand par leur Temporel fabricant et qu on entretient la machine comme recommand le convoyeur sera bon pour au dessus de 40 ans Sant et s curit Si les bons dispositifs de s curit sont mis comme le recommande la CSST cette machine sera s curitaire Les manipulations engendr es n cessitent un effort physique et peuvent apporter des douleurs au dos aux paules et aux avant bras D cision Accept e Refus e La solution 4 2 3 2 a t refus e cause de son risque pour la sant de l utilisateur La solution 4 2 3 1 repr sente le meilleur compromis tude pr liminaire L tude de faisabilit a permis de faire pratiquement tous les choix de composantes sauf pour le tron onneur Dans ce cas ci tant donn qu il est difficile de trouver de bons param tres comparer en ce qui a trait la scie chaine et la scie ruban un quipementier sp cialis dans l industrie foresti re a t consult Inotech optimisation de scierie L avis de cette compagnie est que vu la fragilit de la lame et le fait que le bois n est pas soutenu la sortie de la scie risques de coincement cette solution est peu envisageable Les risques de bris li s l emploi de la scie ruban
11. 460 60 _ Peuplier tremble soo s 6 Le poids de la bille de bois consid r e comme la plus imposante possible W1 sera donc de 1287 06 Ib 583 8 kg 4 6 2 3 Choix pr liminaire de la courroie Afin de pouvoir connaitre la force que devra subir la courroie il faudra pr alablement poser une sorte de courroie effectuer certains calculs et valider le choix de courroie Une courroie de 18 de large est jug e suffisamment large pour les besoins de la cause En effet la bille la plus large admissible dans le tron onneur fendeur est de 15 de diam tre Un espace de 1 2 sera laiss entre la courroie et les c t s du convoyeur de chaque c t de la courroie Ainsi 4 d espace sera accord e la bille de bois qui ne sera pas parfaitement lin aire De plus les c t s du convoyeur seront inclin s afin de laisser encore plus de place ce type de billes Initialement la courroie Wood Sawyer Plus 250 de Goodyear avait t choisie car elle est compos e d une membrane faite de polyester et de nylon Ce tissage offre les avantages de la faible lasticit et de la r sistance lev e du polyester combin s l excellente force d attache la r sistance l impact et la capacit de la canalisation de l armature de nylon Elle a t con ue sp cialement pour le transport des billes de bois dans l industrie foresti re Le grand d faut de cette courroie est qu elle n cessite des rouleaux de 12 de diam tre C est
12. AVANCER RECULER BUT E all Ag MONTEE DESCENTE SCIE MOTEUR CONVOYEUR D ENTR E 7 MOTEUR CONVOYEUR DE SORTIE POMPE SIMPLE R SERVOIR 21 Figure 28 Sc ma hydraulique du tron onneur fendeur 52 Si on regarde l l ment 1 du sch ma on retrouve un distributeur 2 2 titre de bouton d urgence pour la scie et le convoyeur de sortie En effet ces 2 l ments fonctionnent en permanence mais doivent avoir un bouton d urgence en cas de probl me pour les arr ter C est l l ment 1 qui sera utilis Une fois le bouton d urgence enclench le moteur n est plus aliment en huile donc ce dernier arr te imm diatement Aucun distributeur en particulier n a t cibl mais la compagnie Bosch en vend et la compagnie Engrenage Provinciale peut facilement conseiller une marque peu dispendieuse L l ment 2 lui est un distributeur 4 3 Il est utilis avec le fendeur le convoyeur d entr e et la mont e ou la descente de la scie Ce distributeur est reli une manette Le distributeur choisi pour effectuer les t ches demand es est le Mod le LS3000 achet chez Engrenage provincial Il est indiqu que ce distributeur est id al pour les fendeurs bois De plus il revient l aide d un ressort la position neutre Aucun bouton d urgence n a t mis car si le distributeur est bris et que la manette ne revient pas la position neutre en cas d urgence l utilisateur n aura qu couper l alim
13. L 1 w Ci Nie Rear RE er FF SON RS SE ne LUN A VL CU ww Dre gs 460 par Se ER i F Sas EE Se SE eee me ee ee a TC 30 bar k Psi 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 min 1 rpm 151 177 10 Figure 26 Caract ristiques du moteur OMP 50 Pour ce qui est de toutes les pi ces du convoyeur les m mes que celles du convoyeur d entr e seront utilis es pour des questions d inventaire Par cons quent la m me grosseur d arbre sera utilis e les m mes roulements etc Mais au niveau des roulements il faudra revalider les calculs tant donn que le convoyeur de sortie roule plus haute vitesse Aucun calcul ne sera effectu pour les autres composantes tant donn que c est pour le convoyeur d entr e qu elles subissent les plus grandes forces Donc on reprend le m me calcul que pour les roulements du convoyeur d entr e en changeant la force radiale subite et la vitesse de rotation du roulement Au niveau de la force radiale on va commencer par valuer la force exerc e sur un rouleau Teourroiex T1 T2 Tcourroiey 326 51 lb 148 89 lb Toourroiez 475 4 lb La force due au poids du rouleau et de la courroie est de Tpoids 1 2Ws Wyouteau sin 45 1 T poids 5 23 1063 Ib 31 Ib sin 45 48 Tpoias 1 2Ws Wrouteau COS 45 1 Tpoias 5 23 1063 lb 31 Ibs cos 45 Tyoias 30 09 Ib Tpoias 30 09 Ib On
14. Pour la pompe simple alimentant le convoyeur de sortie le moteur de ce dernier a besoin de 2 6 gpm afin de pouvoir op rer aux conditions voulues Il n a besoin de fournir que de 1780 psi La pompe ayant un engrenage large de 1 2 et tournant 2000 rpm fournirait 8 66 gpm C est beaucoup trop lev Une pompe Permco de s rie P 124 sera alors choisie Les caract ristiques de cette pompe sont les suivantes P124 Performance Chart Specifications 2 0 2 48 1 152 371 1 5 1 86 Gear Width GEM 1 25 1 55 Cubic Inch at rated 1 0 1 24 Disol PSI 75 93 isplacement 9 62 1000 1500 2000 2500 3000 RPM GEAR DISPL MAX WIDTH IN CU IN CC PSI BAR D 62 10 3500 241 15 93 15 3500 241 1 00 1 24 20 3500 241 1 25 1 55 25 3500 241 1 50 1 86 30 3300 227 1 75 2 17 35 2900 200 2 00 2 48 40 2500 172 Figure 31 Sp cifications de la pompe de s rie P124 La pompe avec un engrenage de 1 2 de largeur a t choisie Voici le galonnage fournit Vitesse en rpm d placement en po GPM 231 2000 0 62 GPM 231 GPM 5 37 gpm 56 Dans ce cas il n est pas tr s grave que le convoyeur tourne un peu plus vite et selon la courbe du moteur ce dernier le moteur tournerait environ 300 rpm Le calcul des roulements t repris et ces derniers r sistent cette vitesse avec un facteur de s curit encore tr s lev Les l ments 4 moteur de la scie 5 v rin du fendeur 6 moteur du convoyeur d entr e
15. arbre est au point B On pose que la torsion est enti rement absorb e par le point B car la torsion occasionn e par la courroie est r partie entre le point B et le point C Donc plus on va vers le point C plus la torsion est att nu e Cette att nuation de la torsion se fera sentir dans le rouleau et non dans l arbre car d au fait que les bagues maintenant le rouleau taper bushing doivent toujours tre enlign es ces derni res emp cheront la torsion de l arbre La seule fa on que l arbre entre le point B et le point C tord est que le rouleau se mette a torde et que le d placement occasionn par ce dernier d saligne les bagues et permette ainsi la torsion de l arbre Ici la torsion du rouleau sera n glig e En r alit c est certain que la deuxi me bague prendra une certaine torsion mais c est une hypoth se simplificatrice qui est ici employ e Cette derni re causera un l ger surdimensionnement de l arbre La torsion au point B sera donc gale la torsion du moteur c est dire 1846 85 Ib po tant donn qu un facteur de s curit sera ajout l arbre c est la torsion provoqu e par le moteur sans facteur de s curit qui sera utilis e 30 WUrvlkeaut 5 We H O 2 5 po Figure 15 Aper ue du rouleau de t te de face LT 2 5 po Figure 16 Aper ue du rouleau de t te du dessus 31 w 2 w 2 Figure 17 Aper ue de l arbre de t te Au niveau du moment fl chis
16. curit Plusieurs risques guettent cette machine Outre les risques li s avec la r paration des l ments de la machine ou de l aiguisage de la lame 3 principaux risques guettent les utilisateurs de la machine les risques de coincement principalement entre le butoir et la b che entre la b che et la pi ce fendant le bois et lorsque les convoyeurs se font plier Il y a aussi les angles entrants qu on retrouve principalement o les rouleaux de t te et de pied des convoyeurs En effet une partie du corps risque de se faire entrainer entre la courroie et ces rouleaux Il y a un risque de coupure lorsque la scie est en action Il est aussi recommand de porter en tout temps des lunettes de s curit en cas de bris en lien avec l huile sous pression En lien avec les risques de coincement il faudra mettre des gardes de s curit loignant la personne du danger Le m me genre de dispositif de protection devra tre utilis pour loigner le corps de la personne de la scie La hauteur de ses gardes de s curit devra respecter les dimensions donn es par le livre S curit des machines Pr vention des ph nom nes dangereux d origine m canique allant comme suit 60 Pa P i W 4 Y 9 9 Y W Y Y j gt a FIGURE 5 3 ATTEINTE PAR DESSUS UN PROTECTEUR Figure 36 Atteinte d une source de danger par dessus un protecteur Tagieau 5 1 Risques LEV S DISTANCES DE S CURIT EN CAS D
17. ments dans la machine Il est noter que les l ments tels le refroidisseur et le moteur peuvent tre en partie l ext rieur du coffrage Lors de la r alisation des plans de d tails les l ments tel le pivot pourront tre dimensionn s ad quatement 3 6 2 Le convoyeur d entr e Le convoyeur d entr e devra tre le plus court possible et devra pouvoir se replier sur lui m me gr ce un pivot Il sera aliment par un moteur hydraulique La bille de bois la plus longue qui sera introduite dans le tron onneur fendeur aura 16 pieds 4 88m Des billes de diverses longueurs de 8 pieds 2 44 m par exemple seront aussi trait es Afin d obtenir le meilleur compromis entre le soutien des billes de bois et un convoyeur court et l ger la longueur de ce convoyeur sera de 10 pieds 2 74 m Pour assurer un meilleur soutien de la bille de bois de 16 pieds un petit rouleau non motoris pourra tre mis en place plac sous le convoyeur et sorti au besoin pour donner plus de soutien pour une longueur maximale de 3 pieds Le convoyeur sera int gr au boitier de la machine sur une longueur de 4 pieds 1 22 m C est suite ces 4 pieds que le pivot sera install pour que le convoyeur se plie pour le transport Le convoyeur aura aussi de petits c t s afin d viter qu une bille de bois ne chute du convoyeur et afin de donner du corps la t le soutenant la courroie et la bille couper tant donn que le diam tre
18. tre transportable par un VTT ou un camion de type pick up et devra tre extr mement s curitaire De pr f rence il devra avoir les dispositifs de s curit recommand s par la CSST Monsieur ou madame Tout le Monde devra pouvoir s en procurer un et devra tre capable de l utiliser Il devra tre fait prix modique Ces objectifs sont maintenus depuis le d but On peut cependant affirmer que les objectifs principaux sont d avoir des co ts abordables de minimiser les dimensions de la machine et de minimiser les interventions humaines Depuis le d p t du plan de projet l objectif d automatiser la machine a t abandonn afin de respecter l objectif de r duire les co ts de fabrication Au niveau des co ts une optimisation sommaire a t r alis e Aucune optimisation de co t n a t r alis e partir de soumissions en essayant de trouver la marque de produit la moins dispendieuse mais des composantes de nature moins dispendieuse ont t choisies exemple choisir une pompe engrenage au lieu d une pompe piston Au niveau du transport facile de la machine le fait de lui mettre des roues et de replier les parties de la machine trop volumineuses sur elles m mes font que l objectif est atteint 3 Aspects techniques et l ments de conception relatifs au projet 3 1 Produit fabriquer 3 1 1 Les essences de bois utilis es Pour effectuer une conception ad quate il faut avant tout conna t
19. 0 422 Ibf par pieds Donc 41 Poid total corni res longueurcorni re x poids lin ique x nombre corni res Poid total des corni res 17 12 x 0 422 x 11 Poid total des corni res 6 576 lbf Le poids total de la courroie et des corni res devient donc Poids total poids de la courroie poids des corni res Poids total 39 6366 lbf 6 576 lbf Poids total 46 2126 lbf Ici aussi l hypoth se simplificatrice disant que la friction ne sera appliqu e que sur la partie sup rieure de la courroie sera utilis e Par cons quent il sera utile de connaitre le poids de la moiti de la courroie 1 W 5 poids total de la courroie et des corni res 1 Wp 5 46 21261bf W 23 1063 lbf 4 6 5 1 DCL de la courroie La figure 22 repr sente le convoyeur La figure 23 montre la courroie et les forces qu elle subit La force F repr sente la force induite par le moment cr par la motorisation Figure 22 Apercue du convoyeur 42 Figure 23 Aper ue des forces du convoyeur 4 6 5 2 Calcul de la force de frottement Fy Sur le convoyeur de sortie il est valu qu au maximum b che sera pr sente Si cette derni re 16 0 4064 m de long et 15 0 381 m de diam tre avec une densit maximale de 1050 kg m Le poids de cette b che sera de W poids d une b che volume de la b che x densit de la b che Tt 0 381 W poids d une b che 0 4064 x 1050 W poids d une b che 48 65
20. 75 75 75 75 je 19 8 m 8 _ 8 _ 19 8 standard unloaded shaft psi free running 2 gerotor atmax press drop cont 190 280 280 Nem bf in 1680 s 2480 Min starting torque atmax press drop int 270 or 370 Nem lbf in 2390 3100 pie pes 0 3280 3540 3 Peak load the permissible values may occur fr max 1 of every minute UIntermittent operation the permissible values may occur for max 10 of every minute Figure 13 Caract ristiques techniques des moteurs hydrauliques OMP 160 On remarque que ce dernier une valeur de torque continue de 2660 Ibs po et une vitesse continue de 480 rpm Dans le cadre de ce projet on a besoin de 2585 59 lb po et d une vitesse de 90 pieds par minute 68 75 rpm Le moteur choisi propose donc un torque plus grand et une vitesse plus grande que le besoin Si on regarde la courbe ci dessous figure 12 on s aper oit qu il est possible d obtenir la vitesse le torque voulu en jouant sur le d bit d huile au moteur et sur la pression En effet si on 28 alimente le moteur environ 2 6 US gal min en lui fournissant un diff rentiel de pression de 2030 psi il est possible d obtenir le rendement voulu La figure 12 pr sente les caract ristiques d op ration du moteur choisi tant donn que ce convoyeur n atteindra jamais sa vitesse maximale car il n aura probablement pas termin son acc l ration lorsque la bille atteindra la but e le d bit fourni au moteur est jug de moindre i
21. ANNEXES Bs PATIO KOA TR aa Sumu a terne stds Mare tete ka tat An che tess 20 E AE oe manent 70 S2 ANNEXE B uya wa aaa saka aaa upay auth dede rte E ere ne ia en eee rite net 71 8 3 ANNEXC Css inner ste Cente ceded Coen en etre es PRE E EE eee dre coder phaea 72 SA ANNEXE Da mas in enr sus Pen de sn en ss ss 73 8 5 Annexe Er sansa na Re RE RE uqi q PIO er ne aed 75 8 6 Annex F us n spa gana maya annua nn uqha R a Saa 77 Liste des tableaux et figures Figure 1 Aper u d un CONVOYCUE N n u Maa a A aaa aaa ua aa e 11 Figure 2 Aperc de rouleaux a piss u n U Q tt Qa Mn nine tr tele 11 Figure 3 Aper u de rouleaux presseurs ss 12 Figure 4 Aper u d un tron onneur avec scie chaine nanus 12 Figure 5 Aper u d un tron onneur avec scie ronde u nuansa 13 Fig re 6 Sch ma du CONVOYEUT u u ans nn ne er em tr ed Ne tte 18 Figure 7 Ap r ue du CoBVOyeUr u nu g u usaha satu aaa Qha pu au ushu aaa ua saqsa 21 Figure 8 Aper ue des forces sur la courroie 22 Figure 9 Force sur la courroie l endroit de la charge ececcceseessessceeeeeeecesecaeeeeeesecaaeeneeseceaeeaesereeaeeaeees 23 Bigurel OvAM Gator FIXCO 2 any AR ee tt nn nes nr ete sagas te ner aude ves Tente fn esse 24 Figure 1 1Mod les d alligator Flexco ses 25 Figure 12Croquis du tendeur coutrole ss 26 Figure 13 Caract ristiques tec
22. arbre Le plus simple le serrage par vis de pression est adapt la plupart des applications l exception de celles qui sont soumises des vibrations Dans ce cas le serrage par collier excentrique est propos Dans la pr sente application la machine subira les vibrations provoqu es par le moteur par l embarquement des billes sur le convoyeur et par le transport de la machine sur des routes parfois en piteux tat cause de toutes ces sources de vibrations un roulement avec serrage par collier excentrique a t choisi Du catalogue de la compagnie NTN on connait que 10 P Oq Lio est la dur e de vie nominale en million de tours C est la charge de base dynamique N P est la charge dynamique quivalente N Dans le cas pr sent aucune force axiale n est appliqu e ce qui fait en sorte que C et Pr sont quivalents La valeur de L est donc de 1 million de tours Il est alors possible de trouver C10 avec l quation suivante 33 O Cio est la charge radiale que 90 des roulements vont supporter pour la dur e de vie fix e Lp est la dur e de vie d sir e en heure np est la vitesse d sir e en rpm On note aussi la valeur a Cette derni re vaudra 3 pour un roulement billes et 10 3 pour un roulement rouleaux Dans le cas du pr sent palier a vaudra 3 Dans le cas pr sent la vitesse de rotation sera de 68 75 rpm Il est difficile d estimer la dur e de vie de cette machine tant donn
23. available from stock to fit all popular pulley sizes mm stocks both MXT amp CXT Bushings in a Wide range of bore sizes per hub Both the MXT amp CXT Bushing offers a 2 per foot taper which reduces end disc pre stressing as well as increasing clamping force All bushings size 50 and larger feature full depth keys MXT CXT Bushing Dimensions Max Dimensions _CapSerews ___ Part Number loue se ns 1 13 32 15 32 3 3 4 ll re MXT45 CXT45 4 1 2 3 5 16 15 16 6 7 8 4 5 8x2 1 4 14 3 15 16 Tx 1 72 4 716 Wt Standard Stock Bores Lbs Stock Bore Torque amoo is rt 1 4x1 0 7 1 3 4 3 16 x 3 32 MXT20 CXT20 2 5 16 x 1 1 4 ee TE i 1 2 x 1 3 4 y gt N z J 9 16 x2 ao 5 7 16 5 1 2 1 1 4 x 5 8 x z g 3 15 16 4 7 16 1x 1 2 MXT50 CXT50 EE 3 3 4 8 5 16 3 4 x 2 1 2 27 8 3 15 16 TA x 5 5 we om am uns found ons fe mure a 2 6 716 6 172 5 15 16 6 1 1 2 x 3 4 A Q a 1 F 2 P z 1 3 4 x 3 4 MXT80 CXT80 e s4 1 3 8 15 5 8 12 7 8 1 1 8x3 1 2 85 7 FASES Sx i TR 8 172 9 2x 34 MXT100 CXT100 6 3 16 1 9 6 h7 15 16 15 9 16 B 1 1 8x 3 1 2 146 0 sree seal 7 1 3 s gt 7 10 172 11 2 1 2 x 7 8 MxT120 CXT120 12 7 1 16 1 9 4 20 578 18 9 16 8 1 1 8x3 1 2 216 0 pani or Keystock provided for non standard keyways 15 m
24. beaucoup trop gros et lourd pour la pr sente application Avec le calcul des tensions initialement effectu on arrivait la conclusion que cette courroie n utilisait que 6 de sa tension maximale pour l application pr sente Cette courroie bien que parfaitement adapt e la t che du 19 d placement de billes de bois n est pas adapt e au convoyeur d entr e du tron onneur fendeur La courroie choisie par la suite a t trouv e dans le catalogue Conveyor belt Lightweight gt de la compagnie Goodyear C est la courroie PVG220S2BBb Plusieurs raisons expliquent le choix d une courroie PVG220S2 BBb Premi rement cette courroie se trouve dans la section en lien avec l industrie foresti re du catalogue Deuxi mement un expert de la compagnie Rematech division Bremo Inc M Alain Boucher a t contacter afin d obtenir ses conseils Pour l application pr sente il a indiqu que le meilleur rapport r sistance poids des composantes allait tre obtenu avec une courroie pour service l ger faite enti rement de polyester ayant environ 1 4 d pais et de 220 PIW Suite ses conseils la courroie PVG220S2BBb a t d couverte comme celle r pondant le plus ces caract ristiques Il est noter que les conseils de M Boucher ont t pris avec beaucoup de consid rations car c est ce dernier qui conseil la compagnie foresti re Produits Forestiers R solu depuis des ann es Les caract ristiques de cette derni re se
25. change This is denoted with an M at the end a the current part number Please consult NTN for availabilty 74 Annexe E Param tres analys s Longueur L Pi Convoyeur Largeur Po Inclinaison degr Mod le Longueur Lc Pi Largeur Ic Po Poids de 1 2 courroie WB Lbs Tension maximale admise Lbs Courroie Nature du mat riel Poids sp cifique p Lbs pi Quantit maximum admise sur le convoyeur Mat riel transport Poids de chargement maximum Lbs Vitesse de transport V 2 i min de la courroie p Coefficient de friction entre la courroie et H1 Donn es l acier techniques Coefficient de friction entre la courroie et le tambour de caoutchouc u2 Acc l ration a pi s Force requise pour acc l rer la charge au W 2W3 d marrage d l extension de la 32 2 a courroie Calculs Force requise pour g n raux lever ou abaisser la charge W Force normale ala N W Cosd courroie W Sin Force requise pour F vaincre la friction Ff I N courroie acier l 75 Force utile n cessaire au fonctionnement d F u i u u Pos pu or convoyeur Arc d enroulement A Radian T V rification b du choix de R T gt el2a a courroie Si T1 lt Tmax gt ok Si T1 gt Tmax gt mauvais choix de courroie Fy V Puissance th orique 33000 Hp Calcul
26. d fectueuses Il est noter que l op rateur doit absolument attendre que le v rin soit revenu son endroit initial apr s la fente d une b che avant de commencer couper une autre b che Si cela n est pas respect il y a un risque de coincement d une b che derri re l outil poussoir au lieu de devant L op rateur doit toujours arr ter le moteur avant de tenter quelques op rations que ce soit sur la machine Bref l nergie doit toujours tre remise z ro avant de d coincer une pi ce de bois dans la machine ou r parer cette derni re 3 6 7 Sch ma hydraulique Pour ce qui est du sch ma il aurait t possible de mettre toutes les composantes sur deux pompes coupl es un moteur en mettant sur les pompes un r gulateur de pression En cherchant encore un peu il aurait t possible de faire fonctionner les composantes hydrauliques de toute la machine sur une seule pompe Cela serait devenu tr s dispendieux car jusqu pr sent les recherches effectu es aupr s des fournisseurs n ont montr que des pompes piston avec ce dispositif Ce genre de pompe est tr s dispendieux Il tait donc plus avantageux de prendre 4 diff rentes pompes engrenages coupl es sur le m me moteur Sur cette machine 3 pompes seront coupl es entre elles et reli es au moteur diesel par une courroie tout comme la 4 pompe 51 Voici le sch ma hydraulique r gissant le tron onneur fendeur MOTEUR SCIE FENDEUR
27. du cylindre Or le budget pour faire cela n aurait pas t assez grand et le temps n cessaire pour ce simple dimensionnement aurait t grand C est pourquoi pour des raisons de temps et d argent un industriel a t consult Ce dernier a lui aussi dimensionner son fendeur par essai et erreur Le fendeur que la compagnie Innotech optimisation de scierie a utilis e comportait un cylindre de 4 de diam tre de piston qui fonctionnait 2000 psi Dans de telles conditions le fendeur n a pas t en mesure de fendre les b ches de boulot propos es La pression a donc d tre mont e Personne n a remarqu jusqu quel point la pression d tre lev e Le concepteur cependant valuer que ce fendeur ne peut pas fonctionner avec moins d environ 3000 psi avec le cylindre de 4 bas sur son exp rience Cette pression serait son avis une limite inf rieure de pression pour ce cylindre Il tait remarquer que la vitesse de fente a t valu e comme lente par les clients avec ce diam tre de piston Un site sp cialis a aussi t consult http www chaleurbois com fendeuses bois 2cfr 2c3 2c7 cfm Sur ce dernier des fendeurs dont la force varie entre 8 et 30 tonnes m triques sont utilis s Dans le cas de ce fendeur une pompe engrenages va tre utilis e Ce choix s explique par le fait que ce sont des pompes co t relativement bas qu elles sont de constitution simple et comportent peu de pi c
28. e 3 6 4 Le fendeur Dimensionner correctement un fendeur s av re une t che difficile En effet le fendeur doit cisailler le bois dans le sens des fibres de ce dernier Il est possible de trouver une contrainte ultime de compression d un morceau de bois dans le sens des fibres de ce dernier Cela ne tient cependant pas compte de la pr sence de n uds dans le bois de l orientation pas n cessairement lin aire des fibres de bois etc De plus cette contrainte ultime varie en fonction de l essence de bois du taux d humidit de ce dernier et de la temp rature a laquelle la b che serait fendue 38 Le fendage du bois comporte aussi 2 actions briser la b che de bois et s parer ses morceaux La contrainte de cisaillement maximale ne tient pas compte du fait que les 2 morceaux se font s parer Pour terminer si on se fit aux tentatives d optimisations des scies et machines de coupe du bois dans les scieries cela n a jamais vraiment donn de bons r sultats cause de l impr visibilit de la structure de la pi ce de bois Une m thode exp rimentale a toujours t utilis e pour dimensionner ce genre de composantes C est pourquoi dans le cas pr sent c est sur l exp rience des industriels que sera bas le dimensionnement du fendeur Il aurait t possible de faire les tests l universit soit en utilisant un fendeur et des b ches de diverses essences de bois et en faisant varier la pression de fente et le diam tre du piston
29. et les marques disponibles sur le march De plus tant moins habile avec la mod lisation qu un technicien peut l tre seul un croquis de la machine l chelle a t produit en vue d une mod lisation compl te par un technicien Parmi les choses qu il faudrait faire avant que le projet ne se concr tise on retrouve le fait de s assurer que la contrainte appliqu e sur l arbre de t te du convoyeur d entr e se trouve sous la limite d endurance du mat riau utilis afin qu il n y ait pas de rupture en fatigue de l arbre Aussi il serait bon de d terminer le diam tre minimal du boulon tendeur Il est noter que le diam tre de ce dernier sera plus une question d harmonie avec les pi ces avoisinantes Le nombre de courroies de transmission de type C entre le moteur et les pompes devra tre d termin ainsi que la longueur de ces courroies Le type et le diam tre des poulies sur lesquelles elles logeront est aussi un l ment d terminer On peut retrouver ces poulies et courroies tr s facilement dans le catalogue Browning Il faudra regarder pour chaque pi ce si une lubrification est n cessaire et si oui quelle fr quence Avec les informations que l on a le type d huile utilis pour l hydraulique de la machine devra tre choisi Sur tous les v rins des rotules de type femelles devront tre utilis es afin de contrer le d salignement des pi ces Ces rotules devront tre choisies La marque Aurora est sugg r e
30. hp devient donc 2 814 et le couple requis devient 2585 59 Ib po partir de cela il est possible de choisir un moteur hydraulique Un moteur a d j t point Il s agit du moteur orbital Danfoss de type OMP 160 Un moteur de type OMS 100 aurait tr s bien pu faire l affaire et a fait ses preuves dans l industrie foresti re Or ce dernier est offre une puissance plus grande que celle n cessaire et son caract re industriel en fait un moteur plus dispendieux Les moteurs OMP faits par la compagnie Sauer Danfoss offrent un grand couple au d marrage une longue dur e de vie sous des conditions extr mes d op ration un couple constant sur une grande gamme de vitesse un design robuste et compact un roulement interne grande capacit axiale et radiale et sont utilisables pour une grande vari t d huile hydraulique 27 Voici Les caract ristiques techniques de ce moteur SAUER D DANFOSS Technical Information Technical Data Technical data for OMP with 25 mm and 1in cylindrical shaft continued __ Geometric displacement 112 5 125 0 Es 242 3 306 1 i 6 87 7 65 11 91 0483 18 73 FERSEF CRC EE EREN m HE aa oa oa uen 260 410 390 420 320 370 540 550 600 600 2830 3280 4780 4870 5310 5310 OAF fans eh Lak 107 8 1 int 389 2 23 82 110 70 60 148 94 8 1 Au 115 a 1670 s 150 100 225 180 130 3260 2610 1890 ion an om osn on ot oo sa ne US gal min i 75
31. kg Une b che la plus grosse possible p serait 48 65 kg ce qui repr sente 107 03 Ibf La force de frottement n est due qu la partie sup rieure de la courroie celle en contact avec le m tal On sait que la force de frottement se traduit ainsi FAN O u est le coefficient de friction entre l acier et la courroie N est la force normale appliqu e sur la partie sup rieure de la courroie On sait que N W W3 La formule de la friction devient donc Few WL Wa cosO Il manque encore un inconnu p Ce coefficient de friction est de 0 25 selon les caract ristiques techniques de la courroie Aussi dans le pire des cas au niveau des forces subites par la courroie le convoyeur sera dans sa position la plus inclin e 45 La force de frottement est donc F 0 25 107 03 Ib 23 10631b cos 45 43 F 23 005 lb Il est noter ici que l on parle de livre force 4 6 5 3 Calcul des tensions T et T Si on consulte le livre Mechanical Engineering Design dans la section en lien avec les courroies plates on d couvre l quation suivante T Te T Tc O Tc mr2o2 et 0 repr sente langle d enroulement els Pour l instant est pos a 180 donc x en radians Le temps o le rapport des tensions est le plus lev est lorsque le convoyeur est au repos car est nul ce qui apporte une tension Tc gale z ro Dans ce cas l quation devient donc R elirh 2 Le tout a
32. montre un aper u des rouleaux pics En r alit les rouleaux utilis s seraient beaucoup plus petits Ils ne seraient pas orient s de cette fa on non plus Figure 2 Aper u de rouleaux pics 4 2 1 3 Des rouleaux presseurs motoris s Comme pour les corceurs de marque Nicholson figure 3 il y aurait des rouleaux horizontaux qui se refermeraient sur le tronc d arbre et l entrainerait jusqu un point donn dans la machine Ces rouleaux seraient donc motoris s avec une possibilit de mouvements verticaux Il y aurait 4 rouleaux 2 en haut du tronc et 2 en bas du tronc 11 Figure 3 Aper u de rouleaux presseurs 4 2 1 4 T le de fer sans motorisation La derni re option serait de ne rien mettre d autre qu une t le bien lisse et c est l utilisateur du tron onneur fendeur qui tirerait sur la bille pour l avancer dans la machine 3 2 2 Le tron onneur Comme pour la majorit des types de tron onneurs fendeurs sur le march une scie chaine pourrait tre utilis e comme on le voit sur la figure 4 FEATURING nl THE BADGER FIREWOOD PROCESSOR Figure 4 Aper u d un tronconneur avec scie chaine D autres types de tron onneur fendeur sur le march utilisent une scie circulaire comme on peut le voir sur la figure suivante 12 3 3 Figure 5 Aper u d un tron onneur avec scie ronde 4 2 2 3 Une scie ruban Il suffirait d utiliser une scie ruban pour t
33. n ont pas t capables de fendre ce type de bois en 4 Il faudra donc faire la concession de couper les bois aussi durs que l orme en 2 et dans le pire des cas passer 2 fois la m me b che dans le fendeur afin d avoir une coupe en 4 Pour des bois plus communs l univers du bois de chauffage comme le bouleau il n y aura aucun probl me couper ce type de bois en 4 Il a t mentionn plus haut qu un bon bois de chauffage devrait comporter des pi ces de bois de dimensions variant entre 3 et 6 de diam tre Cette variation dans le diam tre des pi ces de bois ne se fera que par la diff rence des diam tres des billots de bois utilis s Un outil de fentes avec des orifices de diff rentes grosseurs comme sur la photo 20 aurait t id al mais demande une trop grande puissance Cette puissance serait facilement atteignable mais demanderait un autre type de pompe comme celle piston qui est plus dispendieuse Cela demanderait aussi un moteur plus gros tant donn que cette machine n est pas industrielle mais pour des particuliers le facteur prix primer sur le facteur performance c est pourquoi il faudra se contenter des options fente en 2 et en 4 et de n utiliser que l option fente en 2 pour des essences de bois aussi dures que l orme Figure 20 Outil de fente tant donn que la b che aura une longueur de 16 l espace dans laquelle elle tombera pour ce faire fendre devra tre plus long que cette derni re Un esp
34. pour fendre les b ches form es pr c demment Ils font abattre et brancher les arbres par un particulier ou les ach tent d j sous cette forme Dans certains cas ils abattent et branchent eux m me leurs arbres Or ce n est pas ces tapes qui seront tudi es La transformation du tronc d arbre en b che avec la scie chaine et le fendeur n cessite deux tapes de manipulations ce qui veut dire deux fois plus d efforts physiques donc de risques de blessures De plus ces fendeurs maison sont souvent 6 dangereux car ils ne disposent pas de la protection n cessaire propos e par le site internet de la CSST Et finalement ex cuter deux tapes pour arriver une b che exploitable n cessite beaucoup plus de temps qu en ex cuter seulement une Afin de savoir en quoi consisterait une machine pouvant tron onner et fendre une bille de bois beaucoup de recherches concernant les tron onneurs fendeurs existants ont t faites partir des sites internet de constructeurs de machineries foresti res En voici la liste de r f rences 1 Apache Forest Products inc en ligne http apacheforest com index html Consult le 14 septembre 2011 2 Hud son Forest Equiepement inc en ligne http www hud son com index html Consult le 14 septembre 2011 3 Moye Picard Salt en ligne http www moyne picard fr combine rca 400 joy html Consult le 10 octobre 2011 Sur chacun de ces sites on
35. t pos gal la variable R pour simplifier l expression de cette quation dans ce rapport Les seuls inconnus dans cette quation sont T et T gt Il faut alors trouver une autre relation pour les caract riser Prenons la figure 24 ou on analyse la courroie au point o la charge la bille de bois se situe Figure 24 Aper ue du brin du haut de la courroie et les forces qu elle subit On obtient ZE m a _ W 2W3 T T gt Fr a W sind Dans la formule pr c dente le poids de Wp n a pas t d compos en x lors de la somme de m a car le poids du brin du bas annule l effet du poids du brin du haut Il reste poser l acc l ration Cette derni re d pendra du moteur choisi tant donn 44 qu on ne connait pas ce dernier on pose une acc l ration et une fois le moteur choisi on validera ou modifiera cette acc l ration L acc l ration choisie est de 10 pieds s Il suffit maintenant d effectuer quelques calculs R Ti e 25 T T2 Ti R 2 193 T2 T 2 193T De la seconde quation pr sent e 107 03 lb 2 23 1063 Ib nee EK 32 2 pi s s Ti T 23 05 lb 107 03 sin 45 T Tz 177 62 lb On peut maintenant combiner les 2 quations trouv es jusqu pr sent 2 193T T 177 62 lb 1 193T 177 62 lb T 148 89 lb T 326 51 lb On connait maintenant T et T gt 4 6 5 4 Calcul de la puissance n cessaire de la motorisatio
36. trouvent dans le tableau ci dessous Tableau 6 Caract ristiques de la courroie PVG220S2BBb Working Tension 220 PIW 39 KN M Number Of Plies 2 2 Fabric Type Spun Poly Spun Poly Top Surface Brushed Brushed Bottom Surface Brushed Brushed Overall Gauge Approximate 0 200 in 5 1 mm Weight Approximate 1 24 lbs sq ft 6 0 kg s q m Bottom Coefficient Of Friction 0 25 approx 0 25 approx Minimum Rec Pulley Diameters 5 0 in 127 mm Elongation At Rated Tension lt 2 lt 2 Working Temperature 20 to 180F 29 to 82 C Low temperature based on intermittent conditions Il est remarquer que la temp rature la moins lev e auquel peut faire face cette courroie est de 29 C tant donn que la coupe et la fente du bois sont des activit s non commerciales l envie des gens aller faire du bois de chauffage 29 C a t valu e comme faible De plus dans le manuel de l utilisateur de la machine il sera indiqu la limite de temp rature laquelle il ne faut pas utiliser le tron onneur fendeur 20 Le poids de cette courroie est de 1 24 lb pieds Du livre lt Mechanical Engineering Design gt on trouve l quation de la longueur L de la courroie suivante 1 L 4C2 D d 2 1 2 5 D6b d6q O D est le diam tre du rouleau le plus gros d est le diam tre du rouleau le plus petit C est la distance centre centre des rouleaux Op est l angle de contact sur le rouleau de t te 04 e
37. 045 et parfois dans de l acier AISI 4340 L acier 4340 permettrait d avoir un arbre plus r sistant mais dans ce cas ci l arbre ne sera pas soumis des forces extr mes C est donc l acier AISI 1045 qui sera utilis D apr s le site internet MatWeb la limite lastique de l acier AISI fini chaud est de 45000 psi C est le S A partir de cela il est possible d utiliser la m thode du code ASME afin de calculer le diam tre de l arbre Selon ce code la contrainte admissible S est gale 29 S b 0 3 S La valeur b sera pos e 0 75 car l arbre aura une concentration de contrainte due au chemin de cl qui sera pr sent Donc S 0 75 0 3 45000 S 10125 psi avec la formule du code ASME le diam tre de l arbre est gal 51 1 3 d fa CCm M Ce nor p Les variables Cm et C sont des facteurs de charge tant donn que la charge n est pas constante mais qu elle ne s applique pas une vitesse folle un choc mineur sera consid r La valeur de Cn est donc de 2 et celle de C est de 1 5 Les valeurs de M et de T repr sentent le moment fl chissant et la torsion maximale en un point La figure 14 montre la t te du convoyeur vue de face La figure 15 montre la t te du convoyeur vue de haut La figure 16 montre la r partition des forces sur l arbre de t te A partir de ces figures on peut d terminer hors de tout doute que endroit le plus sollicit de l
38. 2 1 16 1 8 3 2 4 8 1 8 3 16 7 3 16 1 4 eS em Figure 11Mod les d alligator Flexco La courroie utilis e a une force de vulcanisation de 220 PIW 39 KN m une paisseur de 0 2 et sera motoris e par une poulie de 5 La pi ce RS187 s av re la plus appropri e avec sa force de 200 PIW son cart d paisseur acceptable variant entre 3 16 et 1 4 et son diam tre de poulie minimum admissible de 4 4 6 2 8 Dimensionnement du diam tre du rouleau de t te Dans le tableau 6 il est crit que le diam tre de rouleau a utiliser pour ce type de courroie est de 5 Le rouleau utilis sera donc un rouleau de marque Martin de sorte Machined drum pulley et aura 20 de long Pour connaitre les sp cifications de ce rouleau poids bague il suffit d aller en annexe B Ce rouleau utilise une bague taper bushing XT15 Les sp cifications de cette bague se trouvent en annexe C Aucune marque en particulier n est recommand e pour cette bague L entreprise Kinecor au Saguenay est un tr s bon fournisseur de ces bagues Le rouleau de pied aura les m mes dimensions pour des raisons d inventaire Son poids est de 31 Ibf 4 6 2 9 Tendeur du rouleau de pied Plusieurs fa ons peuvent tre utilis es afin de tendre la courroie partir du rouleau de pied d un convoyeur Etant donn les faibles charges auquel est soumis le convoyeur un simple boulon poussant sur un palier appliqu en fonte comme sur le figure 12 serai
39. 5 132 Ouverture en forme de cercle tir de la norme ISO 13852 1996 19 a Our nn _ Moins de 2 0 0 4 22 De 2 4 9 a 4 1 lt e lt 8 25 De 5 19 9 8 8 1 lt e lt 10 gt 20 De 20 79 9 10 10 1 lt e lt 12 gt 80 De 80 119 9 12 12 1 lt e lt 40 gt 120 De 120 849 9 40 40 1 lt e lt 120 gt 850 gt 850 120 Le protecteur doit tre situ plus de 13 mm du ph nom ne dangereux La taille maximale des ouvertures en forme de fente et de forme carr e est de 132 mm Figure 40 Ouverture maximale admissible dans un protecteur une distance ds du danger Les gardes devront s enlever seulement avec l aide d un outil outils quart de tour ou cl quelconque le cadre du garde devra tre jaune et le grillage noir En lien avec les angles entrants sur les convoyeurs la solution serait de mettre une t le cachant le bout des rouleaux et descendant le long du convoyeur sur une longueur d terminer lors de la r alisation des dessins techniques Il faudrait ajouter en plus de cette t le une charni re dont l espace maximal entre cette derni re et la courroie ou le rouleau serait de 5 mm Voici des exemples de disposition de charni re consid r e comme efficaces 63 FIGURE 6 1 1 PROTECTEUR D ANGLE RENTRANT ESPACEMENT ET G OM TRIE Figure 41 Protection des angles entrants 4 6 9 Bilan des co ts Voici la distribution approximative des co ts pr vus Tableau 9 Approximatio
40. 9 11 01 10 11 J 13 Etude de faisabilit 03 10 11 08 10 11 1 14 tude pr liminaire 12 10 11 gion VV I T5 Prise de d cision ayo osjiyi T6 Raffinement de la solution 31 10 11 30 03 12 Figure 42 ch ancier du projet Lors de la remise du plan de projet il y avait la section Plans et devis Cette derni re a d tre retir e du projet par manque de temps En effet le projet avait t sous valu Il n tait pas pr vu qu une pi ce puisse tre chang e 3 fois avant d atteindre sa dimension optimale De plus le nombre de composantes avait t sous estim Jamais il n avait t pr vu que le tron onneur fendeur comporte autant de pi ces C est pour ces raisons que la partie raffinement de la solution n est pas termin e Il reste aussi placer officiellement toutes les pi ces dans la machine 65 4 4 Analyse et discussion Le pr sent projet s est bien d roul Si on parle des points forts du projet la d marche utilis e est logique et s quentielle Plusieurs it rations ont t effectu es en changeant une pi ce chaque it ration afin d obtenir le dimensionnement optimal des composantes Les erreurs ont t minimis es en demandant des conseils des experts Les r sultats obtenus sont plausibles si on compare aux dimensions de composantes utilis es dans l univers des scieries Ce n est pas seulement des calculs th oriques qui ont t effectu s mais il a t v ri
41. E O Ring Taille de la chaine 3 8 9 52 mm Epaisseur de la plaque 0 50 12 7 mm 36 Tableau 7 Caract ristiques des diff rentes scies hydrauliques HCS816 Chain Saw 3 8 pitch chain 16 406 mm 9 5 Ib 4 3 kg 31 5 800 mm HCS820 Chain Saw 3 8 pitch chain 20 508 mm 10 2 Ib 4 6 kg 35 5 902 mm HCS824 Chain Saw 3 8 pitch chain 24 610 mm 10 9 Ib 4 9 kg 40 5 1028 mm HCS8160CB Chain Brake Chain Saw 16 406 mm 9 5 Ib 4 3 kg 31 5 800 mm 3 8 pitch chain Afin de dimensionner le moteur diesel qui dirigera la machine il faut connaitre la puissance totale requise pour mettre en fonction le tron onneur fendeur ce qui incluse la puissance de cette scie d bit 4 pression bar 600 Puissance kW 30 x 140 600 Puissance kW Puissance kW 7 Cette puissance repr sente 9 38 hp Pour alimenter cette scie une pompe engrenage sera aussi utilis e Les raisons de ce choix de pompe sont les m mes que celles voqu es pour les autres composantes Une fois cette scie achet e il ne restera qu la fixer sur un pivot et la lier avec un petit cylindre qui la fera descendre sur la bille de bois et remonter sa place Ce dernier petit cylindre ne devra pas forcer lors de la descente de la scie sur la bille de bois Des essais en industrie ont t r alis s et lorsqu une force tait exerc e sur le cylindre pour am liorer le contact entre l
42. O AORB INLET TO INLET TO AORB OUTLET AORB TOOUTLET OUTLET AORB TO OUTLET STANDARD VALVES AVAILABLE SPECIFICATIONS 1 Max design and test pressure 2750 PSI COND OPW Max tank port pressure 150 PSI Flow rating 25 GPM max Relief valve setting 2250 PSI This valve has one position pressure release detent with spring center to neutral Weight 10 Ibs Recommended filtration ISO 4406 19 17 14 Max operation temp 180 F In exposed environments do not mount with spool vertical and handle end down INLET PORT HANDLE KIT RELIEF KIT SPRING CENTER KIT DETENT SLEEVE amp PISON SUB ASSY DETENT ADJUSTING CARTRIDGE COMPLETE PRESSURE RELEASE DETENT KIT SEAL KIT CONTAINS SEALS FOR SPOOL AND DETENT LS 3000 RD 2500 RELIEF VALVE CURVES AT VARIOUS SET POINTS 110 SUS OILAT 115 F L a wil mau PRESSURE PSI SINT Ooa 20 8 12 16 FLOW GPM 70 Annexe B Rouleaux des convoyeurs Machined Drum Pulleys Crowned or Hat Fis s Machined Drum Pulleys are manufactured from thick wall pipe or tubing then machined on a lathe to form the crown and ensure minimum runout in operation Our Machined Drum Pulleys are the heaviest in the business featuring a 3 8 minimum end disc or 3 4 thick integral hub and end discs minimum 1 4 rims and 1 4 center plates Because each pulley has been machined the pulley is the thickest in the center where the load is
43. Par cons quent il est en mesure de pouvoir r sister aux maladresses de l utilisateur Aussi il permet l utilisation d un simple boulon comme tendeur ce qui repr sente une conomie d argent et de temps de fabrication On retrouve les fiches techniques de ce roulement en annexe D 4 6 2 13 Utilisation de rouleaux de retour et de grattoir courroie En ce qui concerne l utilisation de rouleaux de retour nomm aussi rouleau de renvoi la s rie 10 000 de la compagnie Strongco Sullivan Strong Scott a t vis e La raison du choix de cette s rie vient du fait que ces rouleaux sont recommand s pour des utilisations de service moyen De plus des rouleaux et des b tis de rechanges sont offerts prix tr s conomiques tant donn que le pr sent convoyeur n est pas un convoyeur industriel cette s rie de rouleaux fait tr s bien l affaire Le choix de la 34 marque vient du fait qu elle est tr s utilis e en industrie et qu elle a prouv son efficacit Une charte d espacement est fournie dans le catalogue de Strongco La figure 14 pr sente cette derni re 1 S LECTION DE L ESPACEMENT Largeur de Rouleaux en auge Rouleaux Courroie Densit du mat riel ib pi cu de renvoi pouces mm 150 L espacement peut tre limit par la capacit du rouleau transporteur Voir tables plus loin Figure 18 Espacement des rouleaux de retour On voit que pour une courroie de 18 un espacement entre les rouleau
44. Universit du Qu bec Chicoutimi MODULE D ING NIERIE PROGRAMME G NIE M ACANIQUE 6GIN555 PROJET DE SYNTHESE Rapport final Projet 2011 259 Tron onneur fendeur Pr par par M lissa Fortin Pour M lissa Fortin Projet personnel 7 avril 2012 CONSEILLER Lyne St Georges COORDONNATEUR Jacques Paradis ing Approbation du rapport d tape pour diffusion Nom du conseiller Date Signature Remerciements R sum Un remerciement sp cial est fait M Andr Lapierre de chez Produits Forestiers R solu M Alain Boucher de chez Rematech M Jasmin Fortin de chez Inotech optimisation de scierie et M Michel Picard de chez JA mec pour m avoir aid e mener ce projet terme Dans la soci t actuelle le chauffage l aide du bois est encore consid r comme d actualit Sa pr paration reste cependant une corv e pour bien des gens Le but de ce pr sent rapport est d entreprendre la conception d une machine amoindrissant l effort des personnes concern es en assemblant l tape du tron onnage et du fendage du bois Le but du projet tait de faire une machine facile d utilisation pour tous ayant un co t de fabrication le moins lev possible et tant transportable facilement par un v hicule commun tant donn que la conception compl te de ladite machine comprenant les plans de fabrication et le manuel d utilisation serait trop longue faire pour une seule personne le p
45. a chaine et la bille de bois cette derni re avait de plus grandes chances de se coincer Le fait le laisser la scie couper la bille sous son propre poids devrait faire l affaire Il est vrai cependant que la scie s lectionn e est tr s peu pesante Il sera alors possible d ajouter une dizaine de livres de force sur la scie au plus Cet ajout de force sera d cid lors de l ajustement de la machine Le v rin de marque Parker et de mod le 2H heavy duty hydraulic cylinder ayant un diam tre de piston de 1 5 a t choisi pour accomplir la t che de diriger la scie Son num ro de pi ce est le 1 50BB2HLT 14Axcourse d terminer Il ne reste qu introduire la course du cylindre dans le num ro de s rie La course de ce dernier sera d termin e lors du dessin de la machine La s rie de v rin 2H de Parker va revenir quelques fois dans le cadre de ce projet Voici la liste des caract ristiques de ces v rins fournis par Parker 37 Tableau 8 Caract ristiques des v rins de s rie 2H et de marque Parker Information de base Construction Steel Tie rod design Repairable Standards NFPA Heavy Duty Hydraulic ANSI NFPA T3 6 7R2 1996 Bore Size 1 1 2 through 6 Strokes Available in any practical length Piston Rod Diameter 5 8 to 4 Operating Medium Hydraulic oil Mounting Styles 18 Standard Nominal Pressure 3000 psi See catalog for details Standard Operating Temperature 10 F to 165 F Optional High Temperatur
46. ace de 19 de long sera donc disponible Il est noter que plus cet espace sera long plus la course du v rin devra tre longue car ce dernier devra parcourir toute cette distance Cette espace d finit donc la course du v rin 19 Si on choisi le cylindre d sir dans le catalogue Parker dans la s rie 2H le choix s arr te sur le v rin 4 00BB2HLU28Ax19 Il est remarquer que la pression maximale support e par ce v rin est de 3000 psi Il est donc parfaitement adapt pour la pr sente application La vitesse de fente de ce cylindre sera d termin e par le d bit maximal que pourra fournir la pompe Il est noter que pour les pompes engrenages c est souvent 40 la vitesse de rotation du moteur qui dicte le d bit de la pompe La vitesse de fente et de retour du fendeur sera d termin e suite au dimensionnement du syst me hydraulique 3 6 5 Le convoyeur de sortie Le convoyeur de sortie sera amovible c est dire qu on pourra le faire pivoter autour d un axe l aide d un treuil manivelle Son axe autour duquel il pivotera sera son arbre de t te au pied du convoyeur Aussi il faudra ins rer au centre du convoyeur un principe de pivot lui permettant de se replier sur lui m me pour que la machine soit moins longue lors du transport Le convoyeur aura 10 pieds de long au total et pourra s incliner un maximum de 45 degr s Pour des raisons d inventaire la m me courroie que celle sur le convoyeur d entr e se
47. anette appropri e est actionn e en position mont Si une b che vient d tre coup e La scle remonte Fe tape de transition Si la manette appropri e est actionn e en position fendre Le v rin du fendeur fend la bille Si la bille de bois est fendue Sila manette appropri e est actionn e en position retour Le v rin du fendeur revient a sa place Sile v rin est rentr et la scie est relev e Figure 27 Grafcet du tronconneur fendeur Il est remarquer qu aucune automatisation n est pr sente dans le syst me Les tapes devront tre effectu es les unes la suite des autres par l op rateur de la machine Les transitions dans le grafcet ci haut ne sont pr sentent que pour rappeler l utilisateur les l ments faire attention Il aurait facilement t possible d automatiser l g rement le proc d l aide de valves directionnelles Une automatisation compl te aurait aussi pu tre r alis e gr ce des capteurs limit switch et des automates mais cela aurait t extr mement dispendieux et n aurait pas eu raison d tre sur une machine destin e a des particuliers L id e d automatiser l g rement le tout a t 50 envisag e mais pour des raisons de co t et d entretien il a t d cid de faire confiance l op rateur Moins la machine aura de pi ces plus elle sera facile r parer par un m canicien en herbe en cas de bris et moins elle coutera cher en remplacement de composantes
48. ans la fa on d crire le num ro de la pompe qu on comprend que la pompe de mod le 2100 3 tages tant donn qu aucune pompe quadruple n a t trouv e la pompe dirigeant le moteur du convoyeur de sortie sera aussi une Permco mais n aura qu un tage La pompe triple et la pompe simple seront assembl es au moteur par des poulies et des courroies S il n y avait pas eu la pompe triple l assemblage des pompes avec le moteur aurait comport encore plus de poulies et de courroies et aurait pris plus de place Les arbres sur les pompes seront des arbres avec acier cl Maintenant il serait bon de regarder la table des performances de la pompe s lectionn e Gear Pumps Figure 30 Sp cifications des pompes Permco s rie 2100 En ce qui concerne le v rin du fendeur on veut la pression maximale et un d bit maximal Ce sera donc la pompe avec un engrenage de 1 qui sera choisie car il peut fournir 2710 psi de pression On n a pas la courbe d op ration de la pompe On sait que la pompe peut tourner 1000 rpm en fournissant 2000 psi Elle devrait pouvoir atteindre les m mes performances avec 2750 psi C est cependant confirmer lorsque les courbes d op ration de la pompe seront obtenues On sait aussi que le d bit sortant d une pompe en gallon par minute repr sente Vitesse en rpm d placement en po GPM EN eae 2000 2 231 GPM 17 31 On va se contenter de ce gallonage Il est certain qu on veut que le
49. baccalaur at en g nie m canique ne met pas assez l accent sur le c t pratique et appliqu de la th orie 4 2 Travail d quipe Bien que ce projet ait t effectu individuellement les relations avec des professionnels ont t primordiales l accomplissement de ce projet Il a t remarqu qu il faut savoir de quoi on parle et avoir d j une id e tr s pr cise de ce que l on veut lorsqu on fait affaire avec des professionnels avec plusieurs ann es d exp rience car ils ne fondent aucun jugement ou n mettent aucune suggestion sur des peu pr s afin de ne pas conseiller par m garde de mauvaises composantes C est alors la difficult que j ai rencontr e avoir d fini les param tres de fonctionnement avant de les contacter Souvent en tant tudiant on a l habitude de calculer peu pr s et de se faire rediriger par la suite En r alit j ai appris que chacun un r le bien pr cis et qu un conseill aux pi ces ou un technicien ne calculera pour toi et ne te tiendra pas par la main tout au long du projet J ai donc appris que chaque personne a un r le diff rent et primordial dans une conception m canique et que tout le monde doit tre comp tent dans son domaine 43 Respect de l ch ancier Le projet s est r ellement d roul selon cet ch ancier Date de d but Date de fin T1 Formulation du probl me 12 09 11 24 09 11 1 12 Recherche de solutions 19 0
50. ccssscssssessessssssscssssssscsssesssssessesssssssssscsseaseess 14 4 3 2 Etude de faisabilit du tron ONNeur nn nn 15 4 3 3 Etude de faisabilit de la sortie 16 4 4 tude pr liminaire he eles cies nents ase scent nt mt cn dt ce 16 4 5 Prise de d cision ss 17 4 6 Raffinement des solutions 17 4 6 1 Ap r u de la machine u 2 a aaa aa seine ahs a a a ia 17 4 6 2 Le convoyeur d entr e ses 17 O SPS ALONG ONMCUL gt SLST eme ete nr dpt teneur eine le LM t ne husk 35 4 64 Le fend Dm uu l nn u u n ans a dnceias a a E a at 38 4 6 5 Le convoyeur de sortie 41 4 6 6 S quence d op ration du tron onneur fendeur sees sesesseeee 50 4 6 7 Sch ma hydraulique ss 51 AOS S CUTIL ER ook ceca cas cutee cased aude M ne ud uted nan cd Tet Gag ha Nh fens Re u aaa 83 60 A 6 9 Bilan d s Co ts a ere ieee nn tice atleast da chicas ee a end wale aces 64 DS Bilan des activites irinetan sri e e s ea aaae Senee basalis en Er fl ete d 64 5 1 Arrimage formation pratique universitaire 64 5 2 Travail d QUIPE u n l un ee aS a aa E Ube caus susctved oat te eee terne etes 65 53 Respect de l Ch anci ses onanere misent ipa aspa qapas q qaa see 65 5 4 Analyse et diSCUSSION ru u dre etre ent et not E ee er ee adka 66 6 Conclusion et recommandations 67 Te Bibliographie 325 y m un a l SSS SS retro a S u a a u 42 69 8
51. de la Puissance n cessaire Hp 1 4 puissance th orique motorisation La puissance install ne doit gt as tre plus petite que la Puissance install Hp p p p P i puissance th orique mais peut tre plus grosse de tension dans la Diam tre du courroie rouleau de Diam tre commande recommand selon la table Diam tre de l arbre du Moment Fl chissant M rouleau de Lbs po commande Torsion T Lbs po 76 Annexe F Croquis du tron onneur fendeur un ddl 33WOd ETE ESE ES ES ESE SESE SE EE TAS a ao 110 HNION3A NG NIH3A FINK _HIONS34 RE CE 3TISANVNW V ladda ia 1s a nin CIE 77
52. de la puissance n cessaire de la motorisation Si on se fie au livre Shigley s Mechanical engineering Design la puissance n cessaire pour faire tourner le convoyeur en hp serait de 26 Ti T2 V 33 000 O V est la vitesse en pieds par minute et T1 T2 est la force utile en lb Calculons donc cette puissance 738 74 lb 90 33 000 2 01 hp Il sera aussi utile de savoir quel couple sera n cessaire au moteur choisi On trouve ce couple en multipliant la force utile au rayon du rouleau comme suit C 738 74 lb 2 5 po C 1846 85 lb po On sait aussi que le moteur aura besoin d une vitesse de 90 pieds par minute Le moteur peut atteindre une vitesse plus grande mais jamais dans application voulue il ne l atteindra Il serait possible d ajouter un embrayage au moteur L embrayage n embarquerait que lorsqu on aurait besoin du moteur Ce dernier pourrait alors fonctionner en permanence Cette fa on de faire ne ferait qu ajouter des pi ces couteuses la machine Le moteur sera donc d coll et arr t tous les 16 parcourus Un facteur de s curit sera ajout la puissance et par le fait m me au couple n cessaire Dans l industrie du bois le facteur de s curit de 1 4 est souvent utilis Il a t d duit de diverses exp rimentations tant donn que le convoyeur est utilis aussi pour l emploi du bois ce facteur de s curit sera appliqu ici aussi La puissance requise en
53. diesel alimentant toute la machine Une fois les principales composantes dimensionn es les principales sources de dangers ont pu tre cibl es et les distances de s curit qui devront tre respect es lors de la conception des dispositifs de s curit ont t donn es Malgr tout le travail accompli il reste une panoplie de choses voir et compl ter pour avoir la machine parfaite Mais ce sera dans un autre projet Table des mati res 1 introduction Kuy a T e E de added va acid on Lele Sa oul wade CEM wile kuq ua LA ne en eats Danek vated cubed ces 6 2 Presentation dy Projet nr mm E tennis nn dette 6 2 1 Description de l quipe de travail 6 2 2 Probl matique et tat de l art reli s au proJet ss 6 3 Objectifs g n raux et sp cifiques du projet 8 4 Aspects techniques et l ments de conception relatifs au projet 9 4 11 Produit fabriquer reri ten iieii n e ste oot Peter ed ner es etes Fee 9 4 1 1 Les essences de bois utilis es 9 4 1 2 La dimension du produit 10 4 2 Recherche dessolUtt nS uy se tentera rar te re le G N ren ay usay 10 AL SACI CS RU inner Merise cease et nn enr ane nee 10 42 2 L MTONCONNEUT C nn Mireille nent a ire tue 12 4 283 Le PENG CUI re ie PAT me Cate sure mer LE A tee 13 4 24 LaSorlieuu 02e ham m ete TR st uqta et ts mnt dates OU 13 4 3 tude de Abies cut AR AR ve dr id 13 4 3 1 Etude de faisabilit de lentr e c c ccccc
54. e Option 10 F to 250 F Rod Ends Three standard choices specials to order Cushions Optional at either or both ends Ports SAE O ring are standard others are available Information additionnelle Removable Jewel Rod Gland Assembly with TS 2000 rod seal Double Lip Wiperseal High Strength Tie Rods Adjustable Floating Cushions Heavy wall steel tubing cylinder body Chrome plated medium carbon steel induction case hardened piston rod Piston Rod Stud high strength steel with rolled threads is furnished on smaller piston rods One piece nodular iron piston Step cut piston rings are standard piston seals Lip seals with backup washers are also available Hi Load piston is available with wear rings and bronze filled PTFE seals End of stroke sensors Avant de se faire tron onner la bille de bois ira s accoter dans un petit butoir mont sur un v rin Lorsque la coupe de la bille par la scie chaine d butera ce dernier devra reculer de 1 afin d viter que la scie ne se coince dans la bille Plus la scie avance dans la bille plus la b che en formation s carte de la bille Cette b che ira s accoter dans le butoir qui est en position recul e de 1 avant de tomber l endroit o elle se fera fendre Si la b che n allait pas s accoter dans la but e la scie se ferait coincer entre cette derni re et la bille Un petit v rin de 1 de diam tre et de 1 de piston de marque Parker sera alors utilis pour mouvoir la but
55. e choix d un moteur diesel au lieu d un moteur essence s est fait principalement cause que ce dernier peut fournir un couple important et un meilleur rendement On a calcul que la puissance n cessaire pour le convoyeur d entr e est de 2 01 hp sans facteur de s curit La puissance maximale dont aura besoin la scie est de 9 33 hp La puissance du v rin du fendeur sera de 27 77 hp Le convoyeur de sortie n cessitera 1 17 hp exempt de 57 facteur de s curit tant donn que chaque machine fonctionnera chacune son tour la pire puissance n cessaire sera lorsque la scie tournera librement sans demander de puissance le convoyeur de sortie fonctionnera et le v rin sera en train de fendre Cela repr sente une puissance maximale d environ 30 hp Au d collage de la machine la scie tournera sans demander de pression et le convoyeur de sortie tournera Cela repr sente un besoin d environ 2 hp tant donn que le moteur est tr s couteux qu il est une des pi ces maitresses de la machine et qu on ne connait pas le facteur de performance des composantes le facteur de s curit utilis sur ce dernier sera de 2 La compagnie Kubota fournit de bons moteurs diesel pour des fins agricoles Voici la charte des moteurs qu ils fournissent Kubota Diesel Engines Engine Selection Guide Kubota WG DF Series Kubota Super Mini Series Kubota Super 05 Series Kubota Super 03 Series Kubota V3300 V3300 T Kubota V3 Series Kubota Engine Listing
56. emment et disant que la force de vulcanisation aussi nomm e la force des attaches tait de 220 piw pounds per inch of width Cette derni re est donn e en livres force par pouce de largeur Il faut donc la multiplier par la largeur de la courroie Dans le cas pr sent cela donne Tmax Force de vulcanisation lb Po x largeur de la courroie po lb Tmax ae 18po Tmax 3960 lb La valeur T est bien loin de la valeur critique de la courroie facteur de s curit de 2 92 Une courroie un seul pli aurait probablement rempli la t che Or la courroie choisie devra aussi subir des impacts non quantifiables pour l instant car elles vont d pendre de l utilisateur de sa fa on d op rer la machine et d embarquer les billes de bois sur cette derni re Sur ce point l expertise de M Boucher de chez Rematech division Bremo Inc sera respect e et c est cette courroie qui sera utilis e malgr cela De toute fa on prendre une courroie 1 pli n aurait pas diminu le poids de cette derni re et de ses composantes de fa on significative Au niveau de l attache de la courroie le fournisseur ne propose aucun type d attache Des Alligators de marque Flexco figure 10 sont alors propos s Figure 10 Alligator Flexco 24 Voici les mod les disponibles Alligator Ready Set Staple Selection Guide Operating Tension Belt Thickness Minimum Pulley Approximate Hinge Pin Diameter Fastener Size Diameter 1 e 3
57. en contact avec le m tal On sait que la force de frottement se traduit ainsi Fy N O u est le coefficient de friction entre l acier et la courroie N est la force normale appliqu e sur la partie sup rieure de la courroie On sait que N WL Wes La formule de la friction devient donc Fu Wir Wa Il manque encore un inconnu by Ce coefficient de friction est de 0 25 selon les caract ristiques techniques de la courroie Ce coefficient est jug tr s r aliste car la compagnie Abitibi Bowater avait effectu des tests de coefficient de friction entre leur courroie plus pr cis ment la Plylon 250 elle aussi compos e de polyester et une dalle en acier et le coefficient de friction de 0 25 avait t ressorti La force de frottement est donc F 0 25 1287 06 Ib 19 81831b Fr 326 72 Ib Il est noter ici que l on parle de livre force 4 6 2 6 Calcul des tensions T et T Si on consulte le livre Mechanical Engineering Design dans la section en lien avec les courroies plates on d couvre l quation suivante T Te T Tc O Tc mr2o2 et repr sente langle d enroulement eld Pour l instant est pos a 180 donc x en radians Le temps o le rapport des tensions est le plus lev est lorsque le convoyeur est au repos car est nul ce qui apporte une tension Tc gale z ro Dans ce cas l quation devient donc 22 2 Le tout a t pos gal la variable R pour simplifi
58. entation du moteur diesel se trouvant c t de lui L utilisateur doit donc maintenir la manette enfonc e pour que cette derni re maintienne l action qu elle contr le Lors du rel chement de la manette tous les m canismes reviennent la bonne place Il contient un limiteur de pression Ce dernier peut tre ajust un maximum de 2750 psi ce qui sera la pression maximale dans le v rin Une br ve description de ce distributeur appara t l annexe A La perte de charge dans le distributeur lorsque le v rin sera en fonction sera d environ 40 psi selon l annexe A Par cons quent la pression maximale dans le v rin sera de 2710 psi L l ment 3 se retrouve 4 endroits dans le sch ma hydraulique Ce sont les pompes Pour des raisons d conomie des pompes engrenage avaient t choisies Le mod le 2100 de la compagnie Permco est un mod le de pompe engrenage permettant d accoupler 3 pompes ensemble comme sur la figure qui suit Figure 29 Pompe triple Permco s rie 2100 Quelques r gles r gissent l assemblage de pompes Elles sont dites entre autres par la compagnie Marzocchi En effet la pompe pr c dant une seconde et une troisi me doit tre plus puissante ou doit avoir la m me puissance que la ou les pompes qui suivent Cette r gle s applique aussi au niveau du d placement De plus tous les niveaux de la pompe doivent tourner dans le m me sens Lors de la 53 Specifications commande c est d
59. er l expression de cette quation dans ce rapport Les seuls inconnus dans cette quation sont T et T2 Il faut alors trouver une autre relation pour les caract riser Prenons la figure 9 o on analyse la courroie au point o la charge la bille de bois se situe AI gt y P a E kar 1 4 la Ff Figure 9 Force sur la courroie l endroit de la charge On obtient ZE ma W 2Wp a Ti T F u g Il reste poser l acc l ration Cette derni re d pendra du moteur choisi tant donn qu on ne connait pas ce dernier on pose une acc l ration et une fois le moteur choisi on validera ou modifiera cette acc l ration L acc l ration choisie est de 10 pieds s Il suffit maintenant d effectuer quelques calculs T R 0 25 70 T T R 2 193 T T 2 193T De la seconde quation pr sent e 1287 06 lb 2 19 8183 Ib 322 pi s 10 pieds s T T gt 326 72 lb T Tz 738 74 lb On peut maintenant combiner les 2 quations trouv es jusqu pr sent 2 193T T 738 74 lb 1 193T 738 74 lb 23 T 619 23 lb T 1357 97 lb On connait maintenant T et T gt 4 6 2 7 Validation de la courroie choisie Il est tr s important de v rifier si T tension du brin fort n exc de pas la tension maximale permise pour la courroie choisie Pour ce faire il ne suffit que de valider la tension maximale permise avec la table pr sent e pr c d
60. es en mouvement Ces pompes n ont pas les meilleures performances mais pour une utilisation p riodique par un particulier elles seront suffisantes Une petite recherche t effectu e afin de voir les performances moyennes d une pompe engrenages On voit par la compagnie Parker que ce type de pompe peut offrir jusqu 3000 psi de pression La manette qui dirigera le v rin prend une pression maximale de 2750 psi et a une perte de charge de 40 psi pour donner une pression au v rin de 2710 psi Ce sera donc la pression maximale qui sera fournie au v rin Pour compenser la basse vitesse de fente un v rin avec une tige de grosseur surdimensionn e sera utilis Le but de ce surdimensionnement volontaire est de faire que la sortie du v rin sera lente mais son retour sera plus rapide cause de la plus petite dimension de la cavit remplir d au fait que la tige du v rin prendra beaucoup de place Cela fera donc une vitesse du v rin aller retour pas trop lente Avec ces donn es la puissance de fente serait de F Pression 3 F 2710 psi PEA 4 F 34054 86 lbf 39 Cette force repr sente 15 44 tonnes m triques Selon le site sp cialis vu plus haut on a affaire un fendeur de force moyenne Bien que cette force l air impressionnante elle ne sera probablement pas suffisante pour fendre une b che de bois aussi dure que de l orme en 4 En effet des fendeurs beaucoup plus puissants que celui pr sent
61. euves dans des milieux hostiles Leur utilisation dans le tron onneur fendeur a t prioris e face d autres pi ces pouvant accomplir la m me t che moins cher mais dont on ne connait pas la r action en milieu hostile La fiabilit a alors prim sur le co t de fabrication afin d viter des bris r p titifs et des casse t tes pouvant couter encore bien plus cher En r sum si le projet tait continu la m me d marche serait utilis e Plus de temps serait pris afin de terminer le projet 100 et des essais d ajustements seraient effectu s une fois la machine construite Par cons quent pour le temps fourni je suis satisfaite du travail r alis jusqu pr sent 66 5 Conclusion et recommandations Dans ce rapport il a t possible de d terminer que l entr e et la sortie de la machine seront un convoyeur courroie Le convoyeur de pied sera inclinable Malgr le fait que ces l ments ajoutent un certain co t la machine leur raison d aide se justifie par la protection de la sant et de la s curit du travailleur exemple protection contre les maux de dos Le tron onneur sera une simple scie chaine cause de son faible co t et de son caract re commun pour la plupart des gens Le fendeur sera un v rin hydraulique car c est ce genre de fendeur qui a fait ses preuves avec le temps Au niveau de la motorisation un moteur diesel sera utilis pour motoriser une pompe simple et une pompe t
62. fi que les calculs th oriques correspondent des pi ces r elles Au niveau des points faibles du projet on retrouve le fait qu il est enti rement th orique et qu on ne peut pas valider imm diatement les choix faits et les calculs effectu s On retrouve le fait que le projet est tr s gros pour une seule personne ce qui fait qu il n a pas pu tre compl t comme il le devrait Les plans de fabrications n ont pas pu tre entam s aucun appel d offres en lien avec les pi ces n a pu tre fait afin d optimiser enti rement le prix de fabrication plusieurs pi ces n ont pas t enti rement choisies et seul un nom de fabricant a t donn comme c est le cas du reniflard ou du syst me de refroidissement La lubrification des composantes et le choix de l huile utilis ont t mis de c t Les courroies entre le moteur et les pompes n ont pas pu tre dimensionn es par manque de temps Un point peut tre consid r comme un point positif et n gatif l utilisation du syst me imp rial En effet le syst me imp rial a t choisi car il facilitait la communication avec les fournisseurs de pi ces et les clients potentiels C est un point n gatif car on tente maintenant de travailler dans le syst me international La facilit de communication a prim dans ce projet Un autre point peut tre consid r comme un point positif et n gatif Les pi ces choisies sont celles utilis es dans des scieries qui ont fait leurs pr
63. filtre sur le retour en huile mettre un filtre sur l alimentation et sur le retour en huile Dans le cas de la pr sente machine seul un filtre sur le retour de l huile a t mis Mettre un filtre sur l alimentation et sur le retour de l huile s av re un peu exag r pour une machine qui a des fins non industrielles Un filtre sur l alimentation devrait tre un filtre pouvant subir de hautes pressions Ces derniers sont souvent plus dispendieux et risquent de briser plus vite Pour finir si l huile est filtr e avant de retomber dans le r servoir elle devrait rest e propre dans ce dernier et se diriger vers les machines en tant tout aussi propre Aucun filtre de retour en particulier n a t point mais la compagnie Parker en fournit de tr s bons pour un prix raisonnable Le filtre de retour est l l ment 17 du sch ma L l ment 18 est un ensemble pour contr ler la temp rature qui est coupl e un refroidisseur l ment 16 du sch ma Ce refroidisseur n est compos que d un radiateur avec un ventilateur aliment par une simple batterie 12V On retrouve ces ensembles de refroidissement chez la compagnie AKG En cas de bris d un de ces l ments un indicateur de niveau de temp rature l ment 20 du sch ma a t ajout et ce sera l utilisateur d y porter un coup d il de temps en temps Cet indicateur de temp rature se retrouve aussi chez AKG Il ne reste plus qu un l ment dimensionner le moteur diesel L
64. hniques des moteurs hydrauliques OMP 160 28 Figure 14 Courbes caract ristiques du moteur OMP 160 n 29 Figure 15 Aper ue du rouleau de t te de face 31 Figure 16 Aper ue du rouleau de t te du dessus 31 Figure 17 Ap r ue de l arbre d t tes sister inertie are lie dettes 32 Figure 18 Espacement des rouleaux de retour 35 Figure 19 Scre hydraulique be eee nn sine Aria nn te m ele attest 36 Figure 20 Outilde fentes ama ne aut dites d s relie mr 518 a 40 Figure 21 Vague lorsque le pied d un convoyeur est motoris 41 Figure 22 Aper ue duCONVOYEUT 2 255 chs ceganessncdeveasgngeseasscecuss E E EA E eterea te T rene h dite 42 Figure 23 Aper ue des forces du convoyeur ss 43 Figure 24 Apercue du brin du haut de la courroie et les forces qu elle subit 44 Figure 25 Types de moteur OMP 200 ceecceseeseeescesesseeeecsecaeeeceesecaaeeseeseceaecaeseeceaecaeeeeesecaaeeneeseceaeeaeeeeeaeeatees 47 Figure 26 Caract ristique du moteur OMP 50 issues 48 Figure 27 Grafcet du tron onneur fendeur ss 50 Figure 28Sc ma hydraulique du tron onneur fendeur na 52 Figure 29 Pompe triple Permco s rie 2100 ner 53 Figure 30 Sp cifications des pompes Permco s rie 2100
65. l Engineering Design 9 ed New York Mc Graw Hill 1082 p 6 BAZERGUI Andr BUI QUOC Thang BIRON Andr 2002 R sistance des mat riaux troisi me dition Montr al Presses internationnales Polytechnique 715 p 7 Martin Sprocket 2010 Heavy Duty conveyor pulleys Arlington Martin Sprocket 38 p 8 NTN corporation 2007 Bearing Units Cat No 2400 IX E Etats Unis NTN Corporation 507 p 9 Goodyear ann e inconnue Wood Sawyer Plus and Wood Sawyer 6 p 10 Flexco 2003 Syst mes d agrafes Flexco pour applications Lourdes Etats Unis Flexco 28 p 11 Strongco ann e inconnue Rouleaux Transporteurs 12 ST GEORGES Lyne 2011 Notes de cours du cours Calcul et conception de machines Saguenay Universit du Qu bec a Chicoutimi 11 chapitres 69 ANNEXES Annexe Distributeur manette LS3000 MODEL LS3000 DIMENSIONAL DATA A amp B WORK PORTS STANDARD FEATURES Hydraulically balanced hard chrome plated spool Handle can be installed in up or down position Detent release pressure adjustable from 1000 to 2000 PSI For use with system flows up to 25 GPM Relief valve adjustable up to 2750 PSI Tandem center spool in neutral position both work ports blocked pump unloaded to tank Ideal for log splitter applications Available with 3 4 NPTF work ports for higher flow applications 110 SUS OIL AT 115 A P PSI RD 2500 LS 3000 INLET TO INLETT
66. lus gros qui br leront lentement et pendant des heures Id alement le bois devrait tre fendu en tailles diff rentes allant de 7 5 cm 3 pouces 15 centim tres 6 pouces mesur s sur la coupe transversale la plus large En r sum le bois de chauffage id al contient des morceaux de longueurs uniformes mais avec des diam tres vari s 3 2 Recherche de solutions On peut diviser le tron onneur fendeur en 4 parties l entr e le tron onneur le fendeur la sortie cela on peut ajouter des accessoires si le temps le permet Les 4 parties num r es pr c demment seront valu es individuellement 3 2 1 L entr e Afin de faire p n trer un tronc d arbre branch dans une machine foresti re industrielle 3 fa ons sont souvent utilis es Ces m mes fa ons de faire seront analys es dans le cas du tron onneur fendeur 4 2 1 1 Un convoyeur Il suffirait alors de placer les billes sur un convoyeur du style de la figure 1 Ce dernier serait motoris Suite un signal donn il ferait avancer la bille dans la machine jusqu un point donn 10 Figure 1 Aper u d un convoyeur 4 2 1 2 Des rouleaux pics motoris s Il suffirait de mettre 4 rouleaux pics verticaux qui seraient motoris s et qui pourraient bouger lat ralement Il y aurait 2 rouleaux par c t du tronc Ces derniers se refermeraient sur le tronc et l entraineraient dans la machine jusqu un point donn La figure 2
67. maximal des billes de bois qui seront trait es par la machine sera de 15 40 64 cm les c t s auront 9 de haut Du c t o les billes seront embarqu es sur le convoyeur le c t ne sera pr sent qu sur une petite section du convoyeur Si le diam tre maximal sugg r peut sembler excessif il se justifie par le fait que le pied d un arbre de 12 de diam tre 30 48 cm peut facilement atteindre 15 de diam tre 45 72 cm On a pu remarquer sur le terrain que les arbres de 12 de diam tre sont assez communs dans l univers du bois de chauffage Il est noter 17 qu une seule bille sera trait e a la fois Le convoyeur d entr ne parcourra que 16 entre le d part et l arr t de ce dernier soit la longueur d une b che de bois Il n aura pas besoin d aller une grande vitesse car de toute fa on jamais il n aura pas le temps d atteindre sa vitesse de pointe avant d avoir parcouru 16 Vu la situation la vitesse maximale du convoyeur sera pos e arbitrairement a 1 5 pied par seconde donc 90 pieds par minute 27 43 m min L utilisation probable de rouleaux porteurs couramment nomm s rouleaux de retour sera analys e gr ce aux donn es techniques de ces rouleaux Voici les d tails de la conception du convoyeur Support T te Pied extensible Rouleau de retour 10 pieds Figure 6 Sch ma du convoyeur 4 6 2 1 Param tres consid rer Une liste des param tres con
68. me de temps en temps L aff tage de ce genre de lame est faisable par n importe qui ayant suivi une courte formation aupr s d un expert Sant et s curit Si les bons dispositifs de s curit sont mis comme le recommande la CSST cette machine sera s curitaire Si les bons dispositifs de s curit sont mis comme le recommande la CSST cette machine sera s curitaire Si les bons dispositifs de s curit sont mis comme le recommande la CSST cette machine sera s curitaire D cision Accept e Refus e Accept e La solution 4 2 2 1 a t accept e car aucun probl me apparent n a t d tect La scie circulaire de la solution 4 2 2 2 est une option trop dispendieuse pour tre accept e Il est possible de bloquer les mouvements lat raux pouvant briser la lame de la scie ruban donc l option 4 2 2 3 reste envisageable Le choix entre les 2 solutions retenues sera fait lors de l tude pr liminaire 15 3 4 3 3 3 tude de faisabilit de la sortie Le tableau 4 pr sente l tude de faisabilit pour la sortie du tron onneur fendeur Cette analyse consid re les aspects physiques conomiques temporels et l impact sur la sant s curit de chaque solution envisag e Tableau 4 tude de faisabilit de la sortie de la machine Cette machine a d ja fait ses Non applicable ici Physique preuves Devrait couter 2000 s il Il n
69. mportance Une pompe engrenages devra tre choisie pour alimenter le moteur Le choix de ce type de pompe se justifie par le fait qu elles sont de constitution simple qu elles comportent peu de pi ces et qu elles sont moins dispendieuses Malgr le fait que leurs performances sont g n ralement sous la moyenne elles sont id ales pour cette application non industrielle OMP 160 me BREE H Erpa 3 s s e oS ow WM o a a a a D 12 2 2 a e 2 a q a 2 3600 40 FS g ws 2 3200 360 ARS EXT 2800 320 Rs Sa _ Ap 175 bar VAVA ZN 2175 bar 2400 280 i SAA qa A10 160 bar ANC NA 0 320 V A CEE SR WE y 40 bar 2000 X 2030 VAL w ARTE Oe KR lt oe FERRER T vel On TS TPE F e Se 1 D 1200 VX 22 ee ieee Se police N tkW Va 7160 p woot oo HI MERS a Se ee ace ET Pw LE re a 87 400 40 Maia e os _ 70 psi Be LL _ A INS RER EEE 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 mine rpm 151 180 10 Figure 14 Courbes caract ristiques du moteur OMP 160 4 6 2 11 Calcul de l arbre du rouleau de t te Pour le dimensionnement de l arbre du rouleau de t te des conseils ont t demand s l entreprise USI 2000 de Normandin Le machiniste de cette entreprise est habitu de fa onner ses arbres dans de l acier AISI 1
70. n Si on se fie au livre Shigley s Mechanical engineering Design la puissance n cessaire pour faire tourner le convoyeur en hp serait de T Tz V 33 000 O V est la vitesse en pieds par minute et T1 T2 est la force utile en Ib Calculons donc cette puissance 177 62 lb 155 33 000 0 8343 hp Il sera aussi utile de savoir quel couple sera n cessaire au moteur choisi On trouve ce couple en multipliant la force utile au rayon du rouleau comme suit 45 C 177 62 lb 2 5 po C 444 05 lb x po Un facteur de s curit sera ajout la puissance et par le fait m me au couple n cessaire Dans l industrie du bois le facteur de s curit de 1 4 est souvent utilis Il a t d duit de diverses exp rimentations tant donn que le convoyeur est utilis aussi pour l emploi du bois ce facteur de s curit sera appliqu ici aussi La puissance requise en hp devient donc 1 17 et le couple requis devient 621 67 Ib po Ici c est le moteur OMP50 qui s av re le plus appropri avec ses 820 Ib po de couple et sa vitesse maximale de 1230 rpm Le couple fourni par ce moteur est beaucoup plus grand que celui d sir mais le couple du moteur OMP 40 tait un peu trop faible On ne peut donc pas r duire le moteur Les figures ci dessous montrent les caract ristiques du moteur choisi 46 7 SAUER OMP DANFOSS Technical Information Technical Data echnical data for OMP with 25 mm and 1 in cylind
71. n des co ts l ment Co t approximatif Convoyeur d entr incluant le temps de 2000 fabrication Convoyeur de sortie incluant le temps de 2000 fabrication Scie 600 V rins 1000 Syst me de refroidissement d huile 350 Distributeurs 400 Mat riel hydraulique reniflard tuyaux 1000 Roues et suspension usag e 600 Pompe triple usag e 450 Pompe simple 80 Moteur diesel 700 T le d acier 2000 Objets divers pivots treuil manivelle 500 Temps de travail excluant celui des convoyeurs 3000 Co t total 14 680 4 Bilan des activit s 4 1 Arrimage formation pratique universitaire Gr ce ce projet il a t possible de mettre en application les notions des cours de M canique pour l ing nieur l ments de machine Calcul et conception de machine et Contr le des syst mes m caniques 64 Ayant r alis tous mes stages dans une scierie le projet a t grandement facilit par ma connaissance des pi ces habituellement utilis es dans cette industrie et ma relation avec certains fournisseurs et experts qui ont pu devenir mes conseillers tout au long du projet Il est remarquer que le c t plus en lien avec la connaissance des diff rents types de pi ces sur le march n a pas t acquis en cours mais en stage et que si je n avais pas eu mes stages en scierie il m aurait t difficile de trouver les l ments m caniques dont j avais besoin C est alors que j ai remarqu que le
72. nt support s par la dalle soutenant la courroie et la bille de bois Dans le cas du convoyeur de sortie le poids de la dalle sera repris par l arbre de pieds qui servira aussi de pivot au 49 convoyeur et par la corde du treuil manivelle Ne sachant pas encore exactement la position du treuil manivelle par rapport au convoyeur il est difficile de connaitre la proportion du poids de la dalle en acier repris par l arbre de pied Aussi il serait possible de faire reprendre une partie du poids par l environnement du convoyeur c est voir Une fois le treuil manivelle positionn il sera possible de dimensionner l arbre Par exp rience un arbre de 1 15 16 devrait amplement suffire la t che L norme facteur de s curit sur les roulements au pied du convoyeur sert donc parer l effet du poids qui n a pas t pris en compte dans les calculs 3 6 6 S quence d op ration du tron onneur fendeur Un GRAFCET de premier niveau est pr sent afin de montrer le fonctionnement du tron onneur fendeur La machine est pr te recevoir l ordre de d part aucune action Si la manette appropri e est actionn e en position avancer Le convoyeur d entr avance la bille Si la manette appropri e est relach e Si la bille de bois touche au butoir Le convoyeur d entr arr te Si la manette appropri e est actionn e en position descente La scie descend sur la bille Le butoir recule de 1 Si la m
73. olution 4 2 1 1 repr sente le meilleur compromis 3 3 2 tude de faisabilit du tron onneur Le tableau 3 pr sente l tude de faisabilit pour le tron onneur Cette analyse consid re les aspects physiques conomiques temporels et l impact sur la sant s curit de chaque solution envisag e Tableau 3 tude de faisabilit du tron onneur Cette machine a d j fait ses preuves Cette machine a d j fait ses preuves Cette machine est tr s faible lorsque l on pousse sur elle de c t Elle risque de briser si par accident une force lat rale est exerc e dessus Economique Une chaine de scie chaine ne coute pas tr s cher Ici on n glige la m canique car on l value de m me prix que celle des autres options Une lame de scie circulaire de 24 pouces de diam tre peut co ter jusqu 500 Ici on n glige la m canique car on l value de m me prix que celle des autres options La lame d une scie ruban est tr s peu couteuse Ici on n glige la m canique car on l value de m me prix que celle des autres options Temporel H faudra affuter la lame de temps en temps L aff tage de ce genre de lame est faisable par n importe qui ayant suivi une courte formation aupr s d un expert Il faudra affuter la lame de temps en temps L afftitage n cessite cependant une certaine connaissance et les machines appropri es Il faudra affuter la la
74. peut voir les tron onneurs fendeurs de ces compagnies avec leur description technique Afin de dimensionner de fa on ad quate les composantes du tron onneur fendeur une recherche concernant les essences de bois les plus utilis es au Canada ainsi que la dimension optimale des b ches de bois a t r alis e En voici la r f rence 4 Gouvernement du Canada Du bon bois de chauffage la cl d un chauffage au bois efficace en ligne http www creat08 ca pdf even_coll bois FicheinfoBoisdechauffage pdf Consult le 17 octobre 2011 Pour calculer les composantes m caniques les livres suivants ont t consult s 5 G BUDYNAS Richard NISBETT J Keith 2011 Shigley s Mechanical Engineering Design 9 ed New York Mc Graw Hill 1082 p 6 BAZERGUI Andr BUI QUOC Thang BIRON Andr 2002 R sistance des mat riaux troisi me dition Montr al Presses internationnales Polytechnique 715 p 7 Martin Sprocket 2010 Heavy Duty conveyor pulleys Arlington Martin Sprocket 38 p 8 NTN corporation 2007 Bearing Units Cat No 2400 IX E Etats Unis NTN Corporation 507 p 9 Goodyear ann e inconnue Wood Sawyer Plus and Wood Sawyer 6 p 10 Flexco 2003 Syst mes d agrafes Flexco pour applications Lourdes Etats Unis Flexco 28 p 11 Strongco ann e inconnue Rouleaux Transporteurs 12 ST GEORGES Lyne 2011 Notes de cours du cours Calcul et conception de machines Saguena
75. pour ces pi ces 67 Avant de commencer les plans de fabrication une rev rification des calculs r alis s et des pi ces employ es devrait tre faite Des appels d offres pourraient tre fait afin de savoir si d autres marques de pi ces que celle propos e offrent des produits quivalents moins cher afin de r duire encore les co ts de fabrication Il serait bon de confier la r alisation des plans et devis un technicien expert en la mati re Pour finir un manuel de l utilisateur devrait tre produit afin d indiquer les consignes de s curit respecter la dur e de vie des pi ces le type de lubrification employer quelle fr quence lubrifier le tout les bris possibles et les solutions ces bris et dans quelle condition atmosph rique utiliser la machine 68 6 Bibliographie 1 Apache Forest Products inc en ligne http apacheforest com index html Consult le 14 septembre 2011 2 Hud son Forest Equiepement inc en ligne http www hud son com index html Consult le 14 septembre 2011 3 Moye Picard Salt en ligne http www moyne picard fr combine rca 400 joy html Consult le 10 octobre 2011 4 Gouvernement du Canada Du bon bois de chauffage la cl d un chauffage au bois efficace en ligne http www creat08 ca pdf even_coll bois FicheinfoBoisdechauffage pdf Consult le 17 octobre 2011 5 G BUDYNAS Richard NISBETT J Keith 2011 Shigley s Mechanica
76. psi sachant qu on aura une perte de charge de 40 psi dans le distributeur et qu on veut que les v rins ne forcent que tr s peu m me pas du tout Le limiteur de pression 14 sera ajust 1780 psi sachant que la courbe du moteur indique que seuls 1740 psi sont n cessaires pour faire fonctionner le moteur hydraulique au couple et la vitesse voulue Au niveau du moteur alimentant le convoyeur d entr e on avait dit que la vitesse qui serait plaisante atteindre serait de 90 pieds minutes mais que m me si la pompe fournissait un plus grand galonnage ce n tait pas grave Selon la courbe du moteur hydraulique choisi pour attemdre la vitesse de 90 pieds par minute un d bit de 2 6 galons par minute est n cessaire Si la pompe avec un engrenage de 1 2 est choisie le d bit fournit sera de Vitesse en rpm d placement en po GPM En aie 2000 1 231 GPM 8 66 55 Ce d bit fourni est beaucoup plus lev que celui voulu mais comme dit pr c demment le convoyeur n aura pas assez le temps d acc l rer pour en faire un drame En ce qui a trait la scie un d bit maximal de 8 gpm pourrait tre n cessaire Si la pompe avec un engrenage de 1 2 est choisie le d bit fourni sera de 8 66 Par cons quent la pompe triple tournera 2000 rpm et en partant du moteur ses niveaux devront tre dans cet ordre ci le niveau alimentant le fendeur celui alimentant la scie et celui alimentant le convoyeur d entr e
77. que de temps cela ne sera pas fait Cependant un type de courroie utiliser peut facilement tre point Des courroies en V seraient choisies pour leur grande r sistance la traction et leur r sistance au fluage lastique Du livre Shigley s Mechanical Engineering Design Ninth Edition on retrouve le tableau suivant Table 17 9 Belt Width a Thickness b Minimum Sheave hp Range Standard VBelt Sections Section in in Diameter in One or More Belts A 3 5 3 0 4 10 sa s B 2 6 5 4 F25 w C j 7 9 0 15 100 207 D 1L 13 0 50 250 E 14 1 21 6 100 and up Figure 34 Sp cifications des courroies en V de section A B C D E Sur la pompe triple c est lorsque le fendeur sera en action que la puissance transmettre sera la plus lev e Cette puissance est de 27 77 hp Ce nombre de hp transmettre est tr s pr s du nombre de hp maximal pour une courroie de type B Pour une question de s curit une courroie de type C serait utilis e Pour des fins d uniformit une courroie de type C serait aussi utilis e pour rejoindre la pompe simple au moteur Il reste maintenant d terminer le nombre de courroies de type C utiliser ainsi que le diam tre de la poulie La vitesse ou le couple n ont as besoin d tre d coupl s donc les 3 poulies pourront tre de m me dimension 59 Apr s toutes ces dimensionnements il est possible d avoir un aper u de la machine finale Figure 35 Aper u de la machine 3 6 8 S
78. ra utilis e Afin de s assurer que les b ches ne d boulent pas lors de la mont dans le convoyeur la courroie aura des corni res de 1 1 2 x 1 1 2 x 1 8 en aluminium rivet sur cette derni re une distance d environ 2 pieds chacun Fait aga ant la motorisation du convoyeur devra se faire au pied de ce dernier pour que le moteur soit le plus pr s possible de son unit hydraulique et donc limiter la tuyauterie Le fait de mettre la motorisation au pied peut provoquer une petite vague sur la courroie comme le montre la figure 21 Ce n est cependant pas dramatique comme situation Ce convoyeur fonctionnera en continu Il peut facilement se permettre une vitesse minimale de 250 pieds min Cependant sa vitesse de pointe sera confirm e par le choix du moteur hydraulique Figure 21 Vague pouvant tre produite dans la courroie lorsque le pied d un convoyeur est motoris tant donn que ce convoyeur a la m me longueur que le convoyeur l entr e de la machine le poids total de la courroie sera de 39 6366 lb La courroie de 21 31 pieds aura donc 11 corni res en aluminium de 17 de larges Il est noter que la courroie 18 de large et donc un espace de 1 2 sera laiss entre le c t de la courroie et le c t de la corni re La distance entre chacune des corni res sera d exactement 1 937 pieds environ 23 25 pouces Selon la compagnie Russel Metal une corni re de 1 1 2 x 1 1 2 x 1 8 en aluminium 6061 T6 un poids de
79. re le produit fabriquer le bois de chauffage Tous les types de bois sont similaires au niveau de leur composition chimique Or la densit d une sorte de bois va avoir un impact significatif sur son comportement dans le feu et sa valeur comme bois de chauffage Les bois durs et denses tels l rable et le ch ne ont une valeur nerg tique par corde plus lev e ce qui entraine un d gagement de chaleur plus important au niveau de la chambre de combustion Ils produisent galement des feux et de la braise qui durent plus longtemps titre comparatif des bois tendres tel le pin l pinette et le peuplier br lent plus rapidement et produisent une braise qui s teint rapidement Ces informations indiquent donc que le tron onneur fendeur devra pouvoir s occuper de bois extr mement durs Au Canada diverses essences de bois sont privil gi es comme bois de chauffage La liste qui suit classe ces types de bois selon leur densit du plus dur au moins dur Tableau 1 Essences de bois utilis s comme bois de chauffage au Canada de la plus dure la moins dure r f 4 Bois de fer Orme li ge Caryer Ch ne rable sucre H tre Bouleau jaune Fr ne Orme rouge rable rouge M l ze Sapin de Douglas Bouleau blanc rable n gondo Aulne rouge Pruche Peuplier Pin Tilleul pinette Baumier M me si les essences de bois nomm es tout en ba
80. remarque que seul le poids du quart de la courroie est utilis Le haut de la courroie est support par une dalle en fer Le bas de la courroie n est soutenu que par le rouleau de t te et le rouleau de pieds On n glige aussi le fait qu une bille de bois peut passer sur le rouleau de t te Cette n gligence est acceptable car une grande partie de la bille de bois est support e par une dalle en m tal On suppose alors que chaque rouleau prend la m me force Il est maintenant possible de combiner ces 2 forces 2 ane 2 w une Tyotas Tooiasy w 475 4 30 09 30 092 w 506 81 Ib Etant donn que l assemblage de la t te est sym trique chaque roulement supportera la moiti de ce poids c est dire 253 19 Ibf Si le convoyeur tourne a une vitesse de 250 pieds min et que les rouleaux ont 5 de diam tre cela donne une vitesse de 0 pieds 250 Pte min _min_ 190 99 m 5 12 ei 10 000 x 190 99 60 1 3 Cio 238 65 1159 171b 10 106 f La valeur C du roulement choisi est de 7900 lbf Cela repr sente un facteur de s curit de 6 82 Ce roulement peut donc faire sur ce rouleau aussi Il serait normal de se poser la question savoir s il ne serait pas mieux de dimensionner l arbre de pied du convoyeur de sortie car ce dernier aurait probablement besoin d un arbre beaucoup plus petit que l arbre de t te du convoyeur d entr e Or dans le cas du convoyeur d entr e les roulements so
81. rical shaft fet S m e o ow que ar 32 gt 6 Gometricdisplacement mm 40 0 48 6 77 8 a inch Ea A5 E EA 76 EA 95 nt min co Max speed pm int EOI CIEE IA ARAE 380 820 1680 Max t Nm 4 74 120 140 230 stade lbfsin 420 660 1060 1240 sea 2040 67 86 107 590 760 950 AAA 4 Max output za es an ras naal nen ven usa veu veal 1450 2030 140 140 140 yax pese ep oom nom nou Luna na os Vmin 13 2 159 159 Max oil flow US gal min m 18 5 fae ae fae Max starting pressure with bar unloaded shaft psi free runring gerotor A A Nan Ibf in 400 Min starting torque p ES pa at max press drop int 100 intermittent operation the permissible values may occur for max 10 of every minute Peak bad the permissible values may occur for max 1 of every minute Bs AA m Ez 134 140 8 8 a ja B 2a 60 159 75 75 198 nai 198 100 885 120 170 210 1060 1510 1860 Figure 25 Types de moteur OMP 47 Ibfeln 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Nm 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Q 5 l min R c E K ses S a W a a a 2 J 2 2 2 je a a N u N Ta LE TA NI WC KN RS A RE P 175 bar Wapa a OR LS ma i Ve Soe TAY N Toul 160 b ASSEN 320 psi
82. riple La pompe triple alimentera la scie chaine hydraulique achet e directement d un fournisseur le fendeur et le moteur hydraulique du convoyeur d entr e La pompe simple alimentera le moteur hydraulique du convoyeur de sortie Pour mieux comprendre l assemblage de l hydraulique de la machine le pr sent rapport contient un sch ma hydraulique d taill Pour mieux aider l op rateur dans ses actions un grafcet des actions poser a aussi t fourni Pour minimiser les prix les composantes offrant le meilleur rapport qualit prix ont t s lectionn es Par exemple une pompe engrenages au lieu d pistons a t choisie aucune automatisation sur la machine n a t r alis e le moteur du convoyeur d entr n a pas d embrayage et des moteurs hydrauliques utilisation non industrielle ont t choisis Pour faciliter les d placements de la machine cette derni re a t mise sur des roues et un accouplement pouvant s attacher derri re un camion Afin d aider le technicien qui travaillera la mod lisation de la machine les endroits dangereux de cette derni re ont t point s et les tables de dimensions respecter pour des gardes de s curit ont t incluses dans ce rapport Comme il a t remarqu il a t impossible de terminer la conception compl te de la machine En effet choisir chacune des pi ces de la machine est un travail colossal pour une personne moins habitu e avec le choix de pi ces
83. rojet inclura un croquis de la machine final le choix des principales composantes m caniques qui composeront la machine un sch ma hydraulique un aper u des lieux qui seront risque dans la machine et les dimensions des dispositifs de s curit installer Avant de proc der aux calculs de composantes une recherche sur la mati re produire le bois de chauffage a t r alis e afin de mieux cerner le sujet Par la suite divers tron onneurs fendeurs ont t analys s et les diverses fa ons de construire les parties de la machine ont t observ es afin de les comparer entre elles et de concevoir le tron onneur fendeur optimal Une fois le type d quipements qui composeront le tron onneur fendeur choisi les calculs permettant de dimensionner les pi ces ont pu tre commenc s Un bref sch ma de l allure de la machine a t r alis pour faciliter le tout Sur les convoyeurs les roulements la courroie les rouleaux les moteurs et les pompes ont pu tre choisis ainsi que les composantes se rattachant elles tels les attaches de courroie et les manchons coniques Par rapport la section tron onneur et fendeur la scie a t choisie le v rin du fendeur dimensionn ainsi que les pompes allant alimenter le tout Afin de mieux visualiser les composantes n cessaires au niveau de l hydraulique un sch ma a t r alis A partir de ce dernier les composantes restantes ont pu tre dimensionn es tel le moteur
84. ron onner le bois 3 2 3 Le fendeur Le fendeur partir d un v rin hydraulique est adopt par peu pr s tous les fendeurs qu b cois pour sa rapidit et sa grande puissance C est donc ce type de m canisme qui sera adopt dans le tron onneur fendeur 3 2 4 La sortie 4 2 4 1 Un convoyeur Il serait possible de mettre un convoyeur courroie la sortie du tron onneur Ce dernier pourrait s incliner de fa on apporter les b ches directement dans la bo te d un camion ou dans un autre contenant 4 2 4 2 Ne rien mettre Il serait possible de laisser tomber les b ches sur le sol et l utilisateur devrait les ramasser pour les d poser o d sir tude de faisabilit Il est possible d liminer des solutions inappropri es partir de l tude de faisabilit Cette derni re se fera partir des aspects physique conomique et temporel Le volet environnemental a t mis de c t car il est semblable pour chacune des solutions propos es Le volet sant et s curit a t ajout car on est en pr sence d une machine dangereuse 13 3 3 1 tude de faisabilit de l entr e Le tableau 2 pr sente l tude de faisabilit pour l entr e du tron onneur fendeur l impact sur la sant s curit de chaque solution envisag e Tableau 2 Etude de faisabilit de l entr e de la machine Cette analyse consid re les aspects physiques conomiques temporels et
85. s de la liste sont moins denses elles constituent un excellent bois de chauffage au printemps et l automne car elles facilitent le contr le de la chaleur et n ont pas tendance surchauffer la maison 3 1 2 La dimension du produit 4 1 2 1 La longueur des b ches Des morceaux plus courts sont plus faciles manipuler et pr f rables des morceaux trop longs Il faut r ellement faire attention la longueur des morceaux car ceux l g rement trop longs peuvent rendre l alimentation du feu difficile jusqu impossible Des b ches dont la longueur varie de plus de 5 cm 2 pouces sont un signe de pi tre qualit et peuvent causer des probl mes lors du chargement de la chambre de combustion du po le de la chaudi re ou du foyer Pour une manutention des b ches sans contrainte et une alimentation de l appareil de combustion facile dans la plupart des cas des morceaux d une longueur de 35cm 40 cm 14 16 pouces sont id aux 4 1 2 2 Le diam tre des b ches On remarque que le bois de chauffage commercial n est habituellement pas fendu assez petit pour pr parer un feu et l entretenir ad quatement Les gros morceaux de bois vont couver plus longtemps et les plus petits vont s enflammer rapidement Par temps doux ou pour obtenir un feu vif de petits morceaux de bois conviennent mieux Par temps froid chaque brass e devrait tre compos e de petits morceaux qui s enflammeront rapidement et de morceaux p
86. sant on suppose que les paliers lisses seront environ 2 5 pouces de la bague du rouleau et que chaque bague prendra une force gale La force due la tension 1 et la tension 2 est de Teourroie T1 T2 Teourroie 1357 97 lb 619 23 lb Tcourroie 1977 21 lb La force due au poids du rouleau et de la courroie est de Tpoias 1 2Ws Wrouleau 1 Tpoias gt 19 8183 Ib 31 lbs p T voias 40 91 Ibf On remarque que seul le poids du quart de la courroie est utilis Le haut de la courroie est support par une dalle en fer Le bas de la courroie n est soutenu que par le rouleau de t te et le rouleau de pieds On n glige aussi le fait qu une bille de bois peut passer sur le rouleau de t te Cette n gligence est acceptable car une grande partie de la bille de bois est support e par une dalle en m tal On suppose alors que chaque rouleau prend la m me force Il est maintenant possible de combiner ces 2 forces w ER Tids w y 1977 21 40 912 w 1977 63 lb Si chacune des bagues prend la m me force on obtient une force de 988 82 Ib par bague Si le bras de levier d une telle force est de 2 5 po on obtient comme moment fl chissant maximal M 988 82 lbs 2 5 po 32 M 2472 05 lb x po Le diam tre de l arbre devient donc 1 3 d a 2 2472 05 1 5 1846 85 2 1 2 10125 i d 1 4186 pouce Dans ce cas ci un facteur de s curit de 1 4 sera appliqu
87. sid rer a t dress e et se trouve en annexe E 4 6 2 2 Poids d une bille de bois Pour trouver la charge maximale qui sera support e par le convoyeur prenons une bille de bois parfaitement cylindrique de 16 pieds 4 877 m de long et de 15 pouces 0 381 m de diam tre Cela donne donc un volume de 33 929 2 po 0 556 m Les billes de bois n auront pas pass par le processus de s chage donc la densit du bois vert sera donc analyser L orme appara t dans la liste des types de bois de chauffage utilis s au Canada tableau 1 et est l un des bois les plus durs de la liste du tableau 5 Les informations contenues dans ce tableau proviennent de l Agenda forestier et de l industrie du bois La densit est le poids d un m tre cube en kilogramme Pour le pouvoir calorifique les diff rentes essences sont class es volume gal et m me degr d humidit sur la base du pouvoir calorifique de l h tre fix arbitrairement 100 Id alement il aurait fallu avoir la densit du bois de fer mais seule sa densit l tat sec a t trouv e 18 Tableau 5 Densit des essences de bois pic a sapin rouge 640 470 68 M l ze 660 s Pin sylvestre daille 900 so 78 _ Pin Weymouth soo 40 6 Ch taigner 1050 60 s Ch ne 100 6 Fr ne 9 6 _ H tre foyard 1000 710 100 _ Orme ormeau 1050 680 Peuplier euram ricain 850
88. sont alors plus grands Des gens peu habitu s avec les machines coupantes seront alors port s essayer de r parer ou changer la lame Moins il y aura d interventions sur cette machine mieux ce sera pour la s curit des gens De plus l aiguisage de lame de scie chaine est plus commun que celui d une scie ruban Par cons quent la population sera plus attir e vers quelque chose qu elle connait la scie chaine Gr ce ces arguments les calculs li s l tude pr liminaire n ont pas t jug s n cessaires 16 3 5 Prise de d cision Comme les diff rentes composantes du tron onneur fendeur fonctionnent de mani re quasi enti rement ind pendante il est possible de combiner les meilleurs l ments pour chaque composante et de les combiner pour obtenir la meilleure solution La solution retenue est donc la suivante Entr e de la machine convoyeur Tron onneur scie chaine Fendeur v rin hydraulique Sortie convoyeur 3 6 Raffinement des solutions Dans le raffinement des solutions chaque l ment du tron onneur fendeur sera valu individuellement On retrouvera une section traitant le convoyeur d entr e le convoyeur de sortie le tron onneur le fendeur et le sch ma du syst me hydraulique associ la machine 3 6 1 Aper u de la machine En annexe F on retrouve un croquis du tron onneur fendeur d ploy et repli Ce croquis pr sente la position relative des l
89. specter selon les normes pr n es par la CSST Les plans de fabrication une tude d taill e des prix permettant de choisir les fournisseurs les moins dispendieux ainsi que le dimensionnent des composantes moins critiques se feront dans le cadre d un autre projet 1 Pr sentation du projet 1 1 Description de l quipe de travail Le pr sent projet de conception a t r alis seul Or sans l aide de conseillers provenant de l industrie sa r alisation aurait t difficile Il est donc possible de dire que l quipe de travail englobait aussi M Andr Lapierre de chez Produits Forestiers R solu M Alain Boucher de chez Rematech et M Jasmin Fortin de chez Inotech optimisation de scierie pour ne nommer que ces personnes 12 Probl matique et tat de l art reli s au projet Le haut du Lac Saint Jean est reconnu pour l importance de sa ressource naturelle le bois Une grande partie des habitants de ce secteur s en sert comme source d nergie pour chauffer leur maison Mais pour en arriver l les arbres de la for t doivent tre abattus branch s tron onn s en sections et fendus la dimension n cessaire Le pr sent projet vise rassembler en une seule tape les tapes de tron onnage et de fendage en cr ant une machine capable de faire le tout Pr sentement la plupart des gens tron onnent les arbres branch s avec une scie chaine et ensuite utilisent un fendeur souvent de fabrication maison
90. ssesessesessscsessessecsessecsesseeseeseees 16 Tableau 5 Densit des essences de bois 19 Tableau 6 Caract ristiques de la courroie PVG220S2BBb us 20 Tableau 7 Caract ristiques des diff rentes scies hydrauliques 37 Tableau 8 Caract ristiques des v rins de s rie 2H et de marque Parker 38 Tableau 9 Approximation des co ts 64 1 Introduction Dans le cadre du projet 5 cr dits une machine permettant de rendre moins p nible la t che qu est de pr parer le bois de chauffage en vue de l hiver a commenc e tre con ue En effet le sujet traiter une b che de bois de chauffage a t tudi Par la suite une analyse approfondie des divers quipements pouvant faire partie de la machine a t r alis e Un croquis de l allure g n rale du tron onneur fendeur a t r alis sans d tail de positions ou de dimensions pr cises Les pi ces maitresses ont ensuite t choisies en essayant de faire un choix minimisant le prix de la machine Aucune tude de prix ou demande de soumission n a t effectu e Le prix a t optimis en choisissant des pi ces de nature moins dispendieuse seulement Afin de terminer le choix des pi ces maitresses un sch ma hydraulique a t r alis partir de ce dernier des pi ces plus anodines tels un reniflard et des pi ces cruciales telles le moteur diesel ont pu tre choisies Ensuite les risques potentiels les plus flagrants ont t point s avec les dimensions re
91. st l angle de contact sur le rouleau de pied L angle de contact est pos 180 Les diam tres du rouleau de t te et du rouleau de pied seront gaux pour une question d uniformit Le diam tre de ces rouleaux est pos a 5 0 4167 pied Il sera ajust plus tard selon le r sultat des calculs On obtient alors une courroie de longueur suivante 1 L 4 x 102 0 4167 0 4167 2 1 2 z 0 4167 TT 0 4167 Tt L 21 31 pieds L aire de la courroie devient donc 21 31 pieds x 1 5 pied 31 965 pieds Le poids de la courroie est donc 31 965 pieds 1 24 Ib pieds 39 6366 Ib Par hypoth se simplificatrice on pose que c est la moiti de la courroie qui sera touch e par le frottement En r alit ce ne sera que la section de courroie en contact avec la dalle de support L hypoth se utilis e n introduira pas une grande marge d erreur au final Elle est donc accept e comme vraie La valeur de Wp sera donc de 39 6366 1b 2 19 8183 lb 4 6 2 4 DCL de la courroie La figure 7 repr sente le convoyeur La figure 8 montre la courroie et les forces qu elle subit La force F repr sente la force induite par le moment cr par la motorisation Figure 7 Aper u du convoyeur 21 AN gt y aal ei Figure 8 Aper u des forces sur la courroie 4 6 2 5 Calcul de la force de frottement F La force de frottement n est due qu la partie sup rieure de la courroie celle
92. t peu dispendieux et facilement r alisable 25 i Figure 12 Croquis du tendeur courroie Pour ce qui est de la force que subira le boulon qui tendra la courroie cette derni re sera gale Force de tension T Tz Connaissant T1 et T2 on trouve facilement la force de tension Force de tension 1357 97 lbf 619 23 lbf Force de tension 1977 2 lbf Etant donn que cette force sera prise par 2 tendeurs chaque tendeur prendra 988 61 lbf Au niveau de la longueur du boulon on sait que la courroie ne peut pas allonger de plus de 2 C est une sp cification du fabricant mentionn e au tableau 6 La courroie aura une longueur de 21 31 pieds donc pourra se permettre une longation maximale de 0 4262 pied Dans le pire des cas le brin du bas de la courroie s allongera de la m me fa on que le brin du haut Cela signifie que dans le pire des cas admissibles les 2 brins de la courroie s allongeront de 0 2131 pied en m me temps Ce sera donc la course maximale du tendeur tant donn qu une variation soudaine de la force sur la courroie embarquement d une bille de bois sur le convoyeur d marrage soudain du moteur peut ajouter une longation suppl mentaire que celle caus e par le tendeur et que l longation de 2 est une limite maximale un facteur de s curit de 2 sera appliqu cette course de tension Le boulon aura donc une course maximale de 0 10655 pied ce qui donne 1 2786 pouces 4 6 2 10 Calcul
93. the highest Our Machined Drum Pulleys run more concentric than pulleys made by the expansion method This ensures better belt tracking and less vibration transfered to the beanngs FEATURES OPTIONS e 4to 10 3 4 Diameter Lagging B 3 8 minimum End Disc Shafting 1 4 minimum Center Bearing Assemblies Plates Take Up Systems Several Hub Bushing systems available Ca tone ens ae i 1 Ce one frere 0 7 2 EEO EC NE TL ON VE OL D OO MN ON OUI Ce fes zz v a 5 o 7 amp 500 Car Le ase ae 2 ss eo 7 a 105 115 128 Tew xis eme oe 2 20 sr 7 se sc 107 17 we Ce xis zz v se 70 e vos 17 18 10 Ce xis zase 7e ss o 72 94 e 19 190 12 ew xis nef oe o 73 a mo vv sar 1e 103 178 Cane forme gt ise 7 2 e 75 es q a er qes 120 o xs fr m Case sa fre re a eae pre 226 S THI Cross Xr ane 7 114 T57 osr EE m 75 as r o se r kaa EETA for pos tion par application Oa Gng Consult Factory for dimensional and weight specifications of sizes not shown fh gt 5 8 71 Annexe C Manchons coniques Conveyor Bushings QD Short Bushings amp Taper Bushings also Available Please See General Catalog Section B For More Information Mtn s MXT amp CXT Bushings are
94. v rin se d place le plus vite possible or cela n cessiterait un moteur plus puissant donc plus dispendieux Sachant que ce gallonage repr sente 3000 po par minute et que le v rin a un diam tre de 4 pouces la vitesse du v rin lors de la fente devient donc de pieds 231 d bit gpm _ md 4 Vitesse du v rin seconde 12 60 54 He pieds 231 17 31 Vitesse du v rin nn are 2 seconde 12 60 s TE I _pieds Vitesse du v rin Z 0 44 pieds s seconde Le v rin va parcourir une distance de 19 en 3 6 s Sachant que ce dernier va revenir beaucoup plus vite cette vitesse est tr s acceptable La puissance requise sera donc de Pression Psi D bit Gpm Puissance HP 1714 Donc 2750 17 31 Puissance 1714 Puissance 27 77 hp Avec les informations qu on a il est facile de dire que le limiteur de pression num ro 11 sera ajust 2700 psi cause de la limite du distributeur utilis Le limiteur de pression 10 sera ajust 2000 psi car la scie ne peut pas prendre une plus grande pression et qu on ne connait pas la perte de charge dans le distributeur utilis Le limiteur de pression 12 sera ajust 2070 psi car le diff rentiel de pression d sir est de 2030 psi et on a une perte de charge de 40 psi dans le distributeur Le diff rentiel de pression d sir a t trouv dans la courbe du moteur choisi Le limiteur de pression 13 sera ajust 43
95. x de retour ou renvoi de 10 pieds est recommand tant donn que le convoyeur n aura que 10 pieds de long aucun rouleau de retour ne sera employ Si on analyse le besoin d un grattoir nettoyeur sous la courroie on se rend compte que son utilisation alourdirait la machine et que tant donn que l utilisation du convoyeur fendeur n est pas permanente comme en industrie son utilisation peut tre superflue Aucun grattoir nettoyant ne sera utilis 3 6 3 Le tron onneur Dans toute bonne scie chaine il y a des fonctions incontournables tels la lubrification automatique de la chaine et l aspect s curitaire de la scie Afin de s assurer que rien n a t laiss au hasard une scie hydraulique a t choisie La bille de bois de diam tre maximal pouvoir tre fendu par la machine est de 15 Une scie chaine de marque Fairmont Hydraulic Chainsaw et de mod le HCS816 Cette scie fera l affaire car elle peut couper des billes de bois de 16 de diam tre La figure 17 montre cette scie 35 Figure 19 Scie hydraulique Le fabricant fourmi ces indications en lien avec son produit Syst me Super Spool selector control utiliser sur des syst mes hydrauliques ouvert ou ferm Poids 6 7 Ib 3 0 kg moteur seulement Largeur 10 254 mm D bit d op ration 4 8 gpm 15 30 Ipm Pression d op ration 1 000 2 000 psi 69 140 bar Port d entr e 9 16 18 SAE O Ring Port de sortie 3 4 16 SA
96. y Universit du Qu bec Chicoutimi 11 chapitres Des gens ont aussi t contact s Parmi eux on retrouve M Andr Lapierre hydraulicien avec plus de 30 ans d exp rience travaillant pr sentement chez Produits Forestiers R solu M Alain Boucher de chez Rematech divison Bremo m a conseill au niveau des courroies utiliser Sinon M Jasmin Fortin responsable du service apr s vente et de la modification d quipements sur place pour Inotech optimisation de scierie m a parl de son exp rience avec les diverses scies possibles M Michel Picard technicien avec plus de 15 ans d exp rience travaillant pr sentement chez JA mec m a conseill sur la conception des quipements forestiers Cette bibliographie n est qu un aper u de tous les sites consult s En effet les sites internet des compagnies Parker Permco Bosh Mazorcchi etc ont t aussi pluch s 2 Objectifs g n raux et sp cifiques du projet L objectif de ce projet est de concevoir une machine qui tron onne des billes de 8 pieds ou de 16 pieds en b ches de dimensions convenables Par la suite cette m me machine devra prendre le billot form et le fendre en 2 ou en 4 selon les besoins Ces op rations devront tre faites automatiquement ou par op ration distance ce sera d cider lors de la conception Il devra y avoir le moins d interventions humaines possible Le tron onneur fendeur devra avoir un co t de fabrication moindre devra

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