MEMOIRE DE FIN D’ETUDES - mcours.netmcours.net/cours/memoires/Etude_Critique_du_systeme_d_orientation... · to the OCP group of very large losses; the main cause is the unavailability

Ecole Nationale de l’Industrie Minérale

Rabat

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté

En vue de l’obtention du titre :

INGENIEUR D’ETAT

Par :

BENDEQ Youssef & CHERROUD Omar

Département :

Electromécanique

Sujet :

Etude Critique du système d’orientation de la roue pelle N 3

Jury :

Mr. CHARIF d’OUAZZANE Président du jury (E.N.I.M)

Mr. LEMYESSER Directeur du projet (E.N.I.M)

Mr. ZAOUI Membre de jury (E.N.I.M)

Mr. LEKTEF Parrain (OCP)

Année universitaire : 2010/2011

Dédicace

A mes très chers parents

A toute ma famille

A tous mes amis

Qu’ils retrouvent dans ce modeste travail, le

témoignage de mon amour et mon respect.

Omar

Dédicaces

A ma mère ;

A ma sœur, mes frères ;

A toute la famille ;

Aucun mot ne pourrait exprimer ma

reconnaissance et ma gratitude pour le soutien et l’amour

que vous n’avez cessé de me prodiguer ;

A tous mes amis

Je vous remercie pour votre agréable compagnie

Youssef BENDEQ

Remerciements

Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude ainsi que toute notre

reconnaissance à notre encadrant de l’école, M. EL MEYESSER, qui nous a

fait bénéficier de son-savoir-faire, de ses conseils inestimables, de son entière

disponibilité et pour l’intérêt manifeste qu’il a porté à ce projet.

Nous tenons également à exprimer notre respect et remerciement à M.

LEKTEF notre parrain industriel à l’OCP qui n’a épargné aucun moyen pour

nous aider et soutenir, et aussi pour ses conseils précieux et sa disponibilité sans

faille.

Nous n’oublions pas de remercier toute l’équipe du service de la laverie

DAOUI ainsi que ceux du parc ELWFI pour leur dynamisme, leurs conseils et

les explications qu’ils nous ont fourni tout au long de notre projet de fin

d’études.

Nous adressons nos vifs remerciements à nos professeurs du département

électromécanique, ainsi qu’aux membres du jury qui nous honorent de leur

présence.

Enfin, nous remercions tous ceux dont nous n’avons pas cité le nom, et qui

ont participé de près ou de loin à l’élaboration de ce travail.

Résumé

Etant l’un des secteurs stratégiques du pays, l’exploitation du phosphate nécessite la

mise en évidence de tous les moyens. La disponibilité des équipements fait partie des moyens

les plus importants pour assurer une continuité de production. Ainsi, toute interruption dans le

processus de production fait subir au groupe OCP des pertes très importantes, dont la cause

principale est l’indisponibilité des équipements.

Dans ce cadre, notre projet de fin d’études, à la laverie Daoui, traite la disponibilité

d’une machine de reprise de phosphate. Plus particulièrement le système d’orientation qui

présente une défaillance de déboitement. Il s’agit de mener une étude qualitative qui met en

évidence la criticité de problème et ensuite en proposer des solutions adéquates.

La proposition d’adaptation d’un nouvel système d’orientation s’avère nettement

rentable au groupe, vu la possibilité technique d’adaptation d’une part. Par ailleurs la

réduction importante du temps d’arrêt fait de cette solution un investissement récupérable en

une courte durée.

Abstract

As one of the strategic sectors of the country, the phosphate mining requires the

identification of all means. Availability of equipment is one of the most important ways to

ensure continuity of production. Thus, any interruption in the production process is subjected

to the OCP group of very large losses; the main cause is the unavailability of equipment.

In this context, our graduation project, at the Laundromat Daoui, discusses the

availability of a machine for recovery of phosphate. More particularly; the rotation system

that has failed many times. We are conducting a qualitative study which highlighted the

criticality of the problem and then propose solutions.

The proposed adaptation of a new referral system is clearly profitable group, because of the

technical possibility of adapting. Moreover, the significant reduction of downtime makes this

solution an investment recovered in a short time.

Liste des tableaux

Tableau 1:Capacités des aires de stockage du parc El Wafi ............................................. 9

Tableau 2: Caractéristiques du système d’orientation .................................................... 16

Tableau 3:Exemple de notation relatif à un critère (sécurité) ......................................... 18

Tableau 4: Durée des arrêts des equipements du Parc .................................................... 21

Tableau 5 : Historique du déboitement de la couronne de la roue pelle N 3 .................. 23

Tableau 6:Grille de cotation de fréquence ...................................................................... 29

Tableau 7:Grille de cotation de gravité ........................................................................... 30

Tableau 8:Grille de cotation de la non-détection ............................................................ 31

Tableau 9: Grille de cotation de criticité ........................................................................ 32

Tableau 10: Actions amélioratrices ................................................................................ 35

Tableau 11 : Comparaison de l’encombrement des deux couronnes .............................. 43

Tableau 12 : Comparaison de la fixation des deux couronnes........................................ 43

Tableau 13 : Comparaison du centrage et de graissage des deux couronnes ................. 44

Tableau 14 : Caractéristiques de la denture des deux couronnes.................................... 44

Tableau 15 : Comparaison des pignons d’attaques des deux couronnes ........................ 45

Tableau 16 : Réducteurs des deux couronnes ................................................................. 45

Tableau 17 : Répartition des masses de la machine ........................................................ 47

Tableau 18 :Calcul de la force du phosphate distribué P1 .............................................. 48

Tableau 19 : Calcul de la force de reprise P2 ................................................................. 48

Tableau20 : Coefficients de frottement des roulements ................................................. 49

Tableau 21 : Facteur d’engrenage Fz .............................................................................. 50

Tableau 22 : Comparaison des efforts tangentiels sur les deux couronnes..................... 51

Tableau 24: Historique de la séparation des parties de la couronne ............................... 64

Tableau 25: Composants du capteur AT4 ....................................................................... 65

Tableau 26:Calcul du coût d’adaptation de la nouvelle couronne .................................. 68

Liste des figures

Figure 1 : Organigramme de l’OCP .................................................................................. 4

Figure 2: Organigramme de la direction des industries de khouribga .............................. 6

Figure 3: Schéma synoptique du parc El-Wafi ................................................................. 8

Figure 4 : Schéma de la roue-pelle RP3 (parc El-wafi) .................................................. 11

Figure 5: Diagramme Bête à cornes de la roue-pelle ...................................................... 12

Figure 6: Découpage fonctionel de la roue-pelle ............................................................ 13

Figure 7: Schéma du système d’orientation .................................................................... 15

Figure 8: Décomposition technico-fonctionnelle du processus ...................................... 19

Figure 9:Histogramme des arrêts mécaniques du Parc ELWAFI ................................... 21

Figure 10: Histogramme des arrêts mécaniques de la RP/3 ........................................... 22

Figure 11:Illustration du déboitement de la couronne .................................................... 23

Figure 12:Diagramme d’Ishikawa illustrant les causes d’un défaut de fonctionnement 34

Figure 13:Schéma de l’usure normale et l’usure avancée de la couronne d’orientation 39

Figure 14: Schéma illustratif du déboitement de la couronne ........................................ 40

Figure 15: Comparaison des surface de contact des deux couronne .............................. 42

Figure 16 : Plan d’assemblage de la RP3........................................................................ 47

Figure 17 : Représentation de la charge axiale résultante sur la machine ...................... 48

Figure 18 : Arbre d’entrainement Avant et après modification ...................................... 53

Figure 19 : Effort tangentiel et radial dans un engrenage ............................................... 54

Figure 20: Schéma du capteur de position ..................................................................... 59

Figure 21 : Compsition d’un capteur .............................................................................. 61

Figure 22: Schéma illustratif de la mise en position des capteurs .................................. 62

Table des matières

Introduction générale .................................................................................................... 1

Chapitre I: Présentation de l’organisme d’accueil ............................................................ 2

I. Groupe OCP en bref : ........................................................................................... 3

II. Activités du Groupe OCP ..................................................................................... 3

1. Organisation du Groupe OCP ........................................................................... 4

2. Divisions et services des industries de Khouribga (IDK) ................................ 5

3. Pôle Industries de Khouribga ........................................................................... 7

4. Présentation de secteur Daoui ........................................................................... 7

5. Description du Parc El WAFI ........................................................................... 8

CHAPITRE II : Mise en situation du projet ................................................................ 10

Introduction ................................................................................................................. 11

I. Description de la roue-pelle RP3 ....................................................................... 11

1. Initiation .......................................................................................................... 11

2. Fonction de la roue pelle N3 ........................................................................... 12

3. Caractéristiques de la roue-pelle RP3 ............................................................. 12

3.1 Description générale ................................................................................... 12

3.2 Fonctionnement et sous-systèmes de la roue pelle .................................... 13

3.3 Caractéristiques des sous-systèmes ............................................................ 14

II. Présentation su système d’orientation ................................................................ 15

1. Vision générale ............................................................................................... 15

2. Les caractéristiques du mécanisme ................................................................. 16

3. Description de la couronne ............................................................................. 17

III. Analyse de l’effet de dysfonctionnement de la roue-pelle ............................ 18

1. La méthode MERIDE ..................................................................................... 18

2. Application de la méthode au processus de lavage ........................................ 19

IV. Problématique ................................................................................................. 22

1. Données statistiques sur le déboitement du système d’orientation ................ 22

2. Problème de déboitement de la couronne ....................................................... 23

V. Cahier des charges .............................................................................................. 25

Conclusion .................................................................................................................. 25

Chapitre III : Analyse qualitative de la problématique ................................................... 26

Introduction : ............................................................................................................... 27

I. Etude AMDEC ................................................................................................... 27

1. Présentation de la méthode AMDEC .............................................................. 27

2. La méthodologie AMDEC .............................................................................. 28

3. Application de l’AMDEC pour le système d’orientation de la RP3 .............. 32

3.4 Initialisation de l’étude ............................................................................... 32

3.5 Découpage fonctionnel du système d’orientation ...................................... 33

3.6 Grille AMDEC ........................................................................................... 33

II. Diagramme arête de poisson/causes effets ......................................................... 34

1. Méthodologie .................................................................................................. 34

2. Application au système d’orientation ............................................................. 35

Conclusion .................................................................................................................. 36

Chapitre IV : Etude de la possibilité d’adaptation d’une nouvelle couronne ................. 37

Introduction ................................................................................................................. 38

I. Illustration de l’usure des chemins de billes ...................................................... 38

Possibilité d’adaptation ............................................................................................... 41

II. Choix du type de couronne ................................................................................. 41

1. Critères de choix ............................................................................................. 41

2. Etude comparative des deux types de couronne ............................................. 42

III. Vérifications par le biais d’un calcul approché RDM .................................... 46

1. Résistance à la rotation ................................................................................... 46

1.1 Calcul du couple moteur : .......................................................................... 46

1.2 Calcul du couple résistant .......................................................................... 47

2. Comparaison des charges tangentielles supportées par les deux couronnes .. 50

3. Vérification à la torsion de l’arbre d’entrainement ........................................ 51

4. Vérification à la flexion de l’arbre d’entrainement ........................................ 53

5. Vérification de la résistance des dents de la couronne : ................................. 54

IV. Recommandations .......................................................................................... 56

Conclusion .................................................................................................................. 56

Chapitre V : Mise en place d’un système de protection ................................................. 57

Introduction ................................................................................................................. 58

1. Définition ........................................................................................................ 58

2. Caractéristiques et avantages .......................................................................... 58

3. Utilisations ...................................................................................................... 58

4. Principe de fonctionnement ............................................................................ 59

5. Choix des détecteurs : ..................................................................................... 59

6. Adaptation : .................................................................................................... 60

7. Interrupteur de position électromécanique ..................................................... 60

Conclusion .................................................................................................................. 65

Chapitre VI : Etude technico-économique du sujet ........................................................ 66

Introduction ................................................................................................................. 67

1. Apport de la réalisation du projet ................................................................... 67

2. Etude technico économique de l’adaptation de la nouvelle couronne ............ 67

Conclusion .................................................................................................................. 70

Conclusion générale .................................................................................................... 71

Bibliographie : ............................................................................................................ 73

Annexes ........................................................................................................................ 1

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Introduction générale

L’indisponibilité au sein de l’industrie cause d’énormes pertes, dont la plus importante

est celle de la renommée de la société à cause du non-respect des délais. Donc, la

connaissance des causes de cette indisponibilité des équipements assurant la pérennité de la

société s’avère indispensable.

Au groupe OCP, connu par son excellence en matière de politique de gestion et de

maintenance, et de sa vision stratégique d’amélioration, on ne cesse de fournir les efforts pour

mieux contrôler les pertes, et mettre en évidence sa place de « leader » mondiale dans le

domaine d’extraction et exploitation du phosphate.

Dans cet esprit de développement, et futurs ingénieurs que nous sommes, il nous a été

confié de résoudre un problème fréquent qui touche une machine critique au sein de l’OCP, à

savoir la roue pelle et par conséquent diminuer la durée d’arrêt de la machine. Cet engin

présente depuis sa date de mise en service un risque de déboitement de sa couronne

d’orientation. Nous procédons à la mise en évidence de la névralgie de la roue pelle dans le

procédé de lavage du phosphate, en présentant l’effet que peut causer l’arrêt de cette machine

sur la production et la sécurité du personnel et des biens. Nous mettons ensuite le point sur la

criticité du problème de déboitement de la couronne par le biais de l’analyse AMDEC.

Nous étudions par la suite la possibilité d’adapter un autre type de couronne à l’instar

des autres roues pelles disponibles au sein de l’OCP. Mais pour des exigences de sécurité, il a

été nécessaire de prévoir un système de renseignement ou de protection du système

d’orientation actuel contre l’apparition du problème de déboitement.

Enfin, une étude technico-économique s’avère nécessaire pour évaluer le cout

d’investissement ainsi que le gain procuré par le remplacement de la couronne actuelle.

Nous avons donc répondu à la possibilité de l’adaptation de la nouvelle couronne, en

faisant des vérifications nous avons toutefois établie quelques recommandations qui vont

contribuer à diminuer le risque de la réapparition de ce problème de déboitement.

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Chapitre I: Présentation de

l’organisme d’accueil

Chapitre I: Présentation de l’organisme d’accueil

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I. Groupe OCP en bref :

Le marché prodigieux du phosphate à travers le monde amène les géologues à

effectuer des recherches sur les terres marocaines.

C’est ainsi qu’en 1908 commence la prospection géologique qui conduit en 1972 aux

premiers indices de phosphates, dans la localité de OULED ABDOUN située à 120 Km de la

mer. Ce n’est qu’en 1919 que les études sérieuses des gisements prennent naissance classant

ainsi le gisement Marocain parmi les plus grands de la planète car il représente le 3/4 du

gisement mondial.

Le phosphate ainsi découvert demande une compagnie d’exploitation d’où la

naissance de L’OCP qui se fait par un dahir du 7 août 1920 réservant ainsi au Maroc tout droit

d’exploitation ainsi que le monopole des ventes.

II. Activités du Groupe OCP

Le Groupe Office Chérifien des Phosphates (OCP) est spécialisé dans l’extraction, la

valorisation et la commercialisation de phosphate et de ses produits dérivés. Chaque année,

plus de 23 millions de tonnes de minerais sont extraites du sous-sol marocain qui recèle les

trois-quarts des réserves mondiales.

Utilisé dans la fabrication des engrais, les phosphates proviennent des gisements de

Khouribga, Ben guérir, Youssoufia et Bouchra. Selon les cas, le minerai subit une ou

plusieurs opérations de traitement (lavage/flottation, séchage, calcination, flottation,

enrichissement à sec…etc.). Une fois traité, il est exporté ou livré aux industries chimiques du

Groupe, à JorfLasfar ou à Safi, pour être transformé en produits dérivés commercialisables :

acide phosphorique de base, acide phosphorique purifié, engrais solides.

Premier exportateur mondial de phosphate sous toutes ses formes, le Groupe OCP

écoule 95% de sa production en dehors des frontières nationales. Opérateur international, il

rayonne sur les cinq continents de la planète et réalise un chiffre d’affaires annuel de 1,5

milliard de dollars.

Moteur de l’économie nationale, le Groupe OCP joue pleinement son rôle d’entreprise

citoyenne. Cette volonté se traduit par la promotion de nombreuses initiatives, notamment en

faveur du développement régional et de la création d’entreprises.


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1. Organisation du Groupe OCP

L’organigramme du Groupe OCP se présente comme suit

Figure 1 : Organigramme de l’OCP

DIRECTEUR GENERAL &

COMMERCIAL

COMITE DES

DIRECTEURS

COMITE

EXECUTIF

SECRETARIAT

DU

DIRECTEUR

GENERAL

CAISSE

INTERNE DE

RETRAITE

SOTREG IPSE MARPHOCEAN STAR SMESI CERPHOS FERTIMA

DIRECTION

COMMERCIALE

DIRECTION DES

RESSOURSES

HUMAINES

DIRECTION

STRATEGIE ET

DEVELOPPEMENT

DIRECTION

RECHERCHE ET

INNOVATION

DIRECTION DE

LA QUALITE

DIRECTIO

N DES

EXPLOITATIONS

MINIERES

DE GANTOUR

DIRECTION

DES INDUSTRIES

DE KHORIBGA

DIRECTION DE

PHOSPHATE

BOUCRAA

DIRECTION DES

INDUSTRIES

CHIMIQUES DE

JORF LASFAR

DIRECTION DES

INDUSTRIES

CHIMIQUES DE

SAFI

DIRECTION

PARTENARIATS

INTERNATIONAUX

DIRECTION

FINANACIERE

DIRECTION DES

APPROVISIONNEMENTS ET

MARCHES

DIRECTION DES

SYSTEMES

D’INFORMATIONS


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2. Divisions et services des industries de Khouribga (IDK)

Divisions

L’OCP à Khouribga est représenté par l’exploitation minière de Khouribga (Pôle

Mine : PMK) à laquelle sont attachés cinq divisions : quatre à Khouribga et une à Casablanca.

DIRECTION PRODUCTION (IDK/P)

Chargée de l’extraction de phosphate de la zone Khouribga elle est très importante en

effectif du personnel et en matériel.

DIRECTION ADMINISTRATIVE (IDK/AK)

Chargé de tout ce qui est social et public concernant les relations humaines et

officielles de la zone de Khouribga.

DIRECTION LOGISTIQUE (IDK/L)

Elle s’occupe de la révision et entretien partiel ou général du matériel et sous-

ensemble des machines de la zone Khouribga.

DIRECTION TRAITEMENT & EMBARQUEMENT (IDK/T)

Division Daoui Oued Zen (IDK/TD)

Division Beni – Idi (IDKK/TB)

Division Embarquent Casa (IDK/TC)

Département Gestion du Flux (IDK/TF)

Cette direction opérationnelle chargée de traiter le phosphate extrait dans le but de

produire des qualités marchandes et des qualités spéciales, pour l'enrichir et l'acheminer vers

les embarquements de Casablanca pour l'exportation, ou vers la direction de JORF LASFAR

pour la valorisation du phosphate en acide phosphorique et en engrais. IDK/TG : Service

contrôle de gestion.

La Divion Daoui Oued Zen, lieu où nous avons effectué notre stage de compose des

services suivants :

IDK/TM/MG : Service de gestion de matériel

IDK/TM/S. Service d'approvisionnement et gestion des stocks

IDK/TA : Service du personnel

IDK/TS : Service de sécurité.


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les services

SERVICE ETUDE ET ANALYTIQUE (IDK/EA)

Chargé d’étudier et analyser les budgets d'investissement et de fonctionnement, et de

suivre l'évolution du produit jusqu'à la vente du phosphate

SERVICE MEDICAL (IDK/SM)

Elle prodigue les soins aux agents et membres de famille en charge.

SERVICE ACHAT LOCAUX (IDK/AD)

C’est le service responsable des achats au niveau local.

L’organigramme de la Direction des Industries de Khouribga se présente comme suit

Figure 2: Organigramme de la direction des industries de Khouribga

Direction de Production et de Site Khouribga

IDK

Direction du Port de Casablanca IDK/C

Division Exploitation

IDK/CE

Division Maintenance

IDK/CM

Diviion Gestion du Personnel

IDK/CP

Direction Production IDK/P

Division MEA

IDK/PE

Division Methodes et Planing

IDK/PP

Division Daoui-SidiChennane

IDK/PC

Division MAintenance

IDK/PM

Division Lahlalssa

IDK/PL

Division approvisionnement

IDK/PA

Division Développement des Installations Fixes

IDK/PI

Direction Traitement

IDK/T

Division Méthodes et Planing

IDK/TP

Division Beni Idir

IDK/TB

Division COZ

IDK/TZ

Division Daoui

IDK/TD

Division Laverie MEA

IDK/TE

Division Maintenance

IDK/TM

Division Approvisionnement

IDK/TA

Direction des Ressources Humaines IDK/H

Département Achats Site

IDK/AM

Département

Hygiéne, Sécurité et Environnement

IDK/SE

Direction Etudes IDK/ET

Département Gestion des Flux

IDK/FL

Direction Moyens Généraux

IDK/G


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3. Pôle Industries de Khouribga

A120 Km au sud-est de Casablanca, Khouribga constitue la plus importante zone de

production de phosphate du groupe OCP. Elle a permis la création de quatre agglomérations

regroupant plus de 200.000 habitants : Khouribga, Boudnib, Boulanouar et Hatta ne.

Le site minier comporte trois zones d’extraction. Le gisement est de type sédimentaire

et les réserves estimées à plus de 35 milliards de m3. Les premiers coups de pioche ont été

donnés en 1921 par la méthode souterraine. L’introduction de l’exploitation en « découverte »

a débuté en 1951. Elle concerne actuellement 7 niveaux phosphatés. La capacité de

production s’élève à 19 millions de tonnes par an.

Après son extraction, le phosphate épierré est stocké avant d’être repris pour alimenter

les usines de traitement. En fonction de sa teneur en BPL (Bon Phosphate of Lime), le minerai

est classé en quatre catégories :

Le phosphate haute teneur (HT).

Le phosphate moyenne teneur (MT).

Le phosphate basse teneur (BT)

Le phosphate très basse teneur (TBT)

Les phosphates HT et MT ont des teneurs en BPL = 68% et sont considérés comme des

produits marchands sans enrichissement. Par contre, les phosphates BT et TBT, doivent subir

un enrichissement avant leur utilisation dans la fabrication des qualités marchandes. Soit en

subissant un lavage ou un enrichissement à sec.

4. Présentation de secteur Daoui

Le secteur Daoui se compose essentiellement en ce qui concerne le traitement de

phosphate de :

La laverie (six chaines de lavage, deux lignes de broyage, deux unités de flottation).

Liaison sidi chennane liant la découverte sidi chennane avec Parc el Wafi.

Carreau TS.

Parc El WAFI (Stockage du produit lavé)

Unité de Criblage du produit de TS.


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5. Description du Parc El WAFI

Le Parc ELWAFI a été inauguré en septembre 1994, il a pour fonction le stockage

provisoire du minerai en provenance de zones de découverte, avant sa reprise vers d’autres

unités de traitement. Le parc a une capacité de stockage d’un million de tonnes, il est géré par

le service IDK/TD/DM chargé de manutention du produit. Le produit brut stocké au niveau du

parc provient de sidi Chennane, une partie de ce produit est expédiée vers la laverie Daoui

pour le lavage : il s’agit de la basse teneur c.à.d. du phosphate dont la teneur en BPL est

inférieure à 67%.

Figure 3: Schéma synoptique du parc El-Wafi

Capacité de stockage du Parc El-Wafi

Le parc se compose de plusieurs aires de stockage réparties de la manière suivante :

-H2 : aire consacrée au drainage du produit lavé provenant de la laverie

-H1 : aire consacrée au stockage du produit drainé en H2

-H4 sud et H4 nord : aires pour le stockage du produit brut provenant du carreau de sidi

Chennane

- H6 : cette aire est subdivisée en deux parties :

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- Une partie destinée au stockage des qualités spéciales lavées, transférées du stock

H2

- Une partie pour le produit brut de sidi Chennane.

Nous présentons maintenant les dimensions des aires de stockage du parc El-Wafi :

Tableau 1:Capacités des aires de stockage du parc El Wafi

Aire de

stockage

Longueur

(m)

Largeur

(m)

Hauteur

(m)

Capacité

(m3)

H1 400 35 14 98000

H2 400 35 14 98000

H4

Sud et

Nord

900 35 14 220500

H6 900 35 14 220500

Total 637000

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CHAPITRE II : Mise en situation du

projet

CHAPITRE II : Mise en situation du projet

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Introduction

Ce chapitre a pour but la mise en situation du projet. Nous présentons dans un premier

temps la roue pelle, ses fonctions, ses mécanismes et leurs caractéristiques techniques. Par la

suite nous donnons un descriptif détaillé du système d’orientation de cette machine. Nous

allons tout de même mettre le point sur la criticité de cette machine dans le processus

d’exploitation du phosphates dans les différents sites de l’OCP, et ce à travers un diagnostic

par la méthode MERIDE. Une étude statistique par le biais des histogrammes vient évaluer la

criticité de notre problème de déboitement. Nous présentons également des données sur

l’historique de déboitements survenus sur la même machine pour conclure sur les enjeux que

peut engendrer la mise hors service de cet engin.

I. Description de la roue-pelle RP3

1. Initiation

La roue pelle est une machine qui sert à déstocker les terrils de phosphates contenus

dans le parc de stockage via des convoyeurs. Elle constitue un élément essentiel dans le

système de production vu son immense rôle de déstocker et mettre le produit à destination de

transport par wagons aux diverses destinations. Cette machine a été spécialement conçue par

le constructeur KRUPP pour le transport du phosphate dans les sites de KHOURIBGA.

La figure suivante donne un schéma d’ensemble de la machine avec les différents

systèmes qui la constituent :

Figure 4 : Schéma de la roue-pelle RP3 (parc El-wafi)


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2. Fonction de la roue pelle N3

Le diagramme bête à cornes permet de définir la fonction du la roue-pelle en répondant

aux trois questions suivantes (voir figure):

C’est un excavateur comportant une roue de grandes dimensions équipée de godets

munis de dents, utilisés pour la reprise des proportions bien définies des phosphates stockés.

Ensuite ces proportions sont acheminées via les convoyeurs.

La roue à godets est supportée par une grande flèche qui assure la portée. Sur la partie

opposée, il existe un contre poids qui sert à compenser et équilibrer le poids de la flèche et

l’effort de reprise. Ce contre poids est supporté par une autre flèche.

3. Caractéristiques de la roue-pelle RP3

3.1 Description générale

Les caractéristiques générales de la machine sont citées dans le tableau suivant :

Masse de la machine en service 418 Tonnes

Masse du contre poids 116 Tonnes

Longueur flèche 50 mètres

Angle d’orientation ± 120°

Hauteur de reprise 13,5 mètres

Figure 5: Diagramme Bête à cornes de la roue-pelle

Sur quoi agit- elle ? A qui rend service ?

Roue-pelle RP3

Alimenter les destinations : Laverie,

Coz, UB

Phosphate La Laverie / séchage (vers transport)

Dans quel but?


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3.2 Fonctionnement et sous-systèmes de la roue pelle

La roue-pelle comporte quatre principaux systèmes pour les différents mouvements :

Mécanisme de translation

La roue-pelle se déplace sur les rails dont le but d’avancer la flèche vers le stock avec un

pas bien précis. Ce mécanisme comprend quatre balanciers munis de six roues chacun.

Mécanisme d’orientation

Il permet de pivoter la flèche suivant les sections transversales correspondantes à la

coupe du stock. Il comprend quatre pignons en rotation avec une couronne dentée fixe. Ces

pignons sont entraînés par quatre moteurs électriques. La délimitation de l’angle d’orientation

se fait par les interrupteurs de fin de course montée à la plate-forme d’orientation.

Mécanisme de levage

Il permet de lever ou descendre la flèche afin de positionner la roue à godet suivant une

portée désiré. Le levage et l’abaissement de la flèche sont assurés par deux vérins à double

effet. Ceux-ci sont disposés parallèlement des cotés droit et gauche de la flèche et sont

supportés par la plateforme d’orientation.

Mécanisme de reprise

Ce système assure la reprise des phosphates suivant la rotation de la roue, les godets

chargent les phosphates puis ils les versent dans la bande transporteuse de la roue-pelle.

Il serait donc commode de connaitre la composition de ces mécanismes, ainsi, on peut

décomposer la roue pelle de reprise en plusieurs groupes de construction.

La figure suivante montre les décompositions de la roue pelles ainsi que les différents

éléments qui constituent chaque sous-système

Figure 6: Découpage fonctionnel de la roue-pelle

Roue-pelle RP3

Système de translation sur

rails

Système d’orientation Système de levage Système tapis flèche

Composé de :

- 6 balanciers

- 24 roues

- 16 moteurs

- 2 pince-rails

Hydrauliques

Composé de :

- 2 vérins hydrauliques

- Centrale hydraulique

- Conduites

Composé de :

- Couronne à

billes /rouleaux

- 4 moteurs

- 04 réducteurs

- 2 axes de verrouillage

- Système de graissage

centralisé

Flèche composé de :

- 01 moteur

- 01 réducteur

- 03 tambours

R à G composé de :

- Roue

- 08 godets

- 01 moteur

- 01 réducteur


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3.3 Caractéristiques des sous-systèmes

Les caractéristiques de ces mécanismes sont dressées dans les tableaux suivants :

Translation :

Nombre de galets 24

Nombre de galets moteurs 16

Diamètre galet 630 mm

Vitesse de la translation minimale 3.2 m/mn

Vitesse de la translation maximale 16 m/mn

Largeur voie (Ecartement) 10 m

Puissance du moteur installée 16 * 5,5 kW

Mécanisme de levage

Nombre de vérins 2

Longueur insérée 2 900 mm

Course 1 200 mm

Diamètre des tiges de vérins/ pistions 320/200 mm

Vitesse de levage 5m/ min

Puissance du moteur installée 30 KW

Mécanisme d’Orientation

Vitesse d’orientation max 29 m/mn

Nombre de mécanisme d’orientation 4

Puissance du moteur 4 * 11KW

Diamètre du palier combiné 3 800 mm

Tapis flèche:

Entraxe 50 mètres

Largeur bande 1400 mm

Vitesse bande 3.1 m/s

Puissance du moteur installée 160 kW


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Roue à godets :

Diamètre roue 6,8 mètres

Nombre de godets 8

Volume du godet 970 litres

Vitesse de coupe 2,67 m/s

Débit nominal 3000 t/h

Débit maximal 3 750 t/h

II. Présentation su système d’orientation

1. Vision générale

Le système d’orientation de la roue-pelle RP3 est constitué par quatre éléments

essentiels à savoir :

4 moteurs électriques

4 réducteurs

Une couronne et 4 pignons d’attaque

Un système de graissage centralisé

Le dessin suivant illustre le mécanisme d’entrainement de la couronne

d’orientation via une tête motrice :

Figure 7: Schéma du système d’orientation


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2. Les caractéristiques du mécanisme

Tableau 2: Caractéristiques du système d’orientation

Éléments Modules Nombre Caractéristiques

Têtes

motrices

Moteur

électrique

04 - Puissance = 11 kW

- Vitesse = 1500 tr/mn

Système

de freinage

04 - Electro pompe

- Tampon de freinage

Réducteur

combiné

04 - Chaque réducteur est composé de :

Réducteur roue et vis sans fin

Réducteur cyclo

- Puissance = 7,5 kW

- Rapport de réduction = 1/ 1393,3

- Couple = 68,2 kN m

Couronne et

pignon

d’attaque

Couronne 01 - Couronne d’orientation :

Type : combinée billes/rouleaux

Diamètre = 4080mm

Module = 20

Nombre de dents = 204

Angle de pression = 20°

Denture droite

- Fixation de la couronne pour boulonnerie :

Nombre : 72

Type : HR M24 x …

Pignon

d’attaque

04 - Pignon d’attaque :

Diamètre = 360

Module = 20

Denture droite


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3. Description de la couronne

Cette couronne d’orientation est

constituée d’une bague intérieure et d’une

bague extérieure (1 et 2), avec chemins de

roulement usinée. Elles sont dotées en option

d’une denture intérieure ou extérieure (3).

Un système d’étanchéité (4) sur les faces

supérieure et inférieure, isole les chemins de

roulement de l’extérieur. Les couronnes

d’orientation sont lubrifiées en graisse. Le

graissage s’effectue par les graisseurs (5).

Des corps roulants (6) transmettent les

charges entre les bagues intérieur et

extérieure. La capacité de reprise de charge

aux chemins de roulement est définie entre

autres, par la forme de construction de la

couronne d’orientation, par les profondeurs

de trempe, et par le nombre et le diamètre des

corps roulants. Des séparateurs (7)

maintiennent l’écartement des corps roulants

et évitent ainsi leur usure. Les corps roulants

sont mis en place en usine par le trou de

remplissage dont le bouchon (8), est

maintenu en position par une goupille (9).

Les efforts sont transmis à la structure

d’appui par l’intermédiaire de boulons de

fixation. A cet effet, les bagues intérieures et

extérieures des couronnes sont pourvues de

trous traversant ou de trous taraudés (10)


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III. Analyse de l’effet de dysfonctionnement de la roue-pelle

Il est indispensable de bien évaluer l’existant dans le processus de production. Ainsi

que les risques que peut engendrer la mise hors service de certains équipements névralgiques

de la production. Pour atteindre cet objectif, nous avons eu recours à une méthode rigoureuse

d’analyse qui est MERIDE (Méthode d’évaluation des risques industriels de

dysfonctionnement de l’équipement).

1. La méthode MERIDE

La démarche de la méthode repose sur deux étapes :

L’estimation de la gravité des risques de dysfonctionnement des installations et

équipement :

Cette première phase de l’analyse MERIDE consiste à évaluer quantitativement et

qualitativement la gravité des conséquences des risques des défaillances pouvant survenir aux

différentes installations ou équipements du site. En premier lieu, il faut réaliser une

décomposition technico-fonctionnelle des installations de site, en restant au niveau le plus bas

des machines :

- Fonction

- Equipement

Après pour chaque équipement, on analyse les incidences d’un dysfonctionnement en

les notant de 1 (pas ou peu d’incidence) à 4 (incidence grave ou importante) selon les critères

principaux choisis en fonction des caractéristiques de production.

Exemple :

Tableau 3:Exemple de notation relatif à un critère (sécurité)

Notes

Critères

1 2 3 4

Incidence sécurité

Aucune

incidence

Risque

faible pour

machine

Risq

ue faible

pour homme

Risque

grave pour

homme/ou

machine

La note globale de gravité de risque est obtenue en multipliant toutes les notes les unes

par les autres. On obtient ainsi une échelle de gravité des effets de dysfonctionnement des

équipements. Dans cette échelle, les chiffres n’ont aucune signification, mais c’est la

relativisation entre eux qu’il faut examiner.


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Analyse globale d’évaluation des risques :

Cette étape a pour objectif d’établir une synthèse générale des notes de gravité.

2. Application de la méthode au processus de lavage

2.1 Décomposition technico-fonctionnelle du processus

Le lavage des phosphates passe par un enchaînement d’étapes qui sont représentées dans

l’organigramme suivant :

Figure 8: Décomposition technico-fonctionnelle du processus

Séparation : Crible

Lavage des phosphates : Laverie

Transport des phosphates : Convoyeurs

Déstockage des phosphates : Roues-pelles RP3&RP5

Stockage des phosphates: Stockeuses

Mise à terril : Convoyeurs Stockage produit Lavé :Convoyeurs

Chargement

Vers COZ / UB


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2.2 Les critères de notation

Les critères de notation choisis sont :

- Incidences dysfonctionnement sur la qualité du produit

- Incidences dysfonctionnement sur la quantité et le délai de livraison

- Incidences sur la sécurité des hommes et machines

- Maintenance actuelle

- Documentation existante

- Etat des équipements

2.3 Tableau MERIDE

Le Tableau de notation da la gravité des dysfonctionnements et la fiche que nous avons

réalisée pour le processus d’exploitation du phosphate sont présentés respectivement dans le

tableau 1 et 2 dans les annexes.

Il est à noter que cette notation est faite en présence des agents de service maintenance de la

laverie et du parc ELWAFI.

2.4 Résultat d’analyse

Sur le tableau de notation de la gravité des dysfonctionnements, il s’avère bien que la

phase de déstockage, assurée par les deux roues pelles RP3 et RP5 (disponible au sein du

parc el Wafi), est la plus critique dans le processus de Lavage.

Nous allons présenter, dans la suite, des histogrammes concernant les arrêts

mécaniques du parc El Wafi ainsi que celui des anomalies détectées sur la RP3.

Histogramme d’arrêt des équipements du parc El-Wafi

Nous avons effectué une analyse des historiques sur les équipements du Parc El-Wafi

durant la période (Mars 2003 jusqu’à la fin de Novembre 2010). A partir les fichiers

statistiques des heures des arrêts mécaniques du parc El-Wafi nous obtenons le résultat

suivant :


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Tableau 4: Durée des arrêts des équipements du Parc

Equipement Durée d’arrêt

(heures)

RP3 1625

RP5 1236

STK4 843

STK2 628

H4 614

H3 589

H5 426

H2 398

H6 215

STK6 208

Commentaire

Sur cette figure il s’avère bien que les arrêts de la roue-pelle N3 sont très importants par

rapport aux autres équipements du parc.

(2001 – fin novembre 2006)

Figure 9:Histogramme des arrêts mécaniques du Parc ELWAFI


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Histogramme des arrêts mécaniques de la roue-pelle N3:

Dans cette analyse nous avons représenté les arrêts mécaniques de la roue-pelle N3 :

Figure 10: Histogramme des arrêts mécaniques de la RP/3

Commentaire

Il est clair que le déboitement de la couronne de la roue-pelle 3 représente un problème

grave au niveau de la production car les heures des arrêts sont très importantes par rapport aux

autres anomalies de la machine.

IV. Problématique

1. Données statistiques sur le déboitement du système

d’orientation

Le système d’orientation est considéré comme l’un des mécanismes les plus sensibles

au fonctionnement de la roue-pelle N 3. C’est un outil de maintien de la partie supérieure de

la machine. Il a aussi un rôle de guidage et d’entrainement de la machine lors de son

mouvement de rotation autour de son axe vertical.

Sa mise hors service se répercute sur le fonctionnement de l’engin tout entier et entraîne

directement l’arrêt immédiat de la roue-pelle. Il sera donc opportun de veiller à éviter la mise

hors service de ce mécanisme. Quelques données statistiques concernant le système

d’orientation sont présentées comme suit :

Date de mise en service de la roue pelle : 1er

Décembre 1994

Dates de changement de la couronne d’orientation : voir tableau 5 ci-dessous


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Tableau 5 : Historique du déboitement de la couronne de la roue pelle N 3

Date Nombre

de jours

Heures

de marche

Motif Durée

d’intervention

22/01/2003 2971 j 53478 h Déboitement de la couronne 20 Jours

26/08/2006 1312 j 23616 h Déboitement de la couronne 10 Jours

16/02/2010 1268 J 22824 h Début de déboitement 5 jours

Avant de pouvoir commenter le tableau, nous devons tout d’abord définir ce problème

de déboitement de la couronne.

2. Problème de déboitement de la couronne

Il est défini comme la dissociation et le pivotement du chemin de roulement supérieur

par rapport au chemin de roulement inférieur de la couronne. C’est un problème assez

fréquent pour les couronnes d’orientation. Il s’agit d’une séparation relative et dissociation de

la bague intérieure et la bague extérieure. Ceci est dû généralement à des problèmes d’usure

des différents composants de cette couronne.

Le schéma suivant illustre ce problème de séparation des chemins de roulement

inférieurs à ceux supérieurs :

Figure 11:Illustration du déboitement de la couronne


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Commentaire du tableau N 5

Nous remarquons d’après les données citées dans le tableau précédant que le

déboitement de la couronne arrive une fois toutes les trois/quatre années. Alors que le

constructeur des couronnes avait décrit comme durée de vie 8ans dans les conditions

de marche normales. De ce fait, nous avons pu remarquer que ce système de

déboitement présente une défaillance ou anomalie et cause d’énormes pertes lors de

l’arrêt de la machine. A cela s’ajoute la sécurité du personnel et des biens qui est mise

en danger.

L’évaluation de la gravité de ce problème semble extrêmement intéressante. Une mise

en œuvre de ces deux éléments semble être utile dans ce sens :

La sécurité

Les dégâts matériels (en pièces de rechanges et dans la machine elle-même)

2.1 L’enjeu de la sécurité

Il est clair que l’enjeu de la sécurité est dorénavant l’une des priorités de chaque entité

opérant dans l’industrie. Un accident de travail peut coûter énormément à l’entreprise, voire

qu’il sera inchiffrable. C’est dans cette perspective que l’entreprise est appelée à mettre en

place une politique de sécurité et d’engager d’énormes efforts pour limiter au maximum la

gravité des accidents relevés. L’OCP n’en fait pas l’exception. En effet des mesures de

sécurité sont dorénavant une obligation pour les employés que pour les visiteurs des sites.

Au parc ELWAFI, comme sur d’autres sites de l’OCP, la sécurité du personnel constitue

l’une des priorités, et l’un des engins les plus critiques à ce point est la roue-pelle N 3. Le

problème de déboîtement de la couronne peut engendrer d’énormes risques dans ce sens.

Lors de l’apparition de ce problème de déboîtement de la couronne. Le système de

maintien de la partie supérieure de la roue-pelle est mis en danger vu que la couronne joue le

rôle de maintien, de guidage et d’entrainement de la partie supérieure de l’engin.

Du moment que la cabine de conduite se situe à l’extrémité du tapis flèche (au juste

voisinage de la roue à godets), le déboîtement de la couronne d’orientation peut engendrer un

accident mortel du conducteur et du personnel d’entretien présents sur la machine.

Cet enjeu est donc une priorité pour le groupe OCP ainsi que pour tout utilisateur de

l’engin. Des efforts sont alors à déployer pour lutter contre ce problème de déboîtement.


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2.2 L’enjeu des dégâts matériels

Les roues pelle disponibles au sein des sites de l’OCP font partie des superstructures.

La mise hors service par une cause de déboîtement engendre des pertes énormes. Il s’agit d’un

engin qui coûte des Millions de DH. Le problème de déboîtement entraîne la séparation de la

partie supérieure de la partie inférieure, causant ainsi des dégâts qui pourront s’avérer

irréparables. Alors il sera judicieux de pouvoir limiter l’effet du déboîtement pour une

pérennité et une durabilité des biens.

Après avoir élaboré notre problématique, nous allons exposer le cahier de charges

qu’on nous a demandé de respecter.

V. Cahier des charges

Nous allons présenter le cahier des charges qui nous a été confié :

1- Faire une étude de la situation actuelle et dégager la criticité du problème (chose que

nous avons essayé de faire dans la présente partie)

2- Mener une étude AMDEC du système d’orientation pour dégager les éventuelles

pannes et leurs causes, à savoir le défaut de déboitement de la couronne.

3- Etudie la possibilité d’adapter un autre type de couronne d’orientation à l’instar des

autres roues pelles de l’OCP.

4- Faire l’étude d’un système de contrôle ou de protection contre l’apparition de ce

problème

Conclusion

Ces enjeux sont, entre autres, des indicateurs puissants qui révèlent qu’en aucun cas il

sera tolérable de voir une roue pelle à l’arrêt suite à un problème de déboitement de la

couronne d’orientation. Donc une maitrise parfaite de la situation et des éléments clés de ce

mécanisme est nécessaire pour la suite. On sera ensuite amené à effectuer une étude détaillée

sur les différentes causes du problème de déboîtement de la couronne, ce qui revient à mettre

au plan les historiques des différentes pannes relevées au système d’orientation pour qu’une

étude AMDEC vienne mettre le point sur les réelles causes de ce problème et y amener

d’éventuelles propositions.

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Chapitre III : Analyse qualitative de la

problématique

Chapitre III : Analyse qualitative de la problématique

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Introduction :

Dans cette partie et comme nous l’avons signalé, nous allons effectuer une étude

AMDEC du système d’orientation pour dégager les défaillances les plus critiques. Nous

allons tout d’abord présenter la méthode AMDEC, ensuite nous allons effectuer un découpage

fonctionnel de notre système. Après avoir construit la grille AMDEC, nous présentons tout de

même le diagramme d’Ishikawa sur la défaillance la plus critique. Enfin nous présenteront les

recommandations à engager pour les autres anomalies relevées.

I. Etude AMDEC

1. Présentation de la méthode AMDEC

L’Analyse des Modes de Défaillance, leur Effets et leur Criticité (AMDEC) est une

méthode qui consiste à identifier d’une façon inductive et systématique les risques de

défaillance d’un système, puis d’estimer les risques liés à l’apparition de ces défaillances, afin

d’engager les actions correctives à apporter au dispositif.

L’AMDEC, par l’évaluation de la criticité des conséquences des défaillances, permet

de les classer par importance et de préparer un plan d’action visant à optimiser le moyen de

production et, ainsi, à réduire la criticité (actions sur la probabilité d’apparition de la

défaillance et/ou sur la gravité de la conséquence).

Les types d’AMDEC

Il existe principalement trois types d’AMDEC, qui sont :

1. AMDEC PRODUIT : Recherche des modes de défaillances du produit engagés par

sa conception.

Méthode : Etudier les plans d’un produit afin de détecter préventivement les situations

qui peuvent conduire à une fonction non réalisée ou mal réalisée.

2. AMDEC POCESS : Recherche des défauts engendrés par le procédé sur le produit.

Méthode : Recherche dans une gamme de fabrication l’ensemble des

situations qui peuvent engendrer des produits défectueux.

3. AMDEC MOYEN DE PRODUTION : concerne le moyen de production

(machine, équipement, etc.) et vise le (zéro défaut, zéro panne) en agissant sur les

causes.


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Or, l’objectif de notre travail c’est d’améliorer la disponibilité de la roue-pelle N

3 en améliorant la disponibilité de son système d’orientation. C’est dans cette

perspective qu’on va appliquer l’AMDEC MOYEN DE PRODUCTION à ce système

d’orientation de la roue-pelle N3.

Les buts de la méthode : AMDEC MOYEN DE PRODUCTION

Les objectifs visés en adoptant cette méthode sont :

Identifier les causes de défaillances

Identifier leurs effets

Hiérarchiser les défaillances par une notation

Apporter des actions correctives

Et ceci afin de :

Diminuer le taux de panne.

Augmenter la disponibilité (par l’amélioration de la fiabilité et de la

maintenabilité).

2. La méthodologie AMDEC

L’AMDEC est une démarche très structurée. Sa conduite se déroule en

cinq étapes :

a. Initialisation de l’étude

1. La définition du système

2. La définition des objectifs de l’étude

3. La définition des limites de l’étude

4. La constitution du groupe de travail

5. La définition du planning

6. La préparation et la mise au point des supports de l’étude

b. Analyse fonctionnelle interne (découpage fonctionnel du système)

Un système peut être découpé en blocs fonctionnels ou structurels, sous

une forme arborescente, selon des niveaux.

Intialisation de l'étude

Analyse fonctionnelle

Analyse AMDEC

Actions correctives

Suivi et contrôle


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c. Analyse AMDEC

1) Détermination des critères qualitatifs

i. Mode de défaillance

ii. Cause de défaillance

iii. Effet de la défaillance

iv. Détection

2) Analyse Qualitative

i. Indice de fréquence F

ii. Indice de gravité G

iii. Indice de non-détection ND

iv. Calcul de la criticité C

C= F × G × ND [3]

Les tableaux suivants donnent la notion retenue pour les différents indices F, G et

ND, extrais du cours de l’analyse AMDEC M. NGOTE.

Tableau 6:Grille de cotation de fréquence

Niveaux de

fréquence

Co

tation

Définitions

Fréquence très

faible

1 Défaillance rare :

Moins d’une défaillance

par 2ans

Fréquence

faible

2 Défaillance possible :


par an

Fréquence

moyenne

3 Défaillance fréquente :


par mois

Fréquence

Forte

4 Défaillance très

fréquente :

Plusieurs défaillances par

mois


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Tableau 7:Grille de cotation de gravité

Niveau de

gravité

Cotation Défaillance

Gravité mineure 1 Défaillance mineure :

- Arrêt de production inférieur à 30 minutes.

- Aucune dégradation notable du matériel.

Gravité

significative

2 Défaillance Significative :

- Arrêt de production entre 30 minutes et 2 heures.

- Changement du matériel défectueux

- Petite réparation sur place nécessaire.

Gravité

moyenne

3 Défaillance moyenne :

- Arrêt de production entre 2 h et 6 h.

- Non qualité détectée à la production

- Intervention importante

Gravité majeure 4 Défaillance Majeure :

- Arrêt de production entre 6h et 24h.

- Intervention lourde

Gravité

catastrophique

5 Défaillance Catastrophique :

- Arrêt de production supérieur à 24h.

- Intervention lourde, demande des moyens coûteux.

- Problème de sécurité.


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Tableau 8:Grille de cotation de la non-détection

Niveau de détection Cotation Définitions

Détection évidente 1 Défaillance détectable à 100% :

Détection à coup sûr de la cause de défaillance.

Signe avant-coureur évident d’une dégradation

Dispositif de détection automatique d’incident.

Détection possible 2 Défaillance détectable

Signe avant-coureur d’une dégradation

facilement décelable mais nécessitant une action

particulière de l’opérateur (contrôle visite).

Détection difficile 3 Défaillance Difficilement détectable

Signe avant-coureur d’une défaillance

difficilement détectable

Peu exploitable mais nécessitant une action ou

moyens complexes

(démontage appareillage)

Détection très difficile 4 Défaillance indétectable.

Aucun signe avant-coureur d’une défaillance


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Tableau 9: Grille de cotation de criticité

Niveau de

Criticité

Exemple d’actions correctives à engager

1≤IPR<10 - Aucune modification de conception

- Maintenance corrective.

10≤IPR<15 - Amélioration des performances de l’élément

- Maintenance préventive systématique.

15≤IPR<20 - Révision de la conception du sous ensemble et

du choix des éléments

- Surveillance particulière

- Maintenance préventive conditionnelle (si

possible)

20 ≤IPR - Remise en cause de la conception.

- Etudier les possibilités des modifications

d. Action corrective

Une action corrective est un moyen, dispositif, procédure, documentation ou formation

permettant de réduire la valeur d’un ou de plusieurs termes du produit F × G × ND et par

conséquent celle de la criticité.

Les actions correctives sont engagées pour les causes de défaillances dont la criticité

dépasse un seuil fixé à l’avance, ou si l’un des indices F, G ou ND est supérieur ou égale à 4.

e. Suivi des actions proposées

Le suivi est un aspect primordial pour le succès de cet outil analytique qu’est

l’AMDEC. En effet, pour toutes les mesures prises, il faut désigner des responsables et établir

un plan d’action

3. Application de l’AMDEC pour le système d’orientation de la RP3

3.4 Initialisation de l’étude

Définition du système étudié

La roue pelle N3 peut être décomposée, comme on l’a vu auparavant, en quatre

systèmes :


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Système de translation

Système d’orientation

Système de levage

Système Tapis flèche

L’enjeu de la sécurité peut être, entre autres, l’un des facteurs incitant à limiter l’étude

sur le système d’orientation.

Objectifs de l’étude

Le but de cette étude est d’améliorer la disponibilité de la roue pelle en agissant sur le

système d’orientation. Et ce en réduisant d’une part le temps d’indisponibilité après

défaillance et en minimisant d’autre part le nombre de défaillance.

Limitation de l’étude

Notre étude sera faite uniquement sur le système d’orientation et traitera les différentes

pannes que connait ce système.

Constitution du groupe de travail

Nous avons constitué le groupe de travail avec les chefs d’ateliers des services

mécanique, électrique de la laverie, ainsi que d’autre personnel présent sur le parc ELWAFI.

La préparation et la mise au point des supports de l’étude

Nous avons collecté les différents documents qui peuvent nous aider à faire une étude

minutieuse pour ce système d’orientation à savoir :

Les dessins d’ensemble du système d’orientation

Le dossier maintenance (historique des pannes)

Les grilles AMDEC

Des barèmes de cotation de la criticité

L’analyse fonctionnelle

L’arborescence est l’une des méthodes de l’analyse fonctionnelle, elle est

utilisée pour décrire la structure matérielle d’une machine ou d’un système. La

décomposition du système d’orientation est donnée par la figure suivante :

3.5 Découpage fonctionnel du système d’orientation

La figure 1 dans les annexes représente la décomposition fonctionnelle de ce

mécanisme.

3.6 Grille AMDEC

Le tableau 3 dans les annexes présente la grille AMDEC de ce système.


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Afin de donner une idée sur les différentes causes qui agissent sur l’usure de la

couronne d’orientation, nous avons pensé à établir le diagramme d’Ishikawa pour cette

défaillance majeure relevée par notre étude AMDEC. Nous allons présenter cette

méthode, ensuite nous allons constituer notre diagramme.

II. Diagramme arête de poisson/causes effets

Le diagramme causes effets permet la recherche des différentes causes qui conduisent à une

anomalie dans un système ou dans un processus, ce diagramme permet également de lister les

causes qui peuvent être très éloignées, dans le temps et dans l'espace, et ayant des origines sans lien

apparemment direct

1. Méthodologie

La construction du diagramme d'Ishikawa est basée sur un travail de groupe. Il est

élaboré en plusieurs étapes :

1. Décrire clairement le problème.

2. Par un Brainstorming, déterminer les principales catégories de causes. Souvent on utilise

un ensemble de catégories que l'on nomme les 5M : Main d'œuvre, Méthodes, Machines,

Matière, Milieu.

3. Tracer le squelette du diagramme d'Ishikawa et y inscrire les catégories.

4. Pour chaque catégorie inscrire les causes suggérées par les membres du groupe en posant

à chaque fois la question : pourquoi cette cause produit-elle cet effet ?

5. Classer, si c'est possible, les causes suggérées en des sous-catégories.

6. Déterminer les causes premières qu'il est possible d'éliminer.

7. Agir sur la ou les causes pour corriger le défaut en donnant des solutions et en mettant en

place des actions correctives.

Figure 12:Diagramme d’Ishikawa illustrant les causes d’un défaut de fonctionnement


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Dans notre cas, l'objectif est de réduire le temps d’arrêt du système d’orientation et plus

particulièrement la couronne d’orientation. Ce problème est dû à plusieurs causes qui peuvent

être classées en cinq types et qui seront détaillées dans le diagramme causes- effets du:

Système d’orientation (couronne) ;

2. Application au système d’orientation

Le diagramme d’Ishikawa réalisé pour l’usure de la couronne représenté dans La figure

3 en annexes.

Actions à engager suite à l’analyse AMDEC du système d’orientation

Après avoir énumérer les différentes défaillances du système d’orientation, nous avons

constitué la grille AMDEC du système d’orientation.

Le tableau suivant présente les actions à engager pour limiter les effets de ces

défaillances :

Tableau 10: Actions amélioratrices

Défaillance Actions à engager

Faible orientation -Contrôle systématique du couple de

serrage des réducteurs

Déclenchement des moteurs - contrôle de graissage

- contrôle de vibrations

-Changement des roulements

Basculement de la roue-pelle -vider les 8 compartiments de la roue à

godets colmatées

-Renouvellement des secteurs usés de

la roue à godets

-contrôle de la pression du système

hydraulique

Desserrage des boulons -Contrôle systématique de la

boulonnerie

- changement des boulons cisaillés

Affaissement des chemins de billes -Changement systématique

Déboitement de la couronne -Remise en cause de la conception.

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Le tableau ci-dessus montre les actions à prendre pour diminuer la gravité de ces

défaillances. Il est à noter que le problème de déboitement présente la criticité majeure et les

actions à engager pour cette défaillance seront traitées dans la suite de notre rapport..

Conclusion

Cette partie de notre sujet s’est focalisé sur l’étude du système d’orientation. Nous

avons mené une étude AMDEC de ce mécanisme de la roue pelle vu son immense importance

dans le fonctionnement de la roue-pelle ainsi que le problème de sécurité que peut engendrer

toute défaillance au niveau de ce système. Nous avons pu conclure que le problème de

déboitement de la couronne d’orientation présente la criticité la plus importante et nécessite

ainsi une intervention au niveau de la conception. La partie suivante de notre sujet vient

répondre à ce point en faisant une étude sur la possibilité d’adaptation d’un autre type de

couronne à l’instar des autres roues pelles.

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Chapitre IV : Etude de la possibilité

d’adaptation d’une nouvelle couronne

Chapitre IV : Etude de la possibilité d’adaptation d’une nouvelle couronne

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Introduction

Après avoir mené l’analyse AMDEC dans la partie précédente, nous avons pu relever

que la défaillance majeure qui présente la criticité la plus élevée est celle du déboitement de

la couronne d’orientation. Nous serons en mesure de manifester dans la présente partie des

remèdes à ce défaut.

Nous allons entamer notre vérification de l’adaptation dans les étapes suivantes :

Illustrer la défaillance de l’usure du chemin inférieur des billes

Présenter notre solution de l’adaptation à travers les étapes suivantes :

Choix de la couronne à adapter

Comparaison dimensionnelle des caractéristiques des deux

couronnes

Vérification de la résistance à la rotation par le biais du calcul des

couples moteur et résistant

Evaluation et comparaison des charges tangentielles admissibles

pour les deux types de couronnes.

Vérification de la résistance de l’arbre d’entrainement à la torsion

Vérification de la résistance de de l’arbre à la flexion après

l’élongation prévue.

Vérification du phénomène des effets de bords sur la denture de la

couronne.

Nous allons ensuite pouvoir conclure sur la possibilité d’adaptation, en présentant les

éventuelles recommandations d’adaptation.

I. Illustration de l’usure des chemins de billes

Nous avons remarqué d’après cette analyse des défaillances que l’usure des chemins de

billes constitue une des causes les plus critiques dans ce mécanisme d’orientation.

Nous avons ainsi jugé judicieux d’expliciter ce problème d’usure à travers la figure

comparative suivante :


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Figure 13:Schéma de l’usure normale et l’usure avancée de la couronne d’orientation

Commentaire

En fonctionnement nominal décrit par le constructeur de la roue pelle, l’usure relevée

sur les chemins de billes fait partie des défaillances courantes et qui nécessite un contrôle

permanent avant d’atteindre la durée de vie de 8 ans. Or la deuxième figure présente une

défaillance inhabituelle à savoir l’usure ou la fissuration des chemins de billes. Cette

fissuration entraine la dégradation totale du matériau de la partie supérieure. Alors en

présence des charges de fonctionnement de la partie supérieure de la roue pelle, la couronne

d’orientation ne remplit plus sa fonction de maintien, causant ainsi la dissociation et le

pivotement du chemin de roulement supérieure par rapport au chemin de roulement inférieure

de la couronne.

La figure suivante présente une simulation de la dissociation de ces deux parties de la

couronne d’orientation :

Usure normale dans tous les sens Usure avancée causant le

déboitement

Bague

supérieure Bague

inférieure


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Figure 14: Schéma illustratif du déboitement de la couronne

Alors afin de limiter ce problème de déboitement nous serons amenés à proposer des

interventions au niveau de ces chemins de roulement pour notre système d’orientation.

Nous allons ainsi présenter deux éventuelles interventions sur ce système d’orientation :

Maintien du système actuel en y apportant des modifications

Changement radical du système d’orientation

On va procéder à l’étude de ces actions tout en présentant l’éventuelle possibilité de leur

mise en place.

La figure suivant illustre les différentes actions à étudier :

Déboitement de la couronne

d'orientation

Mise en place d'un capteur adéquat

Changement de la couronne

Dégradation de la partie

inférieure du chemin de billes

Bague

supérieure

Bague inférieure


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Dans le présent chapitre, nous allons traiter la possibilité de l’adaptation et du

changement de la couronne actuelle, tandis que l’apport au système actuel sera traité dans le

chapitre suivant où nous allons concevoir un capteur adéquat.

Possibilité d’adaptation

Suite aux deux incidents de déboîtement de la partie mobile de la couronne

d’orientation de la Roue-pelle H3 du parc El Wafi, survenus respectivement en date du

21/01/2003 et 26/08/2006, et celle du 16/02/2010. Il a été nécessaire de pouvoir limiter ce

problème. Notre objectif du choix de la solution a été bien entendu d’assurer la sécurité du

personnel et des biens, mais sans oublier de pouvoir atteindre la durée de vie nominale décrite

par le constructeur qui est 8 ans. Nous avons ainsi mené une étude sur la possibilité

d’adaptation d’un autre type de couronne à l’instar des autre roues pelle disponibles sur les

sites de l’OCP.

II. Choix du type de couronne

1. Critères de choix

Le critère le plus critique de notre choix a été d’assurer une couronne qui est moins

sujette au problème d’usure des chemins de roulements, cause essentielle du phénomène de

déboitement.

Pour satisfaire cet objectif, nous avons choisi la couronne à trois rangées pour les

critères suivants :

Durée de vie élevée (8ans décrite par le constructeur)

Forte capacité de reprise des charges axiales, cause principale du déboitement

Possibilité de logement de la couronne puisque les deux couronnes ont le même

diamètre.

Les deux couronnes ont le même nombre de boulons de fixation et nous n’aurons

besoin que d’utiliser les boulons de la nouvelle importée.

C’est dans cette lumière qu’on a décidé d’étudier la possibilité d’adapter une couronne

avec trois rouleaux dont deux sont horizontales et un vertical. La figure N 15 donne une

meilleure illustration de ce choix :


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Figure 15: Comparaison des surface de contact des deux couronne

Commentaire

Il claire de la figure que S contact CC < S contact C3R

La figure précédente montre que la surface de contact entre la bille et son chemin est

moins importante que celle entre le rouleau horizontal et son chemin de roulement.

L’augmentation de cette surface va permettre une meilleure résistance au problème d’usure et

par suite une forte capacité de reprise des charges axiales.

2. Etude comparative des deux types de couronne

Dans la suite nous allons présenter une étude comparative de ces deux types de

couronne afin d’en dégager les contraintes de la réalisation.

Nous allons ainsi baser notre étude sur plusieurs points du système d’orientation :

2.1 Encombrement et conception

Surface de contact

S contact C3R Surface de contact

S contact

CC

Couronne combinée

(billes/rouleaux)

(Installée actuellement)

Couronne à 3 rangées de

rouleaux

(Projetée)


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Tableau 11 : Comparaison de l’encombrement des deux couronnes

Désignation Couronne RPH3/H5

Couronne RPZC/RIV

Ecart E

nco

mb

rem

en

t et

co

ncep

tio

n

Conception Combinée

Rouleaux/Billes

A rouleaux

axiaux et radiaux

-

Poids (Kg) 3130 4748 1618

Ø Extérieur 4136 4136 0

Ø Intérieur 3610 3613 3

Hauteur totale

180

230

50

Commentaire

Le rehaussement de la partie mobile de 50 mm provoque automatiquement une

élévation des réducteurs d'entraînement de cette valeur ce qui va diminuer la surface d'attaque

de la denture des pignons avec la denture de la couronne, et cette diminution se traduise par

l’effet de bords causant la déformation des dents.

2.2 Fixation

Tableau 12 : Comparaison de la fixation des deux couronnes

Désignation Couronne

RPH3/H5

Couronne

RPZC/RIV

Ecart

Fix

ati

on

Ø Perçage Extérieur 3974 3974 0

Ø Perçage Intérieur 3665 3665 0

Nombre de perçage 72 72 0

Ø de perçage 26 26 0

Ø des boulons M24 M24 0

Longueur des boulons 230 310 80

Commentaire


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Les trous de perçage et les boulons de fixation de la partie intérieure et

extérieure de la couronne sont de même type (M24, 72 trous Ø26) mais il y a une

différence de longueur des boulons de 80 mm.

2.3 Centrage et graissage

Tableau 13 : Comparaison du centrage et de graissage des deux couronnes


RPH3/H5

Couronne

RPZC/RIV

Ecart

Cen

trag

e e

t g

rais

sag

e

Ø partie supérieure 3610 3613 3

Ø partie inférieure 3759 3845 86

Nombre de graisseurs 12 12 0

Commentaire

Le manque de centrage de la partie mobile de la machine par rapport à la couronne

sollicite d'avantage les boulons de fixation d'intérieur de la couronne au cisaillement d'une

part d'autre part l'engrènement entre pignon et couronne au diamètre primitif sera déréglé et

cause par la suite une usure prématurée ou la déformation des dents de la couronne et des

pignons.

Les deux types de couronne ont le même nombre de trous de graissage (12

graisseurs).

2.4 Caractéristiques de la denture

Tableau 14 : Caractéristiques de la denture des deux couronnes


RPH3/H5

Couronne

RPZC/RIV Ecart

Ø primitif 4080 4080 0

Module 20 20 0

Nombre de dents 204 204 0

Largeur 120 180 60

Commentaire


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L’écart de 60 mm de largeur entre les dentures de ces deux types de couronne, entraine

une pression sur les dents. Nous allons mener une étude de vérification de la denture la par la

suite.

2.5 Pignon d’attaque

Tableau 15 : Comparaison des pignons d’attaques des deux couronnes

PIGNON D'ATTAQUE

Ø Ext Ø primitif Ø alésage module Nombre

dents

Largeur

dents

RPZC

(A

adapter)

420 360 174 20 18 190

RPH3

(Actuelle)

420 360 159,07 20 18 130

Ecart 0 0 14,93 0 0 60

Commentaire :

Les quatre pignons d’attaque ont une différence de 60mm de largeur des dents et une

différence de 14.93mm sur le diamètre d’alésage.

2.6 Réducteurs d’orientation :

Tableau 16 : Réducteurs des deux couronnes

REDUCTEUR D'ORIENTATION SYSTEME DE GRAISSAGE MARQUE/

TYPE

Nombre

RPZC CYCLO

DFLUPedG13

1048,05

4 Centralisé à

graisse

RPH3 FLENDER

AAW 180 PBN

400/S

4 Centralisé à

graisse

Ecart _ 0 0

Commentaire


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Nous avons le même nombre de réducteurs et même système de graissage centralisé.

Nous allons étudier dans la partie suivante, des vérifications et des calculs après

l’adaptation de la nouvelle couronne. Nous allons entamer notre vérification par la

comparaison des couples moteur et résistant.

III. Vérifications par le biais d’un calcul approché RDM

1. Résistance à la rotation

1.1 Calcul du couple moteur :

Les données utiles pour le calcul sont :

- Le rapport de réduction du bloc réducteur (FLENDER

AAW 180 PBN 400/S):1 / 1393,3 (Relevé sur la fiche technique du réducteur)

- La vitesse de rotation du moteur : 1465 tr/mn (D’après la plaque signalétique du

moteur)

- La Puissance du réducteur : 7,5 kW (Relevé sur la fiche technique du réducteur)

- Diamètre primitif du pignon : 360 mm (Dessin du pignon)

Nous avons envisagé dans cette solution l’adaptation de la couronne à trois rouleaux à la

roue pelle N 3. Il revient à signaler que nous n’avons pas prévu de changements pour le

dispositif d’entrainement pour le moment.

Nous pouvons conclure alors que le couple moteur disponible sera toujours le même

pour les deux couronnes.

Evaluons le couple moteur :

La vitesse de rotation angulaire w = π* 1465/30 = 153,41 rad/s

Après la réduction w = 153,41 / 1393,3 = 1,05 tr / mn = 0,109 rad/s

Le couple moteur est donc C = P / w [1]

C = 7500 / 0.109 = 68,2 kN m

Ainsi le couple moteur disponible pour l’entrainement est de

Cm = 68,2 KN m


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1.2 Calcul du couple résistant

Pour évaluer le couple résistant à la rotation de couronne, nous allons suivre la

démarche suivante :

Calcul de la force axiale

Calcul de la force tangentielle

Calcul du couple résistant

Force axiale

Pour déterminer la force axiale appliquée sur la couronne nous avons besoin de

déterminer les charges appliquées sur la partie inférieur de la machine, pour ce faire nous

avons eu recours au plan d’assemblage de la machine.

Figure 16 : Plan d’assemblage de la RP3

Tableau 17 : Répartition des masses de la machine

Composante Masse(T)

Partie centrale

27

Partie articulation (point A) 48

Partie 1 de la flèche (point B) 34

Partie 2 de la flèche (point C) 34

Partie 3 de la flèche (point D) 34

Partie 4 de la flèche (point E) 66

Flèche du contrepoids 21

Contrepoids 116

Charge sur la bande(P1) (Voir tableau 18) 13

Charge sur la roue à godets (P2) (Voir

tableau 19)

8


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Calcul de la force P1 et de la force P2

Force du phosphate distribué : P1

Tableau 18 : Calcul de la force du phosphate distribué P1

Débit D (t/h) 3000

Vitesse de la bande Vb (m/s) 3.1

Entraxe de la bande Ex (m) 50

Durée de transport sur la bande t(s) Ex/Vb 16

Masse du phosphate distribué Mph (T) (t x D x 1000) /3600 13.33

P1 (KN) Mph x 10 133.3

Force de reprise P2 :

Tableau 19 : Calcul de la force de reprise P2

Contenu de godet Cg(l) 500

Masse volumique de phosphate Rph

(t/m3)

1,89

Contenu massique de godet C (kg) Cg x Rph 945

Nombre de godet en reprise ng 4

Charge de reprise pur Fp(N) C x ng x 10 37800

Charge de reprise total P2 (N) Fp + poids de la roueà godet 82800

Calcul de la force axiale appliquée sur la couronne :

Figure 17 : Représentation de la charge axiale résultante sur la machine


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Le calcul de la force axiale donne :

Force axiale Fa :

Fa= ΣFi= (27+48+34+34+34+66+21+116+13+8)*10*10 3

Fa = 4010000 N = 4,0.1 MN

Force tangentielle et le couple résistant

Nous avons calculé la force tangentielle Ft appliquée sur les rouleaux de la couronne et

on a : Ft= µFa [1] avec µ : coefficient de frottement des rouleaux, ce coefficient a été donné

dans le tableau ci-dessous à partir des essais donnant des valeurs approximatives dans des

conditions de fonctionnement favorables et selon le type de roulement :

Tableau20 : Coefficients de frottement des roulements

Type de roulement µ

Roulement à rotule sur billes 0.001

Roulement à rouleaux cylindriques 0.0011

Roulement rigide à billes 0.0015

Roulement à rouleaux coniques 0.0018

Butée à billes 0.0013

Donc pour notre cas (roulement à rouleaux cylindriques), la valeur approximative de µ

est de 0.0011

Et par la suite Ft= 0.0011*4010000=4411,00 N

Et le moment de frottement des rouleaux rapporté sur les dents de la couronne est :

Mf=Ft*d0/2 [1]

Avec d0le diamètre primitif de la couronne.

Application numérique : Mf = 4411*(4080/2)= 8998,40 N.m

Or nous avons deux rangées de rouleaux qui supportent le moment de frottement.

Donc le moment devient Mft=Mf*2,00

Mf=17,99 KN.

Vérification de la rotation de la couronne

Le moment qui applique le pignon d’attaque sur la couronne est Cm = 68,20kN m

Et le moment de frottement qui résiste à la rotation est Mf=17,99 KN.m


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Donc, le couple moteur est largement supérieur au couple résistant, l’effet de la

résistance à la rotation sera faiblement senti alors.

Conclusion :

Le problème du coincement de la couronne n’aura pas lieu après l’adaptation de la

couronne à trois rouleaux même si que le frottement a été augmenté par rapport au celui de

la couronne combinée billes /rouleaux, donc ce critère (la masse et le type de roulement)

n’aura aucune influence sur la rotation de la couronne.

2. Comparaison des charges tangentielles supportées par les deux

couronnes

a. Calcul des forces et comparaison

Nous allons dans cette partie évaluer les charges tangentielles Ft appliquées sur la

denture des deux couronnes pour les comparer avec les charges tangentielles maximales

décrites par le catalogue du constructeur. Pour ce calcul, nous aurons besoin du couple moteur

Cm, calculé auparavant, ainsi que du diamètre primitif du pignon Dp.

Cette force est donnée par la relation suivante :

Ft = Cm / (Dp/2) [1]

Application numérique Ft = 378,80 KN

Cet effort est calculé théoriquement, or en réalité la couronne subit souvent des chocs et

des vibrations ce qui augmente cet effort. Pour tenir compte de ce problème nous nous somme

référés au tableau N 21 :

Tableau 21 : Facteur d’engrenage Fz

Nous faisons appel aux techniciens responsables des ateliers mécaniques pour choisir la

valeur du coefficient Fz à prendre, la valeur optimale qu’on nous a recommandée était

Fz = 1.1

Pour obtenir la charge réelle, nous avons multiplié la charge théorique obtenue par le

coefficient Fz Ainsi nous avons eu le résultat suivant :


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Ft (réelle) = Ft * Fz [4]

Ft (réelle) = Ft * 1.1 = 416,70 KN

Nous avons ensuite comparé cette valeur avec la charge maximale admissible décrite

par le constructeur de couronne qui est déduite de la figure présentée dans la figure N 3 en

annexe.

Donc on peut tirer que la charge tangentielle maximale que peut supporter la couronne

d’orientation combinées billes/rouleaux est de l’ordre de 450,00 KN.

Nous allons tout de même relever l’effort tangentiel maximal admissible pour la

couronne d’orientation à trois rouleaux décrit également par le constructeur. La figure

présentée dans la figure N 4 en annexe illustre ce point.

Donc on peut tirer que la charge tangentielle maximale que peut supporter la couronne

d’orientation à trois rouleaux est de l’ordre de 559,00 KN.

Interprétation

Tableau 22 : Comparaison des efforts tangentiels sur les deux couronnes

Effort tangentiel de

fonctionnement (KN)

Effort tangentiel

maximal admissible

(KN)

Rapport effort

Normal/ effort max

Couronne de la RP3

(Combinées billes /

rouleaux)

416,70 450,00 92,5 %

Couronne à adapter

(A trois rouleaux

416,70 559,0 74,5 %

Il est clair que les charges appliquées sur la couronne à trois rouleaux auront moins

d’effets sur la durée de vie que dans le cas de la couronne combinée billes/rouleaux.

Pour la couronne actuelle, nous sommes actuellement à 92,5 % de la charge maximale,

alors que pour celle projetée nous serons relativement éloignés de la valeur maximale

admissible (à 74,5 % de l’effort maximal).

Nous pouvons ainsi conclure que l’adaptation de la couronne à trois rouleaux présentera

une meilleure résistance que celle de la couronne actuellement. Par conséquent, la durée de

vie sera aussi améliorée.

3. Vérification à la torsion de l’arbre d’entrainement


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Introduction

Du moment que le couple moteur disponible au niveau du pignon d’attaque n’a pas

changé, nous avons envisagé de garder le même moteur et le même réducteur. Mais ceci

n’empêche pas de mener un calcul RDM pour s’assurer de la résistance de l’arbre à la torsion.

L’arbre du pignon d’attaque est sollicité à la torsion, donc il faut vérifier que la

contrainte de torsion τ est inférieure à la limite élastique de la torsion τe avec un

coefficient de sécurité convenable.

a. Expression de la contrainte de cisaillement :

La contrainte de cisaillement τ s’exprime par : τ=

[2]

Avec : Mt moment de torsion Io moment quadratique et R rayon de l’arbre

Pour un arbre de section circulaire de rayon R, le moment quadratique est donnée par

=

[2]

Calcul des contraintes :

Pour ce calcul, nous avons utilisé le logiciel RDM6 qui est un logiciel puissant pour

vérifier la résistance de notre arbre à a torsion.

Les données utiles pour ce calcul sont :

Couple moteur : 68200 N.m

Diamètre de l’arbre : D=159mm

Longueur de l’arbre : L=680mm

Par le biais de ce logiciel nous allons calculer le moment maximal de torsion.

Une prise d’écran qui montre le calcul du moment de torsion maximal est représentée

dans la figure N 7 en annexe.

Nous avons obtenu le moment de torsion maximal Mt=46,37KNm

Donc : τ =

=

L’application numérique de la formule précédente donne

τ = 7.3 Mpa

D’après la fiche technique de l’arbre que nous avons consulté, la contrainte maximale

de cisaillement est de


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τe= 130 Mpa

Conclusion

Nous avons ainsi conclu que l’arbre d’entrainement résiste bien à la torsion. Il reste à

signaler que l’engrènement du pignon sur les 120 mm supérieurs seulement de la couronne

pourra générer une pression sur la denture de la couronne (Effets de bords).

Nous envisageons d’augmenter la longueur de l’arbre par 25 mm pour centrer le pignon

sur la couronne, et répartir ainsi les charges sur la denture.

Le dessin suivant explique les modifications que nous avons envisagées pour l’arbre

d’entrainement

4. Vérification à la flexion de l’arbre d’entrainement

Introduction

Pour vérifier la résistance de l’arbre à la flexion, nous sommes amenés à calculer

l’effort de flexion que subit l’arbre. C’est pratiquement le même effort radial que subit le

pignon d’attaque.

Pour calculer cet effort, nous nous référerons à la relation entre l’effort tangentiel et

radial dans un engrenage parallèle à denture droite (avec un angle de pression = 20 °).

Figure 18 : Arbre d’entrainement Avant et après modification


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Figure 19 : Effort tangentiel et radial dans un engrenage

Ainsi nous obtenons

[4]

Pour Ft= 378,8 KN et Alpha = 20°

Nous obtenons Fr = 173,8 KN

Pour pouvoir conclure sur la résistance de l’arbre d’entrainement après cet allongement,

nous allons mener une comparaison de la flèche maximale dans les deux dispositions (Avec et

sans allongement de l’arbre)

Pour se faire, nous allons utiliser un logiciel de calcul qui nous a été proposé par des

agents du domaine, il s’agit du logiciel « Inflexion »

Cas où on a gardé la même longueur d’arbre (L = 680 mm)

Voir figure N 5 en annexe.

Dans le cas où on a augmenté la longueur de d’arbre (L = 705mm)

Voir figure N 6 en annexe.

Conclusion

L’augmentation de la longueur d’arbre par 25 mm, ne va générer qu’une

augmentation de la flèche maximale de 0,03mm. On peut considérer que la flexion de

l’arbre n’aura pas lieu. Nous allons ensuite vérifier l’influence de l’effort tangentiel

sur la denture de la couronne

5. Vérification de la résistance des dents de la couronne :

Introduction :

Une dent est soumise à un effort normal Fn dirigé suivant la droite d’action,

l’intensité de la force Fn ne peut être précisée puisqu’on ignore le nombre de paires de

dents dans l’axe de l’engrènement ,de plus , cette intensité est variable au cours du

Fr


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temps , ceci nous amène à faire une hypothèse simplificatrice à savoir une seule paire

de dents est en prise.

Par ailleurs la dent est soumise à la flexion et avec le temps, elle se casserait à

sa base par le phénomène de la fatigue.

a. Méthode de calcul à la flexion des dents de la couronne

Soit M : le module de la denture de la couronne,

Ft : la force tangentielle que subit une dent de la couronne.

Il faut assimiler la dent à une poutre de longueur L, et de largeur b avec :

L=2.25M [1]

Le moment d’encastrement est alors : Mf=Ft.L [1]

Et la contrainte maximale σmax est donnée par ;

σmax=

[1]

Avec b la largeur de la dent.

Nous devons vérifier que : σmax≤σe [2]

Avec σe la limite élastique du matériau

Calcul des contraintes

Nous avons comme données :

Ft=378300 N : Calculée dans la partie précédente

b = 190 mm : Largeur de la dent

M = 20 mm : Module

Donc nous avons obtenu σmax =

σmax =

Dons nous obtenons : σmax = 545 Mpa

Le matériau de la couronne, c’est un acier 45 SCD 6 traité, dont les

caractéristiques sont données comme suit :

Module de Young = 220000 MPa

Limite élastique = 1450.00 MPa

Donc nous remarquons que la relation σmax≤ σe est largement vérifiée (545Mpa≤1450Mpa)


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Conclusion

Les dents de la couronne sont donc vérifiées aux efforts de la flexion.

IV. Recommandations

De manière générale, nous pouvons conclure sur la possibilité d’adaptation de la

couronne à trois rouleaux sur la machine.

Cependant, il est conseillé de veiller à vérifier quelques conditions d’exploitation pour bien

prévoir tout défaut au niveau du système d’orientation. A savoir :

- La mauvaise application de la résine (défauts de planéité) lors de l’installation de la

couronne sur le camembert

- Le déséquilibre de la roue pelle suite aux déformations des rails

- Surcharge au niveau du système de reprise (roue à godets)

- Contrôle des boulons de fixation.

- Mauvaise reprise des phosphates, ce qui se répercute en forme d’une mauvaise

répartition des charges sur la couronne

Pour cela nous recommandons les actions suivantes :

Ouverture de la roue à godet pour colmatage des phosphates, cette action va diminuer le

tonnage du produit qui se constitue à l’intérieur des godets et par suite, il n’y aura pas un

surplus de charge sur la machine dû à ce colmatage.

Inspection régulière de l’état de la résine pour assurer la planéité de la couronne, et

éliminer l’influence d’un angle de positionnement.

Inspection régulière des dents de la couronne et des pignons d’attaque quand à une usure

éventuelle (tous les mois, d’après le manuel de constructeur)

Contrôle du couple de serrage des vis de la couronne d’orientation T = 950 Nm (Tous les

mois, d’après le manuel de constructeur).

Conclusion

Après avoir étudié la possibilité d’adapter cette couronne, nous avons conclu qu’il est

à priori possible de mettre en place cette couronne. Mais il reste à mener une étude

dimensionnelle plus profonde sur les conditions d’utilisation et pouvoir résoudre les

problèmes secondaires qui peuvent affecter le système d’orientation.

Page | 57

Chapitre V : Mise en place d’un

système de protection

Chapitre V : Mise en place d’un système de protection

Page | 58

Introduction

Le problème de déboitement de la couronne d’orientation représente un risque

majeur pour l’OCP car il engage l’enjeu de la sécurité du personnel et le dégât du matériel

donc l’installation des capteurs alertant le début de ce phénomène est indispensable.

1. Définition

Les capteurs mécaniques de position, appelés aussi interrupteurs de position, sont

surtout employés dans les systèmes automatisés pour assurer la fonction et détecter les

positions. On parle aussi de détecteurs de présence. Ils sont réalisés à base de microcontacts

placés dans un corps de protection et muni d'un système de commande ou tête de commande.

2. Caractéristiques et avantages

Les détecteurs de position ont des avantages

Sécurité de fonctionnement élevée : fiabilité des contacts et manœuvre positive

d'ouverture

Bonne fidélité sur les points d'enclenchement (jusqu'à 0,01 mm)

Séparation galvanique des circuits

Bonne aptitude à commuter les courants faibles, combinée à une grande

endurance électrique

Tension d'emploi élevée

Mise en œuvre simple, fonctionnement visualisé

Grande résistance aux ambiances industrielles

Ces capteurs détectent tout objet solide, ils se construisent à base d’une technologie de

deux fils électriques comme un interrupteur électrique.

3. Utilisations

Les plus significatives se rencontrent dans la mécanique, la machine-outil (usinage,

manutention, levage), l'agro-alimentaire et la chimie (conditionnement, emballage), sur des

types d'applications relevant de :

la détection de pièces machines (cames, butées, pignons)

la détection de balancelles, chariots, wagons

la détection directe d'objets


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4. Principe de fonctionnement

Figure 20: Schéma du capteur de position

C'est un commutateur, commandé par le déplacement d'un organe de commande (corps

d'épreuve).

Lorsque le corps d'épreuve est actionné, il ouvre ou ferme un contact électrique.

De nombreux modèles peuvent être associés au corps : tête à mouvement rectiligne, angulaire

ou multi -direction associée à différents dispositifs d'attaque (à poussoir, à levier, à tige).

La tête de commande et le dispositif d'attaque sont déterminés à partir de :

la forme de l'objet : came 30°, face plane, forme quelconque

la trajectoire de l'objet : frontale, latérale, multidirectionnelle

la précision de guidage

Une gamme des interrupteurs de position est présentée dans la figure N 8 en annexe.

5. Choix des détecteurs :

Parmi les principaux et nombreux facteurs qui interviennent dans le choix d'un

détecteur, citons :

les conditions d'exploitation, caractérisées par la fréquence de manœuvres, la nature, la

masse et la vitesse du mobile à contrôler, la précision et la fidélité exigées

l'effort nécessaire pour actionner le contact

la nature de l'ambiance, humide, poussiéreuse, corrosive, ainsi que la température

Contact

électrique

Corps d’épreuve


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le niveau de protection recherché contre les chocs, les projections de liquides

le nombre de cycles de manœuvres

la nature du circuit électrique

le nombre et la nature des contacts

la place disponible pour loger, fixer et régler l'appareil

La démarche d'aide au choix s'établit en deux temps :

Phase 1 : détermination de la famille de détecteurs adaptée à l'application

Phase 2 : détermination du type et de la référence du détecteur recherché

l'environnement : température, humidité, poussières, projections diverses

la source d'alimentation : alternative ou continue

le signal de sortie : électromécanique, statique

le type de raccordement : câble, connecteur

En général, le choix du type de capteur est conditionnée par certaines utilisation et

information, l’illustration de la méthode du choix et présentée dans la figure N 10 en annexe.

6. Adaptation :

Nous avons suivi la démarche citée dans la figure N 10 en annexe pour effectuer un

bon choix d’un détecteur de position qui remplit les conditions d’exploitation et qui est

conforme au système (conception et mise en place).

Pour notre système d’orientation, nous avons besoin d’un capteur de la famille

interrupteur de position électromécanique qui remplit les conditions suivantes :

Détection de l’affaissement prématuré des bagues de la couronne

Faible sensibilité au basculement normal de la machine

Installation facile sur la partie inférieure de la couronne

Non sensible à la vibration habituelle de la machine

7. Interrupteur de position électromécanique

a. Description

Dans le marché il y a plusieurs types des capteurs électromécaniques de position ( LS-

Titan , Interrupteurs de position ATR , Interrupteurs de position AT4, Interrupteurs de


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position/sécurité électroniques LSE-Titan avec point de commutation réglable,...), chacun a

ses propres caractéristiques de fonctionnement.

Parmi ces capteurs, nous avons choisi l’interrupteur de position AT4 qui est un

interrupteur de position d'une grande souplesse et résistance mécanique.

Les deux tailles de boîtier, les huit têtes de commande et la possibilité de régler le sens

d'attaque de la tête par rotation de 90° permettent de s'adapter au mieux aux différentes

situations pour détecter le début de notre problème de déboitement de la couronne

d’orientation. Associé à un degré de protection IP 65, cet interrupteur est parfaitement adapté

aux utilisations industrielles les plus sévères comme le cas de notre couronne d’orientation.

Les différentes combinaisons possibles de ce type de capteur sont présentées dans la

figure N 9 et le tableau N4 en annexe.

Choix des composants convenables pour AT4

Nous avons choisi deux capteurs AT4 pour déclencher l’alerte du début de

déboitement dans les deux sens de la machine ( sens du tapis-flèche et sens du contre poids ),

ce choix est judicieux car AT4 remplie toutes les conditions de l’exploitation et conforme

avec la conception du système d’orientation (adapté à toutes les applications exigeant un

faible encombrement et une grande robustesse). Chacun de ces deux capteurs constitué par :

Un boitier : (n° 1 dans la figure 20)

Le boitier étroit avec couvercle vissé :

Nombre de contacts : 1F/1O, 2F, 2O

Contacts à action brusque ou à action lente

Exécution en interrupteur électronique avec contacts à

action brusque (réglage individuel)

Exécution en transmetteur de signaux analogiques 4-20

mA

Exécution en transmetteur de signaux analogiques 0-10

V CC

Pour un degré de protection IP65, utiliser des presse-

étoupe V-M20avec filetage de 9 mm max. (n°4 dans la

figure 20)

1

3

4

2

Figure 21 : Composition

d’un capteur


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Une Tête de commande rotative

Pour l'utilisation en association avec des leviers à galet réglable. La tête de commande

est orientable de 90° en 90° pour permettre une adaptation aisée à tous les sens d’attaque.

Un Levier à galet réglable : (n° 3 dans la figure 21)

Le levier à galet réglable est conçu pour l’adaptation sur mesure de la longueur

qu’on veut

Installation des 2 capteurs sur la couronne

Figure 22: Schéma illustratif de la mise en position des capteurs

Le boitier du détecteur est fixé sur la partie supérieure de la couronne en bas avec des

vis, Il peut être utilisé sous différentes tensions (inférieure à la tension maximum admissible)

et n'est pas polarisé. Il se branche comme un interrupteur, en série dans le circuit. On prendra

soin d'identifier le type de logique utilisée par les unités de traitement, et raccordé avec un

alarme sonore à travers un connecteur logique et convertisseur numérique –analogique pour

alerter le début de déboitement sous le principe de fonctionnent suivant :

Boitier fixé par des vis

sur la partie supérieure

de la couronne en bas.

Tête de

commande

rotative pour

l’assemblage

de la tige

Galet en contact avec la

partie inférieure de la couronne


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Principe de fonctionnement

Sensibilité du capteur

Le capteur électromécanique de position AT4 qu’on a choisi pour protéger la couronne

d’orientation contre le risque majeur du déboitement, est caractérisé par sa sensibilité de

déclenchement qui est réglable selon les conditions et les exigences de fonctionnement et qui

peut arriver à 0.01 mm. Ce capteur est branché avec un automate programmable selon le type

de logique de traitement des signaux numériques.

Unité de traitement

On prendra soin d'identifier le type de logique utilisée par les unités de traitement

(automate programmable)

Le type de logique entraînera

un câblage différent

un choix de détecteur PNP (pour une logique positive) ou NPN (pour une logique

négative)

Détecteur PNP

Le détecteur PNP ou NPN comporte un transistor. Pour comprendre le branchement, on

assimilera ce dernier à un contact électrique.

Lorsque qu'il y a détection, le transistor est

passant (contact fermé). Il va donc imposer le potentiel

+ sur la sortie S. La charge est branchée entre la sortie

S et le potentiel -. Ce type de détecteur est adapté aux

unités de traitement qui fonctionnent en logique positive.

EX : l'API TSX 17 fonctionne exclusivement en logique positive (pour mettre une

entrée automate aux 1 logiques, il faut lui imposer un potentiel de +24 volts)

Détecteur NPN


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Lorsque qu'il y a détection, le transistor est passant (contact fermé).

Il va donc imposer le potentiel - sur la sortie S. La charge

est branchée entre la sortie S et le potentiel +. Ce

type de détecteur est adapté aux unités de traitement

qui fonctionnent en logique négative.

On prendra donc soin d'identifier le type de

logique utilisée par les unités de traitement (automate programmable)

EX : l'API PB15 fonctionne exclusivement en logique

négative (pour mettre une entrée automate au 1 logique,

il faut lui imposer un potentiel de 0 volts).

Seuil de déclenchement :

Le phonème de déboitement de la couronne est une séparation des deux parties de la

couronne inférieure et supérieure, donc pour prévoir le début de ce problème il faut fixer un

seuil de déclenchement du capteur et l’enregistrer dans la mémoire de l’automate

programmable, pour se faire nous avons eu recours à l’historique des trois derniers

déboitements :

Tableau 23: Historique de la séparation des parties de la couronne

Date Motif Séparation des deux

parties (mm)

22/01/2003 Déboitement de la couronne 10

26/08/2006 Déboitement de la couronne 8

16/02/2010 Début de déboitement 7

D’après ce tableaux la valeur minimale de séparation est 7 mm, pour des raisons de

sécurité nous nous sommes mis d’accord avec des agents expérimentés dans ce domaine de

prendre comme de seuil de déclenchement 6 mm. Cette valeur est une entrée pour l’API

(TSX 17 ou PB15), ce dernier reçoit un signal venant des capteurs AT4 indiquant que la

séparation est entrain de dépasser la valeur critique (6mm) alors l’API traite l’information et

donne un signal numérique alertant le début de déboitement. Cette démarche nécessite des

composantes électroniques citées dans le tableau N 24 :

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Tableau 24: Composants du capteur AT4

Composants

Capteur AT4

Convertisseur numérique -analogique

Connecteur /câble

API TSX 17(cartes conclues)

Conclusion

Nous pouvons conclure alors que l’adaptation de ce capteur est possible avec le respect

des recommandations nécessaires.

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Chapitre VI : Etude technico-

économique du sujet

Chapitre VI : Etude technico-économique du sujet

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Introduction

Dans les chapitres précédents, nous avons étudié le problème de déboitement de

couronne d’orientation de la roue pelle N 3 au sein du site de la laverie Daoui. Ensuite nous

avons proposé une solution pour ce problème de déboitement. Il s’agit d’une adaptation d’un

autre type de couronne, à savoir la couronne à trois rangées de rouleaux. Cette solution va

bien entendu réduire l’effet de ce problème et va augmenter la disponibilité de cet

équipement. Dans la présente partie, nous allons esquisser une étude économique globale pour

évaluer la rentabilité de l’investissement à engager dans la solution.

1. Apport de la réalisation du projet

Nous avons présenté dans le 3éme

chapitre une analyse critique du système d’orientation

actuel. Nous avons bien souligné qu’il avait de nombreuses limitations et inconvénients; entre

autres: le système actuel manque de fiabilité à cause du déboitement répétitif de la couronne

actuelle de la roue pelle N3.

La remise à nouveau du système d’orientation actuel, par la concrétisation du projet

de remplacement de la couronne actuelle par celle du complexe OUD ZEM, est d’une grande

importance puisqu’il permettra d’assurer une meilleure fiabilité de l’équipement, d’augmenter

la durée de vie de la couronne.

La reprise du phosphate et son déstockage sont des points clés dans la Laverie. En

effet, l’arrêt de l’une des roues pelles cause l’arrêt de la production ce qui peut engendrer des

grandes pertes. La diminution du temps de l’arrêt de ces Unités peut être d’une grande utilité

puisqu’il permettra de diminuer les pertes en production.

2. Etude technico économique de l’adaptation de la nouvelle

couronne

Nous présentons successivement l’investissement à engager pour le remplacement de la

couronne actuelle par celle à trois rangées de rouleaux.

a. Investissement à engager pour l’adaptation


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Nous avons proposé l’adaptation de la couronne de la roue pelle disponible dans la

zone centrale. Le tableau N 26 indique comment obtenir le coût d’adaptation de la nouvelle

couronne :

Nous signalons que l’adaptation de la couronne à trois rangées de rouleaux nécessite

une durée d’intervention de 10 jours. L’intervention va demander les coûts suivants : (10

jours, 10 heures par jour)

Tableau 25:Calcul du coût d’adaptation de la nouvelle couronne

Désignation Durée d’intervention :

Jours / Heures par jour

Cout horaire Quantité/ Calcul

Coût total

(DH TTC)

Couronne à trois rangées de

rouleaux --- ---- 1 1 555 732,64

Mains d’œuvre 10 / 10 72,87 10*10*72,87 7287

Engins d’intervention (grue,

camion …) 10 / 10 513,83 10*10*513,83 51383

Total 1 614 402

Le coût global pour l’adaptation est de 1 614 000 DH

Evaluation du gain cible annuel escompté

L’adaptation de la nouvelle couronne retenue dans notre projet, va permettre de :

Réduction du temps d’arrêt :

Le remplacement de la couronne actuelle par celle à trois rouleaux permettra

l’amélioration de la disponibilité de la roue pelle N3 par la diminution du temps des

interventions. Nous estimons réduire le temps d’arrêt de la machine (10 jours d’intervention)

En sachant que nous avons une production de 2000 t/h (avec un taux d’utilisation =18

heures de marche par jour).

Ce qui donnera un gain en tonnage de


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(18*10*2*2000) t/ 8ans = 90000 t/ an (avec un prix de 1000 DH/t).

et donc un gain de 90000000DH/an

Résumé dans le tableau

Durée d’arrêt Taux d’utilisation

de la machine (en

h/ jour)

Débit de reprise

de la

machine(t/h)

Prix du

phosphate

(Dh/t)

Total Dh/an

2 * 10 18 2000 1000 90000000

Gain en pièce de rechange

Lors du remplacement de la couronne actuelle et l’augmentation ainsi de la durée de vie

de la couronne de 3 ans à 8 ans. Le groupe n’aura plus à changer la couronne tous les trois

ans, et par conséquent l’économie d’un couronne tous les trois ans. Donc deux couronnes en

8ans. Ce gain est estimé à :

2 * 1 271 489,44 = 2 542 978,88 DH/ 8 ans = 317872 DH / an

Résumé dans le tableau

Nombre de

couronnes

économisées

Prix unitaire d’une

couronne

Total Dh/an

2 1 271 489,44 317872

Le gain total est estimé à :

317872 + 90000000 = 90317872DH/an

Le gain total est présenté dans le tableau

En temps d’arrêt

(Dh / an)

En pièces de

rechange (Dh / an)

Total (Dh / an)

Gain 90000000 317872 90317872

Durée de récupération du coût d’investissement

Pour pouvoir évaluer la rentabilité de cette adaptation de la couronne d’orientation, nous

avons calculé la durée de récupération de l’investissement :


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Le retour d’investissement = Coût global d’investissement / Gain annuel global

= 1 614 402, 64 /90 317 872

= 6,52 jours = 7 jours

La durée de récupération de l’investissement est courte cela est dû à l’importance de la

roue pelle dans le processus de production

Conclusion

Nous pouvons conclure que ce projet est rentable puisque le gain est important et la

durée du retour d’investissement est courte (1 semaine).

Conclusion générale

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Les incidents de déboitement de la couronne d’orientation de la roue pelle N 3, causent

l’arrêt de la machine et génèrent par suite d’énormes pertes en matière de production et en

pièces de rechange. L’arrêt de la machine pourrait également être accompagné d’un incident

grave sur la sécurité du personnel. C’est dans cette perspective qu’il a été indispensable de

pouvoir limiter l’effet de ce problème de déboitement.

Nous avons entamé ce projet par la mise en évidence de la névralgie des roues pelles

dans le processus de lavage, la description et la division en sous-systèmes de cette machine

par le biais d’analyse fonctionnelle. Ainsi, en s’inspirant de l’historique des pannes, Dégager

la défaillance majeure, qu’est le déboitement de la couronne.

Nous avons ensuite mené une étude AMDEC sur le système d’orientation. Pour se faire

nous avons évalué la criticité des différentes défaillances de ce système. Pour en dégager le

déboitement de la couronne comme défaillance la plus névralgique. Ensuite Nous avons

présenté le diagramme cause effet, du déboitement de la couronne pour mettre le point sur les

éventuelles causes du problème.

Après avoir dégagé le problème de déboitement de la couronne, il nous a été

recommandé de remettre en cause la conception de la couronne actuelle. Nous avons envisagé

de remplacer la couronne actuelle par celle à trois rangées de rouleaux disponible dans la zone

centrale. La comparaison des caractéristiques dimensionnelles des deux couronnes ne pose à

priori aucun problème de montage. Pour s’assurer du bon fonctionnement de la nouvelle

couronne, nous avons mené des vérifications RDM sur les éventuels problèmes qui pourront

avoir lieu. Nous avons ensuite conclu sur la possibilité d’adaptation avec quelques

recommandations.

Mais pour pouvoir limiter les incidents de sécurité sur le personnel de la roue pelle N3,

il nous a été confié de prévoir un système de contrôle qui renseigne sur le début de ce

problème. Nous avons envisagé alors la mise en place d’un capteur de position AT 4.

Ce dernier permettra de transmettre un signal alertant le début du déboitement de la

couronne actuelle.


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Nous avons à la fin présenté l’étude technico-économique de cette adaptation. Il est clair

que la durée de retour d’investissement est extrêmement courte vu la réduction importante du

temps d’arrêt de la machine.

Comme perspectives d’exploitation, nous recommandons un respect rigoureux des

conditions d’utilisations de la machine instaurées par le constructeur après cette adaptation. Et

ce à travers des inspections régulières des différents composants de la roue pelles et la

vérification de la conformité avec les instructions d’exploitation normale.

L’adaptation pourrait également s’appliquer à la roue pelle N 5, disponible aussi au

niveau du parc EL WAFI, vu que les deux machines ont presque la même fonction et la même

construction. Et ce dans l’objectif d’éviter un éventuel défaut de déboitement.

Nous tenons tout de même à constituer un cahier de charge précis, contenant toutes les

informations et les spécifications d’utilisation. Ce document servira comme moyen de

renseignement lors de l’acquisition de nouvelles machines de ce type.

Bibliographie :

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Bibliographie :

[1] Cours de conception mécanique

Monsieur ZAOUI, ENIM Département Electromécanique

[2] Cours de Résistance des matériaux 1 : Monsieur NAJJI, ENIM Département Electromécanique

[3] Cours AMDEC : Monsieur NGOTE, ENIM.

Manuel d’utilisation de la roue pelle N3 : Fabriquant KRUPP

Manuel de constructeur de couronnes IMO réf N° DV 205F

Webographie

www.stilelec.ac-aix-marseille.fr

www.moeller.fr

[4] www.ntn-europe.com

Support Logiciel

RDM 6

Inflexion

http://www.stilelec.ac-aix-marseille.fr/

http://www.moeller.fr/

Bibliographie :

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Page | 1

Annexes

Documents

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES - mcours.netmcours.net/cours/memoires/Etude_Critique_du_systeme_d_orientation... · to the OCP group of very large losses; the main cause is the unavailability