Etude du système de lubrification de la machine … Driss-Etud… · Groupe OCP S.A DIRECTION EXECUTIVE OPÉRATIONS INDUSTRIELLES DIRECTION DE SITE DE KHOURIBGA Présenté par :

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Fès Faculté de Sciences et Techniques de Fès-Saiss

Département de génie mécanique

Mémoire de projet de fin d’étude pour l’obtention de la

Licence Sciences et Techniques

Spécialité : Conception et Analyse Mécanique

Thème :

Etude du système de lubrification de la machine

DRAGLINE 195 - M

Lieu :

Groupe OCP S.A

DIRECTION EXECUTIVE OPÉRATIONS INDUSTRIELLES

DIRECTION DE SITE DE KHOURIBGA

Présenté par :

- CHOUKEIKER Driss

- EL IDRISSI Hamza

Encadré par :

- Mr. CHAHID Abderahman

- Mr. TOUACHE Abdelhamid

Soutenu le 10/06/2016 devant le jury :

- Mr. TOUACHE Abdelhamid

- Mr. ABOUTAJEDDINE Ahmed

PROJET DE FIN D’ETUDE : CONCEPTION ET ANALYSE MECANIQUE

Sommaire :………………………………………………………………………………………………..….……………………………………..….1

Introduction :………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

Enoncé de sujet : ……………………………………………………………………………………………………………………………………..5

Remerciement : ……………………….…………………………………………………………………………………………………………….. 6

CHAPITRE 1 : Groupe office cherifien des phosphates ……………………….………..….…………………………………………7

I- Aperçu sur l’OCP .………………………………………………………………………………………………………………… 8

1- Introduction .…………………………………………………………………………………………….………………...8

2- Historique….…………….………………………………………………………………………………………………...10

3- Groupe OCP aujourd’hui .………………………………………………………………………………………..….11

4- Mission .…………………………………………………………………………………………………………………..…11

5- Statut juridique de l’OCP .…………………………………………………………………………………………..11

6- Organigramme du groupe OCP .……………………………………………………………………………..….12

II- Processus d’extraction .……………………………………………………………………………………………………..13

1- Méthode d’extraction en découverte .…………………………………………………………………..…..13

2- Stades opératoires .………………………………………………………………………………………………..….14

a- Foration .…………………………………………………………………………………………………………..…..14

b- Le sautage .………………………………………………………………………………………………………..….15

c- Le décapage .………………………………………………………………………………………………………...15

d- Le défruitage .………………………………………………………………………………………………….…….16

e- Le transport ……………………………………………………………………………………………………..…..17

f- L’épierrage .……………………………………………………………………………………………………….…….17

III- Présentation des secteurs d’exploitation .………………………………………………………………………….18

1- Présentation du lieu de stage .……………………………………………………………………………………19

1-1 service OIK/CE/MD- 337…………………………………………………………………………………….…..19

a- Mission du service 337 .………………………………………………………………………………………...19

b- Organigramme du service .…………………………………………………………………………………….20

2- Parc matériel de site SIDI CHENNANE .……………………………………………………………………….20


2

CHAPITRE II : La machine DRAGLINE 195 -M………………………………………………..….…………………………………………………...21

I- Présentation de la machine .…………………………………………………………………………………………...….22

1- Introduction .…………………………………………………………………………………………………………....22

2- Structure de la machine .…………………………………………………………………………………………..23

3- Caractéristique de la machine DRAGLINE 195-M .……………………………………………………..25

4- Système de la dragline 195-M .…………………………………………………………………………..….…26

4-1 Système de drague………………………………………………………………………………………………..26

4-2 Système d'orientation………………………………………………………………………......................27

4-3 Système de translation………………………………………………………………………………………….28

4-4 Système de levage………………………………………………………………………………………………...29

II- Etude et analyse des arrêts de la 195-M .…………………………………………………………….………..…30

1- Etude des arrêts .………………………………………………………………………………………………….....30

2- Analyse des couts d’arrêts pour les systèmes drague et levage .…………………………..….31

CHAPITRE III : Résolution du problème «MRP »…………………..………………………………..….………………………………………….34

I- Méthodologie de resolution des problèmes …..:……………………………………………………………….35

1- Planification .……………………………………………………………………………………………………………36

1-1 Définir le problème …………………………………………………………………………………………….36

a- Le QQOQPC .…………………………………………………………………………………………………..36

b- Analyse des risques .……………………………………………………………………………………...37

1-2 Décrire la situation existante…………………………………………………………………………...…37

a- Composant de système .………………………………………………………………………….….….38

b- Principe de fonctionnement .…………………………………………………………..…………….38

C- La méthode de 5M .…………………………………………………………………………………..…..40

1-3 Définition des objectifs .…………………………………………………… ……………………..……...41

1-4 Analyse des causes racines .………………….…………………………………………………….…….41

2- Exécution des tâches prévues et contre mesure .……………………………………………….…...42

2-1 Le choix de lubrifiant .…………………………………………………………….……..……………..…..42

2-2 Conception et réalisation du carter système levage (1er réduction) .……………..…..45

2-2-1 Définition du matériau utilisée .………………………………………………………….……46


3

2-2-2 Caractéristique mécanique du matériau .……………………………………………………..…..46

2-2-3 Elément de fixation du carter "boulon" .………………………………………………..46

a- Les caractéristiques mécaniques des boulon .……………………………………..47

b- Résistance en traction du boulon ……………………………………………………….47

c- Résistance au poinçonnement de la pièce…………………………………………..48

d- La variation de résistance des écrou…………………………………………..……….49

2-2-4 Dimensionnement de la tôle………………………………………………………….……...50

2-2-5 ENVELOPPE………………………..………………………………………………………………....50

2-2-6 FLASQUE….………………………..…………………………………………………………………..51

2-2-7 Réglage de niveau d'huile :….………………………..…………. …………………………..52

2-2-8 Réglage de l'alignement ..:….………………………..…………. …...........................52

2-2-9 Composants ajouté au carter..:….………………..…………. …............................52

a- RENIFLARD D'HUILE .……………………………………………………………………..…..52

b- Pompe de vidange....……………………………………………………………………..…..53

Conclusion générale………………………………………………………………………………………………………………………………………54


4

Le contact direct avec le milieu du travail est le moyen très efficace pour aboutir à

l’élargissement des connaissances théoriques par la pratique

En effet le souci d’effectuer le stage dans des bonnes conditions conduit à bien

choisir l’entreprise c’est pour cela nous avons choisi le groupe OCP vu l’importance de

cette organisme dans l’économie nationale.

Les contacts des divers champs du travail permettent d’accéder à des nouvelles

techniques qui collaborent à l’amélioration des connaissances par les stagiaires, ce qui

est nécessaire pour réaliser une concordance logique au niveau de la formation.


5

La dragline 195 - M, affectée à l’enlèvement des morts terrains primaires du

secteur Sidi CHENANNE, c’est une moyenne de décapage existant à la découverte de

Khouribga. Cette machine présente actuellement un bruit insupportable lors de son

fonctionnement au niveau du réducteur système levage et drague. Pour résoudre ce

problème, il vous est demandé de :

Analyser la situation actuelle

Elaborer une étude afin de vérifier la conception et le montage actuel.

Proposer des solutions

Procéder à la préparation pour exécution des travaux


6

Au terme de ce stage, nous tenons à remercier profondément les agents

De OIK/CE/MD pour leur accueil chaleureux qu'ils nous ont réservé, pour les moyens

qu'ils ont mis à notre disposition, afin de nous faciliter l'accès aux lieux de notre

stage.

Nos sincères remerciements à tout le personnel qui nous a aidés de près ou de

loin à élaborer ce modeste rapport dans des bonnes conditions et qui nous ont aidés

par leurs qualités humaines et professionnelles, leurs conseils, encouragements et

leurs esprits coopératifs, au but de surpasser les difficultés rencontrées, afin de

mieux profiter de ce stage et atteindre notre objectif.

A cette occasion, nous tenons à remercier notre encadrant pédagogique

Mr. Abdelhamid TOUACH et Mr.Abderahman CHAHID qui ont veillé à ce que notre

stage s’effectue dans des meilleurs conditions.

Nous tenons à remercier également tous les préparateurs du bureau

d’ordonnancement et de préparation qui ont ménagé ni leur temps ni leur

connaissances pour nous aider à élaborer ce travail.

Finalement un remerciement spécial à nos enseignants à la faculté des

sciences et techniques de Fès pour la formation qu’ils nous ont donné, ainsi que tous

nos formateurs et formatrices qui nous ont fourni le temps nécessaire, et la

disponibilité en vue de compléter notre formation et de donner un résultat mérite.


7

Partie 1 : GROUPE OFFICE CHERIFIEN DES PHOSPHATES


8

La zone de Khouribga est située à 120 Km au sud - Est de Casablanca. Elle constitue la plus

importante zone de production de phosphate du Groupe OCP (plus de ⅔ de la production du groupe

proviennent de Khouribga). Elle fait partie du gisement des OUELD ABDOUN. C’est le plus ancien et

notamment le plus vaste des gisements exploités au Maroc.

Figure 1 : carte des sites d’implantation d’OCP au Maroc.

Le gisement de phosphate est du type sédimentaire, présentant plusieurs couches

phosphatées alternant avec des niveaux de marnes et de calcaires. Les réserves en phosphates sont

estimées à plus de 35 milliards de m3.

Les gisements actuellement en exploitation sont SIDI DAOUI ; MERAH EL AHRECH et SIDI

CHENNANE (cf. plan de détail ci – dessous).


9

UD

Province de Khouribga

Province de Béni-Mellal

NR8 Nord

RR 312

Parc El Wafi

Vers FkihBen Salah

M.E.A

Z.C.S

EX1 Z.

C.S

Zone Draglin

e

Panneau 1

Panneau 4

Panneau 2

FOKRA NORD

FOKRA SUD

Khga SUDSIDI

EX Z

.C.S

DAOU

I

R10

Vers Casa

R 4

R.N 11

El MAATI

EX1 Z.

C.S

Zones équipées

Zones non équipées

Zones exploitées en découverte

exploitées en souterrain

Usines de traitement

Trémie existante

Zones exploitées en souterrain

Projet découverte dans zones

UB

COZ

Limites entre provinces

O.Z

EMO.Z

EM

KHGA

Sidi Chennane

Trémie en projet RR 3

09RN 11Prolongement gisement

Voie O.N.C.FBoujniba

BoulanouarHattan

e

UD

Province de Khouribga

Province de Béni-Mellal

NR8 Nord

RR 312

Parc El Wafi

Vers FkihBen Salah

M.E.A

Z.C.S

EX1 Z.

C.S

Zone Draglin

e

Panneau 1

Panneau 4

Panneau 2

FOKRA NORD

FOKRA SUD

Khga SUDSIDI

EX Z

.C.S

DAOU

I

R10

Vers Casa

R 4

R.N 11

El MAATI

EX1 Z.

C.S

Zones équipées

Zones non équipées

Zones exploitées en découverte

exploitées en souterrain

Usines de traitement

Trémie existante

Zones exploitées en souterrain

Projet découverte dans zones

UB

COZ

Limites entre provinces

O.Z

EMO.Z

EM

KHGA

Sidi Chennane

Trémie en projet RR 3

09RN 11Prolongement gisement

Voie O.N.C.FBoujniba

BoulanouarHattan

e

Figure 2 : Carte des secteurs phosphatés à Khouribga.

La valorisation de ce minerai nécessite la mise en place de nouvelles techniques, aussi bien

au niveau du management qu’au niveau de la production et de la maintenance. Et ce, en vue de

se maintenir dans le marché international, devenu très concurrentiel. La consolidation de notre

part de marché se fait par la diversification des produits et leur adaptation aux exigences des

clients en matière de spécifications quantitatives et qualitatives.

Ce défi, que l'O.C.P est tenu constamment de relever, ne peut être relevé sans veiller à

l’application de certains principes dont on cite principalement :

- La satisfaction de la demande en quantités et en qualités. Ce qui permet de fidéliser nos

clients ;

- La valorisation continue des ressources humaines et son implication dans une démarche

participative à la gestion de l’activité. Ceci est devenu possible grâce à l’adoption de la

TPM, de l’analyse des processus et d’une manière générale de l’approche qualité totale ;

- La récupération optimale du gisement ;

- Le maintien de l’outil de production et sa modernisation ;

- La compression des dépenses.


10

L'extraction du phosphate à Khouribga a commencé en Février 1921 par l'Office Chérifien

des phosphates, crée le 21 Dul Kaâda 1338 correspondant au 7 Août 1920.

Au début, l'exploitation se faisait en souterrain et ne concernait qu'un seul niveau phosphaté :

la couche 1.

En 1952, l'exploitation en découverte a démarré à SIDI DAOUI, elle s'est étendue en 1965 à

MERAH EL AHRACH, et en 1994 à SIDI CHENNANE. La figure ci-après donne une présentation

schématique de la chaîne d’extraction en découverte. Cette chaîne sera expliquée en détail dans la

partie processus d’extraction.

Figure 3 : présentation schématique de la chaîne d’extraction.


11

Aujourd'hui, le groupe OCP compte environ 24 000 agents répartis entre Hors Cadres,

TAMCA (Techniciens, agents de maîtrise et cadres administratifs) et ouvriers.

Le groupe ne cesse de rechercher l'amélioration des services, la qualité de la

production et, la sécurité absolue de ses agents .Ainsi un système SMGI (Système de

Management Global et Intégré) pour la sécurité et l'environnement vient d'être mis en

place tandis qu'au sein de ses sections exécutantes des «Cercles de Qualité» sont créés

pour étudier les difficultés que rencontrent les ouvriers et leur inciter à essayer d'en

trouver les solutions adéquates.

En parallèle, le groupe n'ignore point les effets néfastes de ses activités industrielles

sur l'environnement et agit dans ce sens à travers des organismes internationaux. Et à

titre d'exemple, à la zone d'exploitation de SIDI CHENNANE l'opération de reboisement

des zones exploitées ainsi que la mise en place d'un lac artificiel abritant -un nombre

considérable d'animaux...

La mission de l’OCP peut être résumée dans les deux points suivants :

Extraire les phosphates bruts, les traiter pour rendre marchands et le commercialiser.

Valoriser une partie de la production de phosphates dans les usines chimique soit sous

forme d’acide phosphorique, ou sous forme d’engrais.

L’OCP a été constitué sous forme d’une organisation d’état à caractère industriel et

commercial doté d’une organisation lui permettant d’agir avec la même dynamique et la même

souplesse nommée par DAHIR et par un conseil administratif composé de ministres et précédé par

le premier ministre.


12

L’OCP est la première entreprise nationale et l’une des grandes entreprises internationales.

Il occupe une place très important parmi les pays producteurs du phosphate, ainsi il a le choix

pour la qualité de phosphate qu’il produit.

Figure 4 : Organigramme du groupe OCP.


13

La méthode d'exploitation à ciel ouvert dans les mines de phosphate de l'OCP consiste à

enlever la découverture de 5 à 30 m par des draglines ou des bulls dozer après l'avoir forée et

sautée. Le phosphate ainsi découvert est chargé sur des camions de 110 T et 170 T et acheminé

vers les installations d'épierrage - criblage.

La chaîne d'extraction dans les mines à ciel ouvert de l’OCP se compose de cinq principaux

stades opératoires :

La foration ;

le sautage ;

l'enlèvement du stérile ;

le chargement et transport du phosphate ;

l'épierrage - criblage du phosphate.

En général, l’épuisement se fait de la périphérie (des affleurements) vers le centre du

gisement. Les machines évoluent selon des circuits concentriques de même largeur de 40 m et de

longueurs pouvant atteindre plusieurs kilomètres.

Le vide créé par l’exploitation d’une tranchée est utilisé pour le casement du primaire et une

partie des intercalaires supérieurs de la tranchée adjacente. Les intercalaires non casés sont

transportés par camions vers les décharges situées à proximité des tranchées en cours

d’exploitation.

Le phosphate est transporté par camions jusqu’aux installations d’épierrage. Le stockage

des phosphates au niveau des parcs humides se fait après une reconnaissance préalable de la

qualité in-situ moyennant un prélèvement d’échantillons sur des saignées exécutées par

bulldozers

Dans le niveau phosphaté. La qualité des phosphates stockés est ensuite confirmée par une

analyse chimique faite par la Direction Traitement et embarquement.


14

Dans l'objectif de pouvoir répondre à la demande, de plus en plus exigeante en seuils des

éléments pénalisants, et avec le souci d'une meilleure récupération et préservation des teneurs

en place, la méthode d'extraction a évolué vers une sélectivité totale aussi bien verticale

qu'horizontale s'opérant en treize étages.

a- Foration

L'extraction des phosphates nécessite l'abattage à l'explosif de la roche constituant le

recouvrement, les intercalaires et les niveaux phosphatés qui comportent des bancs de calcaire,

notamment la couche 2. L’utilisation de l’explosif nécessite la foration des trous de mine. Cette

opération consiste en le fonçage des trous de mines, généralement verticaux, de diamètre de 9’’

et selon une maille appropriée tenant compte des caractéristiques de la roche, de la nature de

l'explosif et de la fragmentation désirée.

Figure 5 : la foration des trous à l’aide de la machine SONDEUSE BUCYRUS 50R.


15

L’opération de foration est assurée par 11 sondeuses électriques et 4 sondeuses diesel. Plus

de 1,2 millions de mètres linéaires sont forés annuellement.

b- Le sautage

Le sautage est l'opération qui consiste à loger une quantité d'explosif dans les trous de

foration dans le but de fragmenter le terrain pour faciliter son enlèvement par les machines

d'excavation.

En effet, on s'attache à obtenir une fragmentation telle qu'on élimine, même dans les zones

perturbées où les duretés varient, tout risque de voir le rendement des machines décroître et toute

sollicitation anormale de leurs organes de puissance.

De ce fait, pour chaque niveau à miner et pour chaque machine on applique un dosage en

explosif permettant d’obtenir la fragmentation recherchée.

Figure 6 : opération de sautage par des explosifs.

c- Le décapage

Opération qui consiste à enlever les morts terrains qui recouvrent le premier niveau

phosphaté exploitable.


16

On distingue trois méthodes de décapage :

1. Décapage par bulls, qui consiste à pousser le volume d'une tranchée de largeur

déterminée dans la tranchée du circuit précédent ou à l'extérieur du gisement dans

le cas des affleurements.

2. Décapage par dragline, qui consiste à caser les déblais des morts-terrains dans la

tranchée déjà exploitée. Ce mode de décapage est pratiqué lorsque le

recouvrement est important au point que les bulls ne peuvent le pousser.

3. Décapage transporté qui consiste à décaper le primaire par une pelle de grande

capacité et à transporter les déblais par des camions jusqu'aux décharges. Il n'est

utilisé que dans les situations où le décapage par bulls ou par dragline ne peut

pas s'appliquer.

Figure 7 : opération de décapage par dragline. Figure 8 : opération de décapage par bulls.

d- Le défruitage

Le défruitage est l'opération qui consiste à récupérer le phosphate, une fois l’enlèvement

des intercalaires terminé. Il est chargé et le transporté sur des camions jusqu'aux installations

d'épierrage. C'est une opération délicate car non seulement il faut récupérer le phosphate de

façon convenable, mais aussi il faut sauvegarder la teneur in-situ du minerai.


17

Figure 9 : opération de défruitage par chargeuse.

e- Le transport

Le transport du phosphate ou du stérile est assuré par des camions de grande capacité de la

benne (170T et 110T) vers, soit la trémie ou les décharges. La liaison entre ces différents points est

assurée par un réseau de pistes.

Figure 10 : transport du phosphate par des camions.

f- L’épierrage

C'est dans les installations fixes où le produit transporté par les camions subit la première

opération de traitement mécanique. Cette opération consiste en l’épierrage du phosphate à une

maille de 90 x 90 mm, concassage du stérile retenu par l’épierreur et son acheminement vers la

mise à terril, et criblage et mise en stock pour le phosphate dans le cas de la trémie de Sidi

CHENNANE ou mise en stock et ensuite criblage pour les autres trémies de SIDI DAOUI et MEA.

Le stockage des phosphates au niveau des parcs humides se fait après une reconnaissance

préalable de la qualité in-situ moyennant un prélèvement d’échantillons sur saignée exécutée par

bulldozer dans le niveau phosphaté. La qualité des phosphates stockés, par qualité source, est

ensuite confirmée par une analyse chimique faite par la Division Traitement.


18

Secteurs d'exploitation

SIDI CHENNANE

MERAH EL AHRACHSIDI DAOUI

Figure 11 : Convoyeurs et transporteurs des phosphates épierrés.

III-

L'exploitation à ciel ouvert, qui assure la totalité de la production de la zone, est concentrée

dans trois secteurs : SIDI DAOUI, MERAH EL AHRACH et SIDI CHENNANE.

Nous allons s’intéresser au secteur SIDI CHENNANE vue que nous y avons passé notre stage.

Le secteur SIDI CHENNANE est une nouvelle mine dont l'activité a démarré en 1994, c’est

un secteur minier en pleine expansion, avec une production d’environ 6 Mt de phosphates en

moyenne par an, et une réserve de 331 Mt.


19

Ateliers décentralisés de SIDI CHENANNE :

Atelier Bulls & Camions : service 335

Atelier électrique : service 336

Atelier machines : service 337

1-

Figure 12 : atelier maintenance dragline et pelle.

a- Mission du service 337

La mission du service 337 est d’assurer la disponibilité des machines (draglines,

sondeuses et pelles au site de SIDI CHENNANE) et leur fiabilité avec un coût optimum

tout en assurant une meilleure sécurité.


20

b- Organigramme du service

Dirigé par un ingénieur chef du service, ce service se décompose suivant l’organigramme ci-

dessous et dispose à son actif une moyenne d’environ 130 agents selon les semestres.

Figure 13 : Organigramme du service 337.

Figure 14 : Parc matériel de SIDI CHENANNE.


21

Partie 2 : LA MACHINE DRAGLINE 195 -M


22

Les draglines sont des machines qui permettent la découverte des couches phosphatées pour

qu’elles soient disponibles au transport.

Elles jouent un rôle primordial dans l’exploitation minière, en particulier dans l’extraction des

phosphates et constituent ainsi le support de la production.

Figure 15 : La DRAGLINE 195-M.

Les draglines 195M sont des machines électriques destinées à travailler dans des mines à ciel

ouvert, elles sont fabriquées par Marion Power Shovel. Elles sont destinées généralement à dégager

la première couche du sol stérile, pour permettre le défruitage des couches de Phosphate. Cette

opération est appelée décapage.


23

Afin d’accomplir la mission de décapage, les draglines 195M sont équipées d’un arsenal de

moteurs puissants, d’organes mécaniques robustes, d’un équipement de protection du matériel

électrique et mécanique et d’une logique de commande assez sophistiquée.

Les 195M ramassent le sol par le godet dans un mouvement appelé dragage, puis elles le

lèvent (levage), avant que le bâti tournant ne tourne pas tout entier (orientation), pour permettre

enfin de dégager ce sol dans une zone à part. Après, le bâti tournant retourne à sa position initiale

et le cycle recommence.

Figure 16 : Architecture Générale 195-M.

A- Plateforme Fixe

C’est la partie inférieure de la machine ou la base.

Elle comporte :

Le pivot central ou axe de rotation de la machine.

La couronne d’orientation.

Le rail inférieur et chemin des galets.

Le châssis et les barbotins.


24

B- Plateforme tournante

Elle repose sur la plateforme fixe par l’intermédiaire du chemin des galets et du pivot central.

Elle contient :

Tous les sous-ensembles des machines (Moteurs, réducteurs, génératrices, armoires de

contrôle …).

La cabine de conduite.

L’intérieur de la plateforme tournante est ventilé par un système d’aérations situé à sa

terrasse et muni de filtre pour éliminer les poussières.

C- La flèche

Grâce à elle, le godet peut travailler loin de la machine, sa longueur et son angle d’inclinaison

déterminent le rayon d’action de la machine. Sa tête nommée Pad-lock, elle se compose de :

Système de guidage de la poulie de la tête.

Amarrage des haubans.

Les deux fourreaux du Pad-Lock.

L’ensemble flèche est formé d’une section « pied de flèche » et d’une section « tête de flèche »

qui donne une longueur de base de flèche de 130 pieds. Cet engin contient une section centrale de 20

pieds qui, quand elle est installée, permet d’allonger la flèche à 150 pieds.

D- Le Mât

Il a une position inclinée, articulée à la plateforme tournante et rendu rigide en arrière par

deux haubans (deux câbles de précontrainte du mât) articulées au portique qui est lui-même fixé à

la plateforme tournante.

Le mât comporte deux poulies, une pour le guidage et le renvoie du câble de levage, et l’autre

pour permettre la descente de la flèche et le mât.

Le mât et le portique font partie du système de support de la flèche. Ils sont tous les deux

connectés par des axes du bâti d’orientation. Les parties supérieures du mât et du portique sont

connectées par les câbles de haubanage du mât.


25

Les structures du mât et du portique sont équipées de poulies qui servent à lever et à

baisser la flèche.

E- Le Godet

C’est l’outil de travail de la machine, il est articulé au câble de levage et de dragage par chaînes,

et à un câble de bascule qui permet de décharger le godet lorsque le câble de drague est détendu.

La dragline 195M est équipée d’un godet de 12 m3. Ce godet est rattaché au câble de levage

par deux chaînes de levage reliées par un palonnier et rattaché en câble de dragage.

Les caractéristiques de dragage du godet de la dragline sont déterminées tout d’abord par sa

géométrie qui fait partie intégrante de sa conception. Les réactions du godet peuvent être établies

dans des limites assez précises. Cependant, les conditions de dragage peuvent provoquer le

développement de certaines caractéristiques d’opérations du godet, qui affectent son action. Pour

cette raison le godet a été équipé de deux points de réglage possible.

Figure 17 : Caractéristiques De La Dragline 195-M.


26

Au cours des travaux, la machine peut effectuer les mouvements suivants :

Mouvement de drague pour charger le godet.

Mouvement d’orientation pour déplacement horizontal du godet.

Mouvement de translation pour déplacement de la machine.

Mouvement de levage pour faire monter ou faire descendre le godet.

C’est l’opération qui consomme le plus d’énergie. Le pignon d’attaque du moteur entraîne

une couronne montée folle sur un arbre. L’embrayage à bande peut créer au moment voulu une

liaison et donc en entraînement de l’arbre précité sur lequel est monté un pignon engrenant avec

une couronne solidaire du treuil de dragage.

Le treuil de drague est solidaire de la grande couronne à l’intermédiaire des boulons, le but

de la réduction est d’avoir un couple suffisant pour actionner le treuil.

L’accouplement entre le moteurs et l’entrées du réducteur est élastique (CITROEN) afin

d’éviter les vibrations, amortir le couple de démarrage et compenser les petites défauts

d’alignement des arbres.

Figure 18 : Chaine cinématique de drague.

Pignon arbré (Pignon

moteur)

Couronne

Intermédiaire

Couronne du

treuil

Palier du treuil

Frein de drague

Moteur de Drague

Pignon d’attaque

Palier du treuil

Treuil de drague

Accouplement

Palier d’arbre intermédiaire

Arbre intermédiaire

Palier d’arbre intermédiaire


27

L’orientation est indépendante des autres fonctions. Elle est servie par deux moteurs

électriques à courant continu. Chaque moteur entraîne un réducteur qui à son tour entraîne un

pignon attaquant la couronne fixe sur l’infrastructure de la machine.

Le mécanisme d’orientation est installé sur la structure du bâti tournant. Le mécanisme est

composé de deux ensembles, chacun d’eux comprenant un frein, un moteur, un ensemble

d’engrenages à deux étapes de réduction, et un arbre principal d’orientation. Le pignon principal

d’orientation, placé à la base de l’arbre principal, s’engage dans l’engrenage principal de rotation

installé sur le bâti inférieur.

Un frein à disque pneumatique, à ressorts de rappel est installé au-dessus de chaque moteur.

Les freins sont destinés au blocage de l’engin à l’arrêt. Ils ne sont pas utilisés en tant que frein

d’opération excepté en cas d’urgence.

Les mouvements d’orientation sont stoppés ou renversés à l’aide de la commande manuelle

d’orientation.

Figure 19 : Chaine cinématique d’orientation.

Frein

d’orientation

Moteur d’orientation

Accouplement

Support du

Moteur Pignon

Moteur

Couronne 1ère

réduction

Pignon 2ème

réduction Couronne 2ème

réduction Palier supérieur

d’arbre verticale

Arbre verticale

Palier inférieur d’arbre

verticale Pignon

d’attaqu

e

Couronne

d’orientation


28

4-3-

La couronne engrenée avec une autre couronne montée folle sur un arbre muni d’un pignon

baladeur. Ses cannelures lui permettent, avec l’arbre, une fixation en rotation et un déplacement

longitudinal possible par l’intermédiaire d’un piston et d’une fourche liés par une tringlerie.

En engrenant le pignon baladeur, le premier arbre de translation est ainsi entraîné en rotation

et par conséquent les 2ème, 3ème et 4ème arbres grâce aux 3 couples coniques, un sur la

superstructure et les deux autres sur l’infrastructure.

Les deux crabots permettent :

La translation : entraînement des deux barbotins ;

Le braquage : immobilisation d’un barbotin et entraînement de l’autre.

Le système de translation est constitué de deux moteurs à courant continue et deux

réducteurs à trois réductions qui entraînent les deux chenilles.

Figure 20 : Chaine cinématique de translation.

Frein à disque

Moteur électrique

Accouplement élastique

Renvoi d’angle

Pignon Planétaire

Porte satellite

s

Couronne

Pignon solaire

Pignon Planétaire

Pignon solaire

Porte satellite

s

Couronne

Barbotin

Arbre barbotin

Palier intérieur

Palier extérieur


29

Pignon arbré (Pignon

moteur)

Couronne Intermédiaire

Couronne du treuil

Palier du treuil

Frein de

Levage Moteur de Levage

Pignon arbré d’attaque

Palier du treuil Treuil de Levage

Accouplement

Le levage, indépendant des autres fonctions, est assuré par un moteur et deux réductions

entraînant un treuil. La même chaîne est utilisée pour la manœuvre de la flèche en remplaçant le

câble de levage par celui de dragage et en le faisant pousser par un moulage prévu à cet effet.

L’arbre intermédiaire de levage est supporté par un roulement à double rangé de galets

coniques.

Le roulement de l’extrémité pignon de l’arbre est fixe, pour empêcher tout mouvement axial.

Figure 21 : Chaine cinématique de levage.


30

0

20

40

60

80

100

120

Fréquence cumulée

Fréquence cumulée

Apres avoir axé à l’historique des arrêts de la 195-M de 2012 jusqu’a 2015 nous avons pu

faire l’étude suivante :

Figure 27 : Tableau des arrêts de la 195-M dans les années (2012-2013-2014-2015).

Figure28 : Diagramme de PARETO (2012-2013-2014-2015).

Arrêts Nbr d'Arrêts Temps d'Arrêts

Temps d’Arrêts annuel Pourcentage Fréquence cumulée

Drague 44 162,08 7131 56,33 56,33

Levage 21 177,49 3727,29 29,44 85,77

Godet 20 58 1160 9,164 94,93

Câbles métalliques 9 26,91 242,19 1,91 96,84

Graissage 7 30,09 210,63 1,66 98,5

Translation 3 35,84 107,52 0,85 99,35

Cabine 1 4,33 4,33 0,034 99,38

Orientation 2 1 2 0,01 99,39

chenilles 1 0,5 0,5 0,0039 99,4

Flèche et chevalet 1 0,35 0,35 0,0027 100

12585,81 100


31

A partir de cette étude on remarque que les arrêts « Drague » et « levage » représentent plus

de 80% de la durée globales des arrêts de la 195-M.

Il est donc nécessaire de réagir sur ces derniers pour diminuer le temps d’arrêt de la machine.

Pour déterminer le cout d’arrêt de cette machine il suffit d’utiliser la formule suivante :

Le cout de la maintenance = couts direct + couts indirect

a- Le cout direct

Cout direct = cout des pièces de rechange + le cout de la maintenance

le cout de la maintenance

La maintenance du système de drague de la machine 195-M nécessite :

- 5 mécaniciens 125 DH/h

- 1 soudeurs 130 DH/h

- 1 chefs d’équipe 125 DH/h

- 1 grutier 120 DH/h

Cout de maintenance = ((cout mécanicien * Nb des mécaniciens) + (cout soudeur *

Nb des Soudeurs) + (cout chefs d’équipe * Nb des chefs d’équipe) +

(cout grutier* Nb des grutiers))


32

le cout des pièces de rechanges

Pour le drague

- Pignon 277255 DH

- Couronne à chevron 367162 DH

- Arbre intermédiaire de drague 320000 DH

- Roulement de l'arbre côté pignon 41038 DH

- Roulement de l'arbre côté couronne 35439 DH

- Couronne du treuil de drague 663964 DH

- Pignon moteur de drague 71871 DH

- Rlt du treuil et d’arbre 41038 DH

Intermédiaire coté pignon

- Roulement cylindrique du pignon 39038 DH

arbré 1ere réduction

Pour le levage

- Couronne intermédiaire de levage 297121 DH

- Roulement à rouleaux conique 39439 DH

b- Le cout indirect

Couts indirect représente les pertes de la production due à l’arrêt de la machine, estimé de

4000 DH/heure.


33

Le tableau suivant représente les couts arrêts de la 195 –M dans les quatre dernières années :

Figure 29 : Tableau de couts d’arrêts de la 195-M « système drague, levage ».

Figure 30 : Histogramme des couts des arrêts de la 195-M« système drague, levage ».

D’après l’étude qu’on a fait dans cette partie de notre rapport, on remarque que le cout totale

de maintenance des réducteurs des systèmes « levage » et « drague » diminue dans les années 2012,

2014, 2015, et augmente dans l’année 2013. Cette augmentation revient à l’intervention que le

service maintenance a réalisée sur la machine qui consiste une révision générale sur ces deux

réducteurs « changement des couronne, des pignon, et les roulements qui n’atteint pas les heures

de marche garantie par le constructeur ».

Année Nbr d'arrêts

Durée d’intervention

annuelle

Le cout indirect

Le cout direct Le cout Total

2012 6 18,33 73 320,00 18 330,00 91 650,00

2013 5 55,67 222 680,00 2 221 909,00 2 444 589,00

2014 7 25,58 102 320,00 25 580,00 127 900,00

2015 19 84,91 339 640,00 84 910,00 424 550,00

Total 37 184,49 737 960,00 2 350 729,00 3 088 689,00

0,00

500 000,00

1 000 000,00

1 500 000,00

2 000 000,00

2 500 000,00

3 000 000,00

3 500 000,00

2012 2013 2014 2015 Total

Le cout Total

Le cout Total


34

Partie 3 : RESOLUTION DU PROBLEME

« MRP »


35

La méthode de résolution des problèmes ou bien la MRP est un processus qui permet de

résoudre un problème complexe d’une façon bien structurer et organiser en mettant les causes

racines du phénomène avec le moins de ressources et du temps possible afin d’adopter la bonne

solution du problème.

Pour cette raison il faut bien savoir maitriser les étapes suivant :

Phase 1 : Planifier (PLAN)

Etape 1 Définir le problème.

Etape 2 Décrire la situation existante.

Etape3 Fixer des objectifs.

Etape 4 Rechercher les causes racines.

Phase 2 : Faire (DO)

Etape1 Exécuter les tâches prévues.

Phase 3 : Vérifier (CHECK)

Etape 1 Vérification des résultats.

Phase 4 : Réagir (Action)

Etape 1 Agir, corriger et prendre les décisions qui s’imposent.


36

1-1 Définir le problème

a- Le QQOQPC

Cette méthode sert à identifier notre problème à partir de six questions :

Qui, quoi, où, quand, comment, pourquoi.

Oui ? -Équipe de maintenance dragline

-Mécaniciens de la machine

-Conducteurs de la machine

Quoi ? Cette machine présente actuellement un bruit insupportable lors de son

fonctionnement au niveau du réducteur système levage.

Où ? Le bruit de cette machine s’apparait au niveau du réducteur de levage et de

drague, et plus précisément dans la partie où se passe le contact entre le

pignon moteur et la couronne.

Comment ? A cause du travail de la machine, l’échauffement entre les engrenages

augment ce qui vise a diminué la viscosité de la graisse qui devient

bitumeuse.

Le contact entre les engrenages devient direct et le jeu d’engrainement

augment ce qui permet l’usure des dents et par conséquent un bruit au

niveau de ces réducteurs (levage, drague).

Quand ? Depuis l’utilisation du nouveau type de graisse jusqu’à maintenant.

Pourquoi ? Augmentation du jeu d’engrainement, L’usure des dents.


37

b- Analyse des risques

L’utilisation de ce type de graisse peut provoquer des dégâts matériels et humains estimés

très dangereux :

Humain

Le bruit qui est dû au travail de la machine peut engendre des maladies graves dans les

oreilles des agents qui travaillent à ces cotés.

L’OCP a développé un standard d’analyse des risques liée au poste de travail (ADRPT), dans

le cadre de l’objectif « Zéro accident », ce standard ‘‘ADRPT’’ permet de définir la méthodologie à

suivre afin de maitriser les risques liés aux postes de travail, à travers l’identification des risques,

leur évaluation et leur mitigation.

Matériels

Corrosion des dents des engrenages (couronne, pignon).

Le milieu devient sale.

Les vibrations lors de travail du moteur pourront donner des fissures au niveau de l’arbre lié à

ce dernier et le pignon d’attaque.

Les mécanismes de drague et de levage sont des mécanismes qui sont basés sur le

mouvement de rotation entrainer par un moteur a courant continue à travers un train d’engrenage

à double réduction, l’un constitué d’un pignon d’attaque et une couronne de transmission, et l’autre

d’un pignon liée au première couronne et une autre couronne liée au treuil.

Le but de cette réduction est de diminué la vitesse de sortie et d’augmenter le couple.

Tous les arbres sont guidés en rotation sur des roulements antifriction et les engrenages sont

lubrifiés avec un système de graissage bien défini.

Le principe de fonctionnement de ce système de graissage va être clarifié dans la partie

suivante.


38

a- composant de système

Compresseur d’air (source d’énergie)

Un Surpresseur composé d’un moteur alternatif d’air comprimé et d’une pompe à piston.

Réservoir de lubrifiant (Fût de Graisse).

Installation de commande (Panneaux).

Injecteurs doseurs (Trabon, SL1 dosage de 0 à 1,32 cm³ et Sl11 dosage de 0,81 à 8,10 cm³)

Canalisations rigide (tubes)

Canalisation souples (flexibles)

Composant de régulation (By-pass, pressostat, Manostat Distributeur et manodétendeur)

Composant d’indication (Manomètre)

Composant de purification (Huiler, dégivreur et filtre)

b- principe de fonctionnement

Figure 31 : Circuit de graissage automatique.

Ce système de lubrification distribuée automatiquement des quantités mesurés de lubrifiant

pour mécanisme ouvert et de graisse multi emploi, à intervalle préréglés, à l’aide de trois systèmes

de lubrification, aux mécanismes ouvert et à des roulements et palier de la machine.


39

Ces trois systèmes sont :

1- Levage, drague et orientation. (DGL)

2- Bâti rotatif, flèche, mat et portique (multi service).

3- Chenilles (multi service).

Le fonctionnement de chaque système est assuré électriquement pour le démarrage et l’arrêt

de la pompe pneumatique qui distribue le divers lubrifiant aux injecteurs de circuit. Ces injecteurs

(du type LINCOLN SL 1) fonctionnent par cycle pour doser le lubrifiant aux ponts de graissage. Le

système détecté les défauts de fonctionnement qui sont signalé sur le terminale de synthétiseur de

contrôle.

Les futs de 55 galons (environ 250 litres) avec leur pompe et les pupitres de contrôle, sont

logés dans l’angle avant droit dans le compartiment machines. Les pressostats utilisés dans ce

système sont positionnés de telle sort que le lubrifiant est distribué correctement à chaque

injecteur.

Le système automatique de lubrification est protégé par un système d’alarme, quand une

panne se produit et qu’une alarme est activée dans la cabine de conduit, sur un pupitre de contrôle,

quelques-unes des causes à rechercher sont :

- Cassure de l’une des lignes d’injecteurs.

- Panne d’alimentation d’air comprimé.

- Blocage de la ligne d’alimentation.

- Fuit de lubrifiant vide ou cavitation de la pompe.

- Panne du système de contrôle.

- Panne de pompe.

Le cycle typique de graissage qui initie par le panneau de contrôle via les lignes d’excitations

ou la minuterie. Les électrovannes pneumatique à trois voies, sélectionné, sont alimentées, l’air

circule vers la pompe à graisse et la purge est fermée.la graisse est pompé vers les injecteurs qui

injectent une quantité mesurée de graisse aux roulements ou mécanismes. Quand la graisse atteint

le niveau pré-établi, le pressostat se ferme.


40

L’électrovanne n’est plus sous tension est ceci stoppe la pompe et ouvre la purge. Cette purge

ouverte, la pression retombe à zéro et les injecteurs se rechargent pour les cycles suivant.

Orifice d’aire Orifice de graisse

Figure 32 : Réservoir fut. Figure 33 : Surpresseur pompe.

Après nous allons procéder à la méthode des 5M qui nous a donné une idée globale sur les causes

du problème.

c- La méthode de 5M

Figure 34 : Le diagramme d’ISHIKAWA.

Avant de rentrer dans les détails des causes racines provenant de ce diagramme, on va

s’intéresser dans l’étape suivante à la fixation des objectifs.


41

1-3 Définition des objectifs

L’objectif de cette analyse est d’éliminer :

Le contact entre les engrenages qui devient direct après certain temps de l’utilisation de

ce type de graisse et qui donne une usure des dents des engrenages (pignon, couronne).

L’augmentation du jeu d’engrainement qui donne des vibrations au niveau de la machine

et par conséquent un bruit insupportables au niveau de ces réducteurs (levage, drague).

Pour bien clarifier les causes racines de ce problème nous sommes basés sur la méthode des

cinq « pourquoi ? ».

Les cinq « pourquoi ? » est la base d’une méthodologie de résolution de problèmes proposée

dans un grand nombre de systèmes de qualité.

Cet outil d’analyse permet de rechercher les causes d’une situation à problème ou d’un

dysfonctionnement. C’est une méthode de questionnement systématique destinée à remonter aux

causes premières possibles d’une situation, d’un phénomène observé.

C'est une version simplifiée de l’arbre des causes, qui consiste à se poser plusieurs fois de suite

la question : « Pourquoi ? » et à répondre à chaque question, en observant que les phénomènes

sont entièrement résolus en moins de cinq questions.


42

Figure 35 : schéma d’analyse des causses racines.

A partir de cette analyse on remarque que les causes racines dû au problème sont les

suivantes :

Le manque des outils de réglage du niveau de la graisse.

Le milieu où se trouve la machine est un milieu explosif.

L’augmentation du jeu d’engrainement.

Pour atteindre notre objectif nous avons pensé à changer l’ancien système de lubrification pour

les engrenages (lubrification par pulvérisation de graisse) et de le remplacer par un nouveau système

(lubrification par barbotage d’huile). Concernant les roulements et les paliers on n’a pas des

problèmes au niveau de ces derniers alors on va garder le graissage centralisé.

2-1 Le choix de lubrifiant

Pour le choix de lubrifiant il faut bien respecter les facteurs du choix, et parmi les principaux

facteurs à considérer sont la rigueur du service, les exigences particulières et les préoccupations

environnementales ou de sécurité.


43

Notre choix de type du lubrifiant est d’utiliser Les huiles synthétiques, Ce sont des lubrifiants

qui offrent de nombreux avantages qui peuvent contribuer à optimiser les performances du matériel

au cours des années à venir.

Avantages des huiles synthétiques

1- Sont plus économiques et performants : (par exemple, délai plus long entre les vidanges, moins

de temps d'arrêt).

En effet, Grâce à leur très grande stabilité à l'oxydation, les huiles synthétiques ont une durée

de vie largement supérieure à celle des lubrifiants minéraux. Ils permettent de consacrer moins de

temps et d'argent aux vidanges et à l'élimination des huiles usées. La résistance à l’oxydation réduit

également le risque de dépôts nocifs sur les composants.

-Cela signifie une réduction des arrêts pour l’entretien et le nettoyage du matériel et donc un

avantage pour la productivité.

2- Économie d’énergie

En effet, Contrairement aux molécules des lubrifiants minéraux, de formes et de tailles

diverses, les molécules des huiles synthétiques sont relativement uniformes. Leur entrée en contact

produit ainsi moins de chaleur et de friction. Une température de fonctionnement inférieure est

moins dommageable pour l’huile et le matériel. La réduction de la friction peut entraîner des

économies d'énergie de manière significative.

-Réduisant davantage les coûts d'exploitation.

3- Protection pour service sévère

Les huiles synthétiques sont parfaites dans les applications où il y a de chocs reliés au

chargement et déchargement et aussi dans d’autres conditions extrêmes. Contrairement aux

lubrifiants minéraux, qui sont rarement à la hauteur sous une pression extrême, les lubrifiants

synthétiques conservent leur structure et leurs capacités lubrifiantes et protectrices.

- Ils permettent d’économiser en frais de main-d’œuvre, de lubrifiant et de matériel en plus

de réduire le risque de perdre la protection en raison d'une panne.


44

4- Utilisation sécuritaire dans des températures extrêmes

Les huiles synthétiques ne contiennent pas de paraffine, qui se solidifie parfois à basse

température. Et si le matériel est soumis à une chaleur extrême les huiles synthétiques résistent à

l'oxydation qui entraîne la formation de dépôts dans certaines huiles.

- Ils permettent économisez ainsi sur les réparations et vous pouvez poursuivre votre

production sans interruption.

En ce qui concerne le mode de travail, notre nouveau système de lubrification est base sur la

modification de l’ancien carter à fin qu’il soit convenable à notre système « lubrification par huile

synthétiques ».

le palier

Figure 36 : L’ancien carter. Figure 37 : Porte visite.

Pour réaliser ce changement du carter, il faut d’abord prendre en considération :

Les dimensions du carter pour éviter l’encombrement dans la machine.

Lors de la construction du carter, on doit tenir en compte des fuites d’huile « utiliser des arrêts

de huile, des joins d’étanchéités ».

Guidage de l’arbre, comment récupérer les paliers des roulements dans notre nouveau carter.

Et le plus important Le temps de maintenance, car pour faire une intervention il ne faut pas

démonter tout l’ensemble.


45

2-2 Conception et réalisation du carter système levage (1er réduction)

Pour donner une idée sur la modification qu’on va faire à propos du carter, nous avons

assimilé la conception de ce dernier par le logiciel CATIA.

Il est nécessaire de prendre en considération toutes les analyses acquises pour la conception

de ce carter qui est le système de base de la lubrification par barbotage.

Figure 38 : Vue d’ensemble (3D).

Figure 39 : Vue d’ensemble (projection).


46

2-2-1- Définition du matériau utilisée

L’acier est un alliage métallique dans le domaine de la construction métallique et de la

construction mécanique.

L’acier est constitué au moins de deux éléments de fer et de carbone, il existe d’autres métaux

à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fonts et les ferronickels par exemple.

Les différentes classifications de l’acier

La classification de l’acier distribué selon quatre catégories :

Les aciers non – alliés spéciaux, pour traitement thermique, soudable…

Les aciers non – alliés d’usage général (construction).

Les aciers fortement alliés ce sont les aciers inoxydables et les aciers rapides.

Les aciers faiblement alliés pour les éléments d’alliage favorisent la trempabilité.

2-2-2- Caractéristique mécanique du matériau

Figure 40 : Caractéristique mécanique E235.

2-2-3- Elément de fixation du carter « boulon »

On a proposé que l’assemblage entre le carter et le bâti soit un assemblage démontable par

boulon.

Matériau Acier S235

Module d’élasticité E = 21*104N /𝑚𝑚2

Coefficient de poisson V = 0.3

Densité 7800Kg/𝑚3

Résistance à la traction Rm=360N/𝑚𝑚2

Coefficient d’élastique transversal G=81*104 N /𝑚𝑚2

Masse volumique ℓ=7800 kg/𝑚3

Allongement maximal 0.26


47

a- Les caractéristiques mécaniques des boulons

Les efforts appliqués sur les boulons de fixation sont des efforts de traction (les efforts de

cisaillement sont négligés devant les efforts de traction).

Il y a 2 modes de ruine possible :

• Rupture du boulon.

• Poinçonnement des plaques en contact avec la tête du boulon.

b- Résistance en traction du boulon ( Ft.Rd )

Soit As la section la plus faible du boulon (suivant les cas, section résistante ou section à fond

de filet). L’effort de traction résistant est de AS fub après de nombreux essais, cette valeur est

minorée par un coefficient 0.9 et on applique un coefficient de sécurité sur l’acier.

Avec

Fyb : limite élasticité en MPA.

Fub : résistance à la traction en MPA.

𝜎 Contrainte limitée des boulons en MPA (la contrainte normale).

Les boulons de classe 4.6 sont des boulons soumis à des effets parallèles à leur axe.

Classe 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 6.6 10.9 8.8

Fyb 240 320 300 400 480 360 900 640

Fub 400 400 500 500 600 600 1 000 800

𝜎 240 280 300 340 360 410 550 670


48

On a

La force de traction

Ft.Rd = 0.9 As fub / γMb avec γMb =1.25

Avec As = 113𝑚𝑚2 la section de vis

γMb : coefficient partiel de sécurité sur l’acier.

γMb = 1.50 pour la résistance de boulons sollicités en traction.

γMb = 1.25 dans les autres cas (cisaillement, cisaillement par poinçonnement de la tête du boulon

et de l’écrou, ..)

D’où

Ft.Rd =0.9* 113*400/1 .25

Ft.Rd = 32 KN

L’effort exercé sur les boulons est: 29.5 KN

Pour augmenter le facteur de sécurité nous avons choisi 5 boulons sur chaque pied donc la force

exercer sur chaque boulon est :

Fb =29.5 /10 KN

Fb = 2.9KN

Donc,

Fb≪ Ft.Rd

Les boulons d’assemblage entre le carter et le bâti vont bien résister.

c- Résistance au poinçonnement de la pièce (B.pRd)

Si les boulons sont beaucoup plus résistants que les plaques, la tête de vis ou l’écrou peut

poinçonner les pièces.


49

Réglementairement :

B.pRd = 0.6 π dm tp fu / γMb avec γMb = 1.25

Condition visant le risque de poinçonnement par l’écrou ou la tête du boulon de l’une des

tôles assemblées.

On va vérifier que :

Fboulon ≤ B.pRd (*)

Avec

Fboulon = 2.9KN : L’effort exercé sur chaque boulon.

Tp =20 mm : épaisseur de la plaque sous la tête du boulon ou de l’écrou.

Dm = 20 mm : diamètre moyen de la tête du boulon ou de l’écrou.

Fu =360 Mpa : la résistance à la rupture des pièces « la plaque ».

B.pRd = 0.6 π*20*20*360 / 1.25

=217 kN

Alors, l’équation [*] vérifie Fboulon < Bp.Rd

Donc, le risque de poinçonnement de la tôle est inexistant.

d- La vérification de résistance des écrous

Figure 41 : Représentation d’un écrou.


50

Les classes de qualité normalisées pour les écrous sont : 4-5-6-8-10-12-14.

Un écrou assemblé avec une vis de qualité identique résiste jusqu’à la rupture de la vis.

2-2-4- Dimensionnement de la tôle utilisée

Le palier La tôle

Figure 42 : Représentations de la tôle et du palier.

Notre tôle est de dimension de 1800*800 et d’épaisseur Ep=15mm.

On a assemblée la tôle sur le palier par un assemblage temporaire à l’aide des vis pour faciliter

l’intervention au carter.

2-2-5- ENVELOPPE

Figure 43 : vue dessus de l’enveloppe. Figure 44 : vue dessous de l’enveloppe.


51

Pour La stratégie de l’amélioration est toujours commencer pour résoudre des

problèmes dans tous les niveaux soit fonctionnel ou bien esthétique… Et comme l’exemple de

L’enveloppe de notre carter on a traité le problème d’ouverture et la fermeture pour faciliter

les interventions dans le réducteur, et on a proposé l’enveloppe de carter sous cette forme.

Et pour cette raison, on a assemblée l’enveloppe sur le palier temporairement par des

vis et des boulons (boulonnage).

2-2-6- FLASQUE

Figure 45 : Vue 3D Flasque.

Pour le système de levage, le réglage du jeu d’engrainement se fait à l’aide de ces flasques

identiques (système excentrique). La rotation de ces derniers entraîne une augmentation ou

diminution de ce jeu.

Les flasques sont aussi utilisés pour la fixation des arrêts d’huile.


52

2-2-7- Réglage de niveau d’huile

Décharge de pression

Remplissage d’huile

Visualisation de niveau d’huile vidange

Figure 46 : Vue d’ensemble 3D.

Pour garantir une longue durée de vie des pièces, le remplissage d’huile doit être correct par

une dose bien déterminé (1/4 de hauteur de la première dent de pignon immergé dans l’huile).

2-2-8- Réglage de l’alignement

A peu près 40% des problèmes sur les machines rotatives viennent du mauvais alignement. Les

arbres désalignés peuvent provoquer la rupture de roulements, la rupture d'arbre, la rupture des

joins, le bruit d'accouplement, la surchauffe, les vibrations…

La modification sur le carter ne gêne pas sur le réglage de l’alignement des arbres, alors

l’équipe de dragline peut travailler sur la réalisation du projet sans aucun problème d’alignement.

2-2-9- Les Composants ajoutés au carter

a- RENIFLARD D’HUILE

Figure 47 : RENIFLARD d’huile.


53

Quand le moteur fonctionne, l’huile située dans le carter chauffe et une partie se transforme

en vapeur (provoquant alors une pression néfaste). Il faut donc évacuer ces vapeurs afin de ne pas

grimper la pression dans le carter.

Le RENIFLARD est un outil qui permet d’éjecter ces vapeurs polluantes dans un seul sens vers

l’atmosphère.

b- Pompe de vidange

Outil permettant l’extraction et le remplissage d’huile.

Figure 48 : Pompe de vidange.


54

Au terme de ce projet de fin d’études, une brève rétrospective permet de dresser

le bilan du travail effectué, avec ses difficultés et ses contraintes auxquelles il fallut

faire face.

Le projet qui nous a était proposé, consiste à faire une étude sur le système de

lubrification de la machine qui présente actuellement un bruit insupportable lors de

son fonctionnement au niveau du réducteur système levage et drague.

Dans cet esprit, nous avons pu faire une analyse détaillée du problème, définir le

besoin, élaborer un cahier des charges fonctionnel et le valider avec l’équipe technique

de l’atelier dragline. Suite à cette analyse, nous avons conclus qu’il est nécessaire de

changer le système de lubrification des engrenages par contre, la solution du

graissage des paliers et roulement sera maintenue. Cette nouvelle solution que nous

avons discuté et validé en parfaite collaboration avec notre parrain industriel et notre

tuteur pédagogique. Nous pouvons conclure que l’objectif visé a été atteint et par

conséquent, nous avons proposé une conception adéquate et au moindre cout.

Par ailleurs, ce projet était pour nous une opportunité enrichissante pour

apprendre les méthodes puissantes de la conception et de maitriser les outils

informatiques performants, notamment CATIA.

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Etude du système de lubrification de la machine … Driss-Etud… · Groupe OCP S.A DIRECTION EXECUTIVE OPÉRATIONS INDUSTRIELLES DIRECTION DE SITE DE KHOURIBGA Présenté par :