Dimensionnement d'un convoyeur a bande kj

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Dimensionnement d'un convoyeur a bande kj

  1. 1. 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 9
  2. 2. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Sommaire 1 Informations techniques page 9 1.1 Introduction .................................................................. 11 1.2 Symboles techniques .................................................. 12 1.3 Caractéristiques techniques des convoyeurs à bande .. 14 1.4 Composants d'un convoyeur à bande ...................... 16 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 Paramètres à prendre en compte pour la conception .. Produit transporté ....................................................... Vitesse de la bande ......................................................... Largeur de la bande ........................................................ Types de stations supports en auge, écartement, longueur de transition ...................................................... Effort tangentiel, puissance absorbée, resistance passive, poids de la bande, tensions et vérifications ....... Types d'entraînement des convoyeurs à bande et dimensions des tambours ........................................... 18 18 23 24 1.5.5 1.5.6 32 36 44 1.6 1.6.1 1.6.2 1.7 1.7.1 Sollicitation de la bande et des rouleaux amortisseurs .. 53 Calcul des combinaisons d'efforts qui s'exercent sur les rouleaux amortisseurs........................................... 54 1.8 1.8.1 1.8.2 1.8.3 Accessoires ............................................................... Dispositifs de nettoyage de la bande .............................. Psetournement de bande ............................................... Capots pour convoyeurs à bande ................................... 1.9 10 Rouleaux, fonction et données critiques ................... 48 Choix du diamètre des rouleaux en fonction de la vitesse... 49 Choix du type de rouleau en fonction de la cnarge........... 50 Exemples d'études ...................................................... 60 58 58 59 59
  3. 3. 1.1 Introduction A cours de la phase d'étude d'un projet de manutention de matières brutes ou de produits finis, le choix du mode de transport doit privilégier la solution présentant le meilleur rapport coût/efficacité en fonction du volume de produits transporté, du matériel et de sa maintenance, de sa souplesse d'adaptation et de son aptitude à transporter diverses charges et même à accepter des périodes de surcharge. De plus en plus utilisé ces dix dernières années, le convoyeur à bande est le mode de transport qui remplit les critères de choix cités précédemment. Par rapport a d'autres systèmes, c'est en fait le plus économique, compte tenu notamment de son adaptabilité aux conditions les plus diverses et les plus difficiles. Actuellement, il ne s'agit plus uniquement de convoyeurs horizontaux ou inclinés, mais également de courbes, de convoyeurs présentant une forte déclivité et des vitesses de plus en plus élevées. 11 Quoi qu`il en soit, ce chapitre n‘a pas la prétention d'être la "bible" de la conception des convoyeurs à bande. Le but est de vous fournir certains critères pour vous aider à choisir les composants les plus importants, ainsi que des calculs permettant de déterminer les bonnes dimensions. Les informations techniques contenues dans les chapitres suivants sont destinées essentiellement à aider le concepteur et à être intégrées dans la réalisation technique du projet.
  4. 4. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.2 Symboles techniques a A ag ai ao at au B C Ca ca Ca1 cd Cf ch Co Cp écartement des stations-supports longueur de l'axe du rouleau distance entre le flasque du tambour et le support écartement des stations amortisseuses écartement des stations porteuses écartement des stations de transition écartement des stations inférieures longueur du tube du rouleau distance entre les supports des rouleaux effort statique sur la station porteuse effort sur le rouleau central de la station porteuse effort dynamique sur la station porteuse effort dynamique sur le roulement constante élastique du châssis/rouleau amortisseur méplats cle l‘axe du rouleau effort statique sur le roulement résultante des forces qui s`exércent conjointement sur l'axe du tambour moteur résultante des forces qui s`exercent conjointement sur l'axe du tambour de renvoi coefficient de résistance fixe effort statique sur la station support inférieure effort sur le rouleau de la station inférieure charge dynamique sur la station support inférieure coefficient de résistance passive en fonction de la température coefficient d'enroulement diamètre de l'axe/de l'arbre diamètre du rouleau/tambour modules d'élasticité de l'acrer base logarithmique naturelle coefficient de frottement interne du produit et des parties tournantes coefficient de frottement entre la bande et le tambour selon un arc d'enroulement incurvation de la bande entre deux stations-supports flèche d'un axe symétrique effort tangentiel nécessaire pour déplacer la bande dans le sens de marche coefficient de choc coefficient lié a l'environnement coefficient de participation coefficient de participation sur le rouleau central d'une station-support effort tangentiel nécessaire pour déplacer la bande dans le sens du retour coefficient de service effort tangentiel total coefficient de vitesse distance entre les pattes de fixation poids d'un morceau de produit élévation verticale de la bande hauteur de chute corrigée hauteur de chute du produit entre la bande et le crible dénivellation entre le tambour moteur ét le contrepoids hauteur de chute du produit entre le cribe et la bande réceptrice distance entr`axes entre le tambour moteur et le raccordement du contrepoids débit volume débit-masse (écoulement du produit) Cpr Cq Cr cr Cr1 Ct Cw d D E e f fa fr ft Fa Fd Fm Fp Fpr Fr Fs Fu Fv G Gm H Hc Hf Ht Hv IC IM IV 12 m mm m m m m m mm mm daN daN daN daN Kg/m mm daN daN daN _ daN daN daN _ _ mm mm daN/mm 2,718 _ 2 _ m mm daN _ _ _ _ daN _ daN _ mm Kg m m m m m m m /h t/h 3
  5. 5. IVM qs qT RL S T0 T1 T2 T3 Tg Tmax Tumax Tx Ty v V W débit volume corrigé a 1 m/s en fonction de l'inclinaison et de l'irrégularité de l'alimentation débit volume théorique a 1 m/s moment d'inertie de la section du produit coefficient d‘inclinaison coefficient de correction contrainte admissible entr'axe dimensions d'un bloc de produit longueur de transition moment fléchissant moment fléchissant idéal moment de torsion largeur de la bande tours/minute puissance absorbée force dynamique de chute force de choc due à la chute du produit force de choc sur le rouleau central poids des pièces tournantes inférieures poids des pièces tournantes supérieures poids de la bande par mètre linéaire densité de la bande poids du produit par mètre linéaire poids des pièces tournantes supérieures par rapport a l'écartement des stations–supports poids des pièces tournantes inférieures par rapport à l'écartement des stations–supports masse volumique poids du tambour longueur d‘une face du tambour moteur section du matériau de la bande tension minimale a l'extrémité de la zone de chargement tension du côte entrée tension du côté sortie tension sur le tambour (non d'éntraînement) tension sur la bande au point d‘attache du contrepoids tension au point de contrainte la plus élevée de la bande tension maximale unitaire de la bande tension de la bande en un point déterminé tension de la bande en un point déterminé vitesse de la bande déplacement maximal du bord de la bande vers le haut module de résistance α αt β γ δ λ λ1 λ2 η y arc d'enroulement de la bande sur le tambour inclinaison de l'arbre symétrique tournant angle de talutage angle d'inclinaison du crible inclinaison du convoyeur inclinaison des rouleaux latéraux d'une station-support inclinaison du rouleau intermédiaire inclinaison du rouleau extérieur rendement déviation angulaire du roulement IVT J K K1 σamm L Lb Lt Mf Mif Mt N n P pd pi pic Ppri Pprs qb qbn qG qRO qRU Le symbole kilogramme (kg) est entendu comme force poids. 13 m /h m /h mm _ _ daN/mm m m m daNm daNm daNm mm rpm kW Kg Kg Kg Kg Kg Kg/m Kg/m Kg/m 3 3 4 2 2 Kg/m Kg/m t/m daN mm m daN daN daN daN daN daN daN/mm daN daN m/s mm mm 3 2 3 degrés rad degrés degrés degrés degrés degrés degrés _ degrés
  6. 6. ® 1 Informations techniques Trémie de chargement Convoyeur à bande Trémie de chargement Stations porteuses Stations amortisseuses paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Tambour de renvoi Stations inférieures Tambour moteur Fig.1 - Schéma de principe d'un convoyeur à bande 1.3 Caractéristiques techniques des convoyeurs à bande Un convoyeur à bande a pour fonction de transporter en continu des produits en vrac mélangés ou homogènes, sur des distances allant de quelques mètres à des dizaines de kilomètres. L'un des principaux composants du convoyeur est la bande en élastomère dont la fonction est double : - recevoir le produit transporté, - transmettre la force nécessaire pour déplacer cette charge. Le convoyeur à bande est conçu pour transporter des produits en continu sur la face supérieure de la bande. Les surfaces de la bande (supérieure sur le brin porteur et inférieure sur le brin de retour) sont en contact avec une série de rouleaux montés sur le châssis du convoyeur en un ensemble appelé station-support. A chaque extrémité du convoyeur, la bande s'enroule sur un tambour, l'un d'entre eux étant relié à un groupe d'entrainement pour transmettre le mouvement. Parmi les autres systèmes de transport, le plus compétitif est certainement le transport par camion. Par rapport à ce dernier, le convoyeur à bande présente les avantages suivants: - réduction des effectifs nécessaires, - réduction de la consommation d'énergie, - longs intervalles entre les périodes de maintenance, - independance du système par rapport à son environnement, - réduction des coûts d'exploitation. 14 Selon les charges à transporter, les grands convoyeurs à bande peuvent représenter une économie de 40 à 60 % par rapport au transport routier. Les composants électriques et mécaniques des convoyeurs, tels que rouleaux, tambours, roulements, moteurs, etc. sont fabriqués dans le respect des normes les plus strictes. Le niveau de qualité atteint par les principaux fabricants garantit leur bon fonctionnement et une durée de vie longue. Les principaux composants du convoyeur, à savoir les rouleaux et la bande, nécessitent très peu de maintenance, à partir du moment où la conception et l'installation ont été correctement réalisées. La bande élastomère ne nécessite que des réparations occasionnelles ou superficielles et, les rouleaux étant dotés d'une étanchéité a vie, n'ont pas besoin d'être lubrifiés. Le niveau de qualité très élevé assuré par Rulmeca, ainsi que les technologies de pointe utilisées peuvent encore réduire, voire même supprimer, la nécessité d‘une maintenance ordinaire. Le revêtement caoutchouté des tambours a une durée de vie de deux ans. Enfin, l'utilisation d'accessoires appropriés pour nettoyer la bande aux points de chargement et de déchargement permet d'obtenir des améliorations notables et d‘augmenter la durée de vie de l'installation tout en nécessitant relativement peu de maintenance.
  7. 7. Tous ces facteurs contribuent à limiter les frais d'exploitation, en particulier en cas de travaux de fouille, de passage sous des collines, des routes ou d'autres obstacles. Un convoyeur à bande lisse peut gravir des pentes allant jusqu'à 18° et il y a toujours possibilité de récupérer l'énergie sur les portions en descente. On a donc pu ainsi réaliser des projets avec des systèmes ayant une longueur de 100 km et comportant des tronçons de 15 km. En employant les caractéristiques de flexibilité, force et efficacité le convoyeur à bande est la solution idéale pour transporter des produits en vrac et d’autres matériaux. Des développements continus dans ce domaine donnent encore plus d’avantages. Fig.2.1- Convoyeur à bande horizontale Fig.2.5- Convoyeur à tronçons horizontal et incliné, pour lequel il est nécessaire d'utiliser deux bandes. Fig.2.2 - Convoyeur à bande horizontale et tronçon incliné, où l'espace perrnet une courbe verticale et la charge ne nécessite qu'une seule bande. Les plans ci de suite montrent des configurations typiques du convoyeur à bande: Fig.2.6 - Convoyeur à tronçons horizontal et incliné, où l'espace ne permet pas de réaliser une courbe verticale, mais la charge ne nécessite qu'une seule bande. Fig.2.3 - Convoyeur à bande inclinée et tronçon horizontal, où la charge ne nècessite qu'une seule bande et l'espace perrnet une courbe vérticale. Fig.2.7 - Convoyeur à une seule bande comportant un tronçon horizontal, un tronçon incliné et un en descente avec des courbes verticales. Fig.2.4 - Convoyeur à tronçons horizontal et incliné, où l'espace ne permet pas de courbe verticale et la charge nécessite deux bandes. Fig.2.8 - Convoyeur dont la bande est chargée en pente ascendante ou descendante. 15
  8. 8. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.4 Composants et leur dénomination La Fig. 3 illustre les principaux composants d'un convoyeur à bande type. Dans la pratique, compte tenu de la diversité des applications, on peut avoir de nombreuses autres combinaisons de zones de chargement et de déchargement, d‘élévations et d‘autres accessoires. Tambour de commande La surface du tambour de commande traditionnel ou du tambour moteur peut être laissée en finition normale ou avoir un revêtement de caoutchouc dont l'épaisséur est calculée en fonction de la puissance à transmettre. Tête d'entraînement Elle peut être de conception traditionnelle ou équipée d'un tambour moteur. Ce revêtement peut comporter des striures en chevron, ou droites dans le sens de la marche ou bien en forme de losange, de manière à augmenter le coefficient de frottement et à faciliter l'évacuation de l'eau à la surface du tambour. - Traditionnelle Comporte un groupe d'entraînement constitué d'un tambour de commande dont le dimensionnement est adapté à la charge supportée par la bande et un tambour de renvoi à l'extrémité opposée. La puissance est transmise par une boîte d'engrenages directement accouplée ou par une transmission par arbre directe ou parallèle entraînant le tambour de commande avec un couple adapté. - Tambour moteur Dans cette configuration, le moteur, la boîte d'engrenages et les roulements constituent un ensemble complet, enfermé et protégé à l'intérieur d'un carter, qui entraîne directement la bande. Cette solution élimine toutes les complications liées aux transmissions extérieures, couples, etc. décrits ci-dessus pour la conception traditionnelle. A l'heure actuelle, les tambours moteurs sont fabriqués avec des diamètres aliant jusqu'à 800 mm, une puissance de l'ordre de 130 KVV et un rendement qui peut atteindre 97%. 16 Le diamètre du tambour est dimensionné en fonction de la catégorie et du type de bande, ainsi que des pressions calculées sur sa surface. Tambours de renvoi La surface du carter n'a pas nécessairement besoin d'être munie d'un revêtement, sauf dans certains cas. Le diamètre est normalement inférieur à celui qui est prévu pour le tambour de commande. Tambours d'inflexion ou de contrainte Ils servent à augmenter l'arc d'enroulement de la bande et, d'une manière générale, ils sont utilisés dans tous les cas où il est nécessaire de dévier la bande au niveau des dispositifs de tension à contrepoids, des appareils de déchargement mobiles, etc.
  9. 9. Rouleaux Ils soutiennent la bande et tournent librement et facilement sous la charge. Ce sont les composants les plus importants du convoyeur et ils représentent une part considérable de l'investissement total. Il est fondamental de les dimensionner correctement pour garantir les performances de l'installation et une exploitation économique. Stations porteuses en auge et stations-supports inférieures Les rouleaux porteurs sont généralement fixés sur des pattes de fixation soudées a une traverse ou un support. L‘angle d'inclinaison des rouleaux latéraux varie entre 20° et 45°. On peut également obtenir des angles de 60° avec une suspension de type "guirlande". Les stations-supports inférieures peuvent comporter un seul rouleau sur toute la largeur ou bien deux rouleaux formant un '"/" et inclinés à 10°. En fonction des différents types de produits à manutentionner, les stations porteuses en auge peuvent être conçues symétriquement ou non, selon le cas. Dispositifs de tension L'effort nécessaire pour maintenir la bande en contact avec le tambour d'entraînement Trémie de chargement Station porteuse est fourni par un dispositif de reprise de tension qui peut être à vis, à contrepoids ou avec un treuil motorisé. Le contrepoids applique un effort de tension constant à la bande, quelles que soient les conditions. Son poids est calculé en fonction des limites minimales nécessaires pour assurer la tension correcte de la bande et éviter toute surtension. Le mouvement du dispositif de tension à contrepoids est calculé d'après l‘élasticité de la bande pendant les diverses phases de fonctionnement du convoyeur. Le mouvement minimal d'un dispositif de reprise de tension ne doit pas être inférieur à 2 % de l'entr‘axe du convoyeur s'il est équipé d'une bande à armature textile, ou 0,5 % de son entr'axe s'il est équipé d'une bande à armature métallique. Trémie La trémie est conçue pour faciliter le chargement et le glissement du produit en absorbant les chocs de la charge et en évitant les colmatages et l'endommagement de la bande. Elle permet un chargement immédiat du produit et résout les problèmes d'accumulation. Station superieure autocentreuse L'inclinaison des parois doit être fonction de la manière dont le produit tombe, de sa trajectoire, ainsi que de la vitesse du convoyeur. La granulométrie et la masse volumique du produit, ainsi que ses propriétés physiques, telles que humidité, corrosion, etc. ont également leur importance pour la conception. Dispositifs de nettoyage Le système de nettoyage de la bande doit faire l‘objet d'une attention toute particulière de manière à réduire la fréquence des opérations de maintenance, notamment lorsque la bande transporte des produits humides ou collants. Un nettoyage efficace permet au convoyeur d'atteindre un maximum de productivité. Il existe un grand nombre de types et de modèles de dispositifs de nettoyage de bande. Le plus simple est constituée d'une lame racleuse droite montée sur des supports en caoutchouc (chapitre 5). Capots pour convoyeurs Les capots pour convoyeurs ont une importance fondamentale lorsqu'il est nécessaire de protéger le produit transporté de l‘air ambiant et d'assurer le bon fonctionnement de l'installation (chapitre 6). Capot Station de transition Tambour de commande ou tambour moteur Station amortisseuse Dispositif de nettoyage Dispositif de nettoyage tangentiel Tambour de contrainte Fig. 3 Tambour de renvoi Tambour de contrainte Dispositif de nettoyage à racleur Station inférieure auto-centreuse Station inférieure 17 Tambour de tension avec contrepoids Tambour d’inflexion
  10. 10. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.5 - Paramètres à prendre en compte lors de l'étude et de la conception Le choix du système optimal de transport, sa conception et sa rationalisation dépendent d'une connaissance parfaite des caractéristiques de construction et des forces qui s'exercent sur tous les composants du système. Les principaux facteurs qui déterminent le dimensionnement d'un convoyeur à bande sont: le débit-volume nécessaire, le type de produit à transporter et ses caractéristiques, telles que granulométrie, propriétés physiques et chimiques. Le parcours et le profil du convoyeur ont également leur importance. Les illustrations qui suivent montrent les critères utilisés pour le calcul de la vitesse et de la largeur de la bande, le type et la disposition des stations-supports, le type de rouleaux utilisés et enfin le dimensionnement des tambours. L'angle de talutage est l'angle que forme l'horizontale avec la surface du produit lors de son transport sur une bande en mouvement. Fig. 5. Cet angle est généralement compris entre 5° et 15° (jusqu'à 20° pour certains produits) et est bien inférieur à l'angle d'éboulement. Angle d’éboulement Fig.4 Angle de talutage 1.5.1 - Produit transporté L'etude de conception d'un convoyeur à bande doit normalement commencer par une évaluation des caractéristiques du produit à manutentionner et particulièrement de l'angle d'éboulement et de l'angle de talutage. L'angle d'éboulement d'un produit, que l'on appelle également "angle de frottement naturel", est l'angle que la ligne de pente du produit, mis en tas librement sur une surface plane, forme avec l'horizontale. Fig. 4. 18 Fig.5 Le tableau 1 montre la corrélation entre les caractéristiques physiques des produits et leurs angles d'éboulement relatifs.
  11. 11. Le produit transporté adopte la configuration indiquée sur le schéma en coupe. L'aire de la section "S" peut être calculée géométriquement en ajoutant la surface d'un cercle A1 à celle du trapèze A2. S = A1 + A2 S A1 A2 Fig.6 La valeur du volume transporté IVT peut être facilement calculée à l'aide de la formule suivante: Tab. 1 - Angles de talutage, d'éboulement et écoulement du produit IVT S = _________ [ m2 ] 3600 où: IVT = volume transporté à une vitesse de 1 m/s (voir Tab.5a-b-c-d ) Fluidité Profil très élevée moyenne faible sur une bande plate 30° ß élevée Angle de talutage β 5° 10° 20° 25° Angle d'éboulement 0-19° 20-29° 30-34° 35-39° 40° et plus d'autres Caractéristiques des produits Dimensions Particules Produit irrégulier, Produits Produits irréguliers, On peut inclure uniformes, partiellement granulats de poids ordinaires, tels que visqueux, fibreux ici des produits particules rondes, rondes, secs moyen, tels que par ex. charbon dont l'état tend à se présentant de très petite taille. et lisses. par ex. anthracite, bitumineux et la détériorer pendant diverses Très humides ou Poids moyen argile, etc. plupart des la manutention, tels caractéristiques très secs, tels que comme par ex. minerais, etc. que par ex. telles que celles sable sec, silice, céréales, graines copeaux de bois, indiquées dans le ciment, poussière et fèves. produits dérivés de Tab. 2 ci-dessous. de calcaire la canne à sucre, humide, etc. sable de fonderie, etc. 19
  12. 12. ® 1 Informations techniques Tab.2 - Propriétés physiques des produits Type Masse volumique moyenne qs Angle Abrasivité Corrosivité 22° C A - C A 60 27° B A 1,36-1,52 85-95 - B A Ardoise, poussière 1,12-1,28 70-80 35° B A Argile, sèche, en morceaux 0,96-1,20 60-75 35° C A Argile, sèche, fine 1,60-1,92 100-120 35° C A Asphalte broyé jusqu'à 13 mm 0,72 45 - A A Asphalte, liant pour revêtement routier 1,28-136 80-85 - A B lbs. / Cu.Ft d'éboulement Alumine paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande t/m3 0,80-1,04 50-65 Amiante, minéral ou roche 1,296 81 Anthracite 0,96 Ardoise, de 40 mm à 80 mm Bakélite, fine 0,48-0,64 30-40 - A A Baryte 2,88 180 - A A Bauxite, broyée, sèche 1,09 68 35° C A Bauxite, tout-venant 1,28-1,44 80-90 31° C A Bentonite, jusqu'à 100 mesh 0,80-0,96 50-60 - B A Béton, blocs 2,08-2,40 130-150 - C A Béton, poussières 1,44-1,76 90-110 - C A B Betterave à sucre, pulpe (humide) 0,40-0,72 25-45 - A Betterave à sucre, pulpe (sèche) 0,19-0,24 12-15 - - - Blcarbonate de sodium 0,656 41 42° A A Blanc de titan 0,4 25 - B A Blé 0,64-0,67 40-42 25° A A Borax, morceaux 0,96-1,04 60-65 - B A Bralse de coke, 6 mm 0,40-0,5 25-35 30-45° C B Brique dure 2 125 - C A Calcaire broyé 1,36-1,44 85-90 35° B A Calcaire riche en argile (voir calcaire) 1,60-1,76 100-110 - B A Canne à sucre, coupée 0,24-0,29 15-18 50° B A Caoutchouc, granulés 0,80-0,88 50-55 35° A A Caoutchouc, récupération 0,40-0,48 25-30 32° A A Carbonate de baryum 1,152 72 - A A Carborundum, jusqu`a 80 1,6 100 - C A Carbure de calcium 1,12-1,28 70-80 - B B Cendres de charbon mouillées jusqu'à 80 mm 0,72-0,80 45-50 50° B P Cendres de charbon sèches jusqu'à 80 mm 0,56-0,64 35-40 40° B A Charbon bitumineux, 50 mesh 0,80-0,86 50-54 45° A B Charbon bitumineux, tout-venant 0,72-0,88 45-55 38° A B Charbon de bois 0,29-0,40 18-25 35° A A Chaux broyée jusqu'à 3 mm 0,96 60 43° A A Chaux hydratée jusqu'à 3 mm 0,64 40 40° A A Chaux hydratée pulvérisée 0,51-0,64 32-40 42° A A Chlorure de magnésium 0,528 33 - B - Chlorure de potassium, pellets 1,92-2,08 120-130 - B B Ciment Portland, aéré 0,96-1,20 60-75 36° B A Clinker 1,20-1,52 75-95 30-40° C A Coke de pétrole calciné 0,56-0,72 35-45 - A A Coke, en vrac 0,37-0,56 23-35 - C B Concentré de zinc 1,20-1,28 75-80 - B A Copeaux d'acier 1,60-2,40 100-150 - C A Copeaux d'aluminium 0,11-0,24 7-15 - B A Copeaux de bois 0,16-0,48 10-30 - A A Copeaux de fonte 2,08-3,20 130-200 - B A Cryolithe 1,76 110 - A A Cryolithe, poussière 1,20-1,44 75-90 - A A Cuivre, minerai 1,92-2,40 120-150 - - - 20
  13. 13. Le tableau 2 indique les propriétés physiques et chimiques des produits qu'il convient de prendre en compte lors de l'étude d'un transporteur à bande. Tab.2 - Propriétés physiques des produits Type Masse volumique moyenne t/m3 lbs. / Cu.Ft qs Angle Abrasivité Corrosivité d'éboulement Déchets de fonte 1,12-1,60 70-100 - C A Diphosphate de chaux 0,688 43 - - - B A Diphosphate de sodium 0,40-0,50 25-31 - Dolomite, en morceaux 1,44-1,60 90-100 - Feldspath, morceaux de 40 mm à 80 rnrn 1,44-1,76 90-110 34° C A Feldspath, taille 13 mrn 1,12-1,36 70-85 38° C A Granit, de 40 mm à 50 mm 1,36-1,44 85-90 - C A Granit, taille 13 mm 1,28-1,44 80-90 - C A Granulés de noir de carbone 0,32-0,40 20-25 - A A Graphite lamellaire 0,64 40 - A A Gravier 1,44-1,60 90-100 40° B A Grès 1,36-1,44 85-90 - A A Guano, sec 1,12 70 - B - Gypse, morceaux de 13 mm à 80 mm 1,12-1,28 70-80 30° A A Kaolin jusqu'à 80 mm 1,008 63 35° A A Kaolin talqueux, 100 mesh 0,67-0,90 42-56 45° A A Koréite, talc, fin 0,64-0,80 40-50 - A A Laitier de haut fourneau, broyé 1,28-1,44 80-90 25° C A Liège 0,19-0,24 12-15 - - - Lignite 0,64-0,72 40-45 38° A B Magnésite (particules lines) 1,04-1,20 65-75 35° B A Manganèse, minerai 2,00-2,24 125-140 39° B A Marbre, concassé, jusqu'à 13 mm 1,44-1,52 90-95 - B A Mineral de chrome 2,00-2,24 125-140 - C A Mineral de fer 1,60-3,20 100-200 35° C A Mineral de fer broyé 2,16-2,40 135-150 - A A Mineral de plomb 3,20-4,32 200-270 30° B B Nickel 2,40 150 - C B Nitrate d'ammonium 0,72 45 - B C Nitrate de potassium (saltpètre) 1,216 76 - B B Nitrate de sodium 1,12-1,28 70-80 24° A - Oxyde d'aluminium 1,12-1,92 70-120 - C A Oxyde de zinc, lourd 0,48-0,56 30-35 - A A Oxydes de plomb 0,96-2,04 60-150 - A - Perles de polystyrène 0,64 40 - - - Phosphate, acide, engrais 0,96 60 26° B B Phosphate, extra-fin 0,816 51 45° B B Phosphate, floride 1,488 93 27° B A Phosphate pulvérisée 0,96 60 40° B A A Plâtre, poussière 0,96-1,12 60-70 42° A Poudre de noir de carbone 0,06-0,11 4-7 - A A Poudre de savon 0,32-0,40 20-25 - A A Poussière de calcaire A non abrasif/non corrosif B moyennement abrasif/ moyennement corrosif C très abrasif/très corrosif 1,28-1,36 80-85 - B A Pyrite de fet de 50 à 80 mm 2,16-2,32 135-145 - B B Pyrite, pellets 1,92-2,08 120-130 - B B Quartz morceaux de 40 mm à 80 mm 1,36-1,52 85-95 - C A Quarlz, 13 mm criblé 1,28-1,44 80-90 - C A Quartz, poussière 1,12-1,28 70-80 - C A 21
  14. 14. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Tab.2 - Propriétés physiques des produits Type Masse volumique moyenne t/m3 lbs. / Cu.Ft qs Angle Abrasivité Corrosivité d'éboulement Sable de tondene, décochage 1,44-1,60 90-100 39° C A Sable sec 1,44-1,76 90-110 35° C A 1,76-2,08 110-130 45° C A Sel, commun, sec, fin 1,12-1,28 70-80 25° B B Sel, commun, sec, gros 0,64-0,80 40-55 - B B Sels potassiques, sylvite, etc. 1,28 80 - A B Soude calcinée lourde 0,88-1,04 55-65 32° B C Soufre jusqu'à 80 mm 1,28-1,36 80-85 - A C Soufre, concassé moins de 13 mm 0,80-0,96 50-60 - A C Sucre en poudre 0,80-0,96 50-60 - A B Sucre, brut, canne 0,88-1,04 55-65 30° B B Sucre, humide, betterave 0,88-1,04 55-65 30° B B Sulfate d'aluminium (en grains) 0,864 54 32° - - Sulfate d'ammonium 0,72-0,93 45-58 32° B C Sulfate de cuivre 1,20-1,36 75-85 31° A - Sulfate de fer 0,80-1,20 50-75 - B - Sulfate de magnésium 1,12 70 - - - Sulfate de manganèse 1,12 70 - C A Sulfate de potassium 0,67-0,77 42-48 - B - Talc, en poudre 0,80-0,96 50-60 - A A Talc, morceaux de 40 mm à 80 mm A non abrasif/non corrosif B moyennement abrasif/ moyennement corrosif C très abrasif/très corrosif Sable, mouillé 1,36-1,52 85-95 - A A Terre, mouillée contenant de l'argile 1,60-1,76 100-110 45° B A Zinc, minerai, grillé 1,60 100 38° - - 22
  15. 15. 1.5.2 - Vitesse de la bande La vitesse maximale d'un convoyeur à bande a atteint des limites qui étaient inimaginables il y a quelques années. Ces vitesses très élevées ont permis d'augmenter considérablement les volumes transportés. Par rapport à la charge totale, il y a une réduction du poids du produit transporté par mètre linéaire de convoyeur ce qui implique une diminution du coût de la construction au niveau des stations- supports et de la bande elle-même. Les caractéristiques physiques du produit à manutentionner sont l'élément déterminant pour le calcul de la vitesse de la bande. Des produits légers, tels que les céréales, la poussière ou les fines de minerais, permettent d‘utiliser des vitesses élevées. Les produits criblés ou tamisés peuvent permettre des vitesses supérieures à 8 m/s. Par contre, une granulométrie, une abrasivité ou une masse volumique plus importantes nécessitent de réduire la vitesse de la bande transporteuse. Il peut s‘avérer nécessaire de diminuer la vitesse du convoyeur dans des limites de l'ordre de 1,5 / 3,5 m/s pour manutentionner des pierres non concassées et non criblées à forte granulométrie. On obtient la quantité de produit par mètre linéaire de convoyeur à l'aide de la formule suivante : Néanmoins on utilise des bandes plus larges par rapport au débit-masse, à des vitesses élevées et faibles, parce qu‘il y a moins de danger de perdre du produit, moins de pannes et moins de blocages dans les trémies. A partir de données expérimentales, le tableau 3 indique les vitesses maximales recommandées, compte tenu des caractéristiques physiques et de la granulométrie du produit transporté, ainsi que de la largeur de la bande utilisée. Tab. 3 - Vitesses maximales conseillées Granulométrie dimensions max. Bande largeur min. homogène mélangé jusqu'à mm jusqu'à mm Vitesse max. A B C D 2.5 2.3 2 1.65 mm m/s où: qG = poids du produit par mètre linéaire 400 150 500 125 200 650 3 2.75 2.38 2 170 300 800 3.5 3.2 2.75 2.35 250 400 1000 4 3.65 3.15 2.65 350 500 1200 400 600 1400 4.5 4 3.5 3 450 650 1600 700 1800 5 4.5 3.5 3 550 [ Kg/m ] 100 500 IV qG = ————— 3.6 x v 50 75 750 2000 600 800 2200 6 5 4.5 4 A - Produit léger glissant, non abrasif, masse volumlque de 0.5 ÷ 1,0 t /m3 B - Produit non abrasif, granulométrie moyenne, masse volumique de 1.0 ÷ 1.5 t /m3 C - Produit moyennement abrasif et lourd, masse volumique de 1.5 ÷ 2 t /m3 D - Produit abrasif, lourd et présentant des arêtes aigües de plus de 2 t/m3 de masse volumique IV = débit-masse t/h Etant donné les facteurs qui limitent la vitesse maximale d'un convoyeur, on peut conclure: Si l'on considère l'inclinaison de la bande à la sortie du point de chargement, plus cette pente est importante, plus la turbulence du produit sur la bande va augmenter. Ce phénomène est un facteur limitatif pour le calcul de la vitesse maximale de la bande, étant donné qu'il entraine une usure prématurée de la surface de la bande. v = vitesse de la bande m/s qG sert à déterminer l'effort tangentiel Fu. En augmentant la vitesse v, on peut obtenir le débit-masse moyen Iv avec une largeur de bande plus étroite (et par conséquent une structure de convoyeur plus simple), ainsi qu'une charge moins importante par mètre lineaire, ce qui entraine une réduction au niveau de la conception des rouleaux et des stations-supports et de la tension de la bande. L‘action abrasive répétée sur le matériau de la bande, résultant de nombreux chargements sur une portion donnée sous la trémie, est directement proportionnelle à la vitesse de la bande et inversement proportionnelle à sa longueur. 23
  16. 16. ® Etant donné la vitesse optimale de la bande, indiquée dans le tableau 3, on détermine sa largeur essentiellement en fonction de la quantité de produit transporté qui figure au cahier des charges. On peut ainsi exprimer la capacité du convoyeur comme étant le débit volume IvT [m3/h] pour v= 1 m/sec. L'inclinaison des rouleaux Iatéraux d'une traverse (de 20° à 45°) définit l'angle de la station-support. Fig. 7 Angle de surcharge On utilise même des stations-supports à 40 ou 45° pour des cas particuliers, où, en raison de cette position contraignante, les bandes doivent pouvoir s'adapter à une auge aussi accentuée. Dans la pratique, le choix et la conception des stations-supports doivent permettre d'obtenir le débit volume souhaité, en utilisant une bande la plus étroite possible et donc la plus économique. Distance des bords 0,05 x N + 25 mm β paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.5.3 - Largeur de la bande Angle de la station λ 1 Informations techniques N Largeur de la bande Fig. 7 La largeur de la bande avec le plus grand angle correspond à une augmentation du débit volume IVT. La conception de la station-support porteuse dépend également de la capacité de la bande à prendre la forme en auge. Par le passé, l'inclinaison des rouleaux latéraux d'une station-support était de 20°. Actuellement, les améliorations réalisées au niveau de la structure et des matériaux entrant dans la fabrication des bandes transporteuses permettent d'utiliser des stations-supports présentant une inclinaison des rouleaux latéraux de 30 à 35°. 24 II convient de noter toutefois que la largeur de la bande doit être suffisante pour recevoir et contenir le produit, qu'il soit constitué de gros morceaux de diverses granulométries, ou bien de fines particules.
  17. 17. Pour le calcul des dimensions de la bande, on doit tenir compte des valeurs minimales de la largeur de la bande en fonction de sa charge de rupture et de l'inclinaison des rouleaux latéraux, comme indiqué au tableau 4. Tab. 4 - Largeur minimale de la bande en fonction de sa charge de rupture et de l'inclinaison des rouleaux. Charge de rupture Largeur de la bande N/mm mm 250 400 400 — 315 400 400 450 400 400 400 450 500 450 450 500 630 500 500 600 800 500 600 650 1000 600 650 800 1250 600 800 1000 1600 600 800 1000 λ= 20/25° λ= 30/35° λ= 45° Pour les bandes dent la charge de rupture est supérieure aux valeurs indiquées dans ce tableau, il est recommandé de consulter le fabricant de la bande. Débit-volume IM On obtient le débit volumétrique de la bande à l'aide de la formule suivante: Iv IM = qs [ m3/h ] où: Iv = capacité de charge de la bande [ t/h ] qs = masse volumique du produit Egalement défini de la manière suivante : IM IVT = v [ m3/h ] où le volume de produit transporté est exprimé pour une vitesse de 1 m/sec. 25 On peut déterminer à l'aide du tableau 5a-b-c-d si la largeur de bande choisie correspond au débit-volume IM calculé sur la base du cahier des charges, en fonction de la conception des stations-supports, de l'inciinaison des rouleaux, de l'angle de talutage du produit et de la vitesse de la bande.
  18. 18. ® paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande β 1 Informations techniques Tab. 5a - Débit-volume avec stations-supports plats à 1 rouleau v = 1 m/s Largeur Angle de de la bande mm β IVT λ = 0° Largeur Angle de de la bande m3/h talutage mm β IVT m3/h talutage λ = 0° 5° 5° 152.6 7.5 10° 305.6 20° 15.4 20° 630.7 25° 20.1 25° 807.1 30° 300 3.6 10° 25.2 30° 1008.7 1600 5° 5° 194.7 15.1 10° 389.8 20° 31.3 25° 30° 400 7.5 10° 20° 804.9 39.9 25° 1029.9 50.0 30° 1287.0 241.9 1800 5° 5° 25.2 10° 484.2 20° 52.2 20° 1000.0 25° 66.6 25° 1279.4 30° 500 12.6 10° 83.5 30° 1599.1 295.5 2000 5° 5° 45.0 10° 591.1 20° 93.2 20° 1220.4 25° 119.5 25° 1560.8 30° 650 22.3 10° 149.4 30° 1949.4 353.1 2200 5° 5° 70.9 10° 706.3 20° 146.5 20° 1458.3 25° 187.5 25° 1865.1 30° 800 35.2 10° 198.3 30° 2329.5 415.9 2400 5° 5° 114.4 10° 831.9 20° 235.8 20° 1717.9 25° 1000 56.8 10° 301.6 25° 2197.1 377.2 30° 2744.1 484.0 30° 2600 5° 5° 167.7 10° 968.0 20° 346.3 20° 1998.7 25° 1200 83.8 10° 436.6 25° 2556.3 554.0 30° 3192.8 30° 2800 5° 1400 115.5 5° 557.1 10° 231.4 10° 1114.2 20° 478.0 20° 2300.4 25° 611.6 25° 2942.2 763.2 30° 3674.8 30° 26 3000
  19. 19. β λ Tab. 5b - Débit-volume avec stations-supports en auge à 2 rouleaux v = 1 m/s IVT m3/h Largeur Angle de de la bande talutage mm β λ = 20° 5° 300 17.6 10° 20.5 20° 28.8 25° 32.0 30° 36.3 5° 55.8 63.7 30° 72.0 5° 57.6 10° 500 41.4 20° 25° 400 34.5 10° 68.7 20° 92.8 25° 105.8 30° 119.8 5° 123.1 20° 165.9 25° 189.3 30° 650 102.9 10° 214.5 5° 192.9 20° 260.2 25° 296.6 30° 800 175.6 10° 336.2 5° 310.6 20° 418.6 25° 477.3 30° 1000 317.1 10° 541.0 Pour obtenir le débit-volume réel IM à la vitesse de bande souhaitée, utilliser la formule suivante IM = IVT x v [ m3/h ] 27
  20. 20. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Tab. 5c - Débit-volume avec stations-supports en auge à 3 rouleaux v = 1 m/s Largeur Angle de IVT m3/h de la bande talutage mm β λ = 20° λ = 25° λ = 30° λ = 35° λ = 45° 5° 17.2 18.7 21.6 18.7 20.5 21.6 24.4 20° 24.4 26.2 27.7 28.8 30.6 27.7 30.2 31.6 32.4 33.8 30° 33.4 34.9 36.0 36.3 37.8 5° 28.0 32.4 36.6 39.6 45.7 10° 35.2 29.2 43.2 45.3 51.4 20° 50.4 54.3 57.2 59.4 66.3 25° 56.8 62.2 65.1 66.6 69.8 30° 400 15.1 16.9 25° 300 13.3 10° 67.7 70.9 73.4 74.5 77.0 78.4 5° 55.8 62.6 68.0 60.1 67.3 73.4 78.4 87.4 20° 85.3 91.8 97.2 101.1 106.9 25° 96.1 104.7 109.8 112.6 117.7 30° 500 47.8 10° 114.1 119.1 123.8 126.0 129.6 5° 101.8 114.4 124.9 143.2 109.4 122.4 134.2 142.9 159.1 20° 154.4 166.3 176.4 183.6 193.6 25° 174.2 189.7 198.7 204.4 212.4 30° 650 87.8 10° 205.5 215.2 223.5 227.8 233.6 5° 162.0 182.1 198.3 227.1 173.6 194.4 212.7 226.8 252.0 20° 244.0 262.8 278.2 290.1 306.0 25° 275.0 299.1 313.2 322.9 334.8 30° 800 139.6 10° 324.0 339.4 352.4 359.2 367.9 5° 263.8 296.2 322.9 368.6 281.1 315.3 345.6 368.6 408.6 20° 394.9 425.5 450.7 469.8 494.6 25° 444.9 483.8 506.5 522.0 541.0 30° 1000 227.1 10° 523.4 548.6 569.1 580.6 594.0 5° 389.8 438.1 477.0 545.0 415.0 465.4 510.1 543.9 602.6 20° 581.7 627.1 664.2 692.6 728.2 25° 655.2 712.8 745.9 768.9 795.9 30° 1200 335.8 10° 770.4 807.4 837.7 855.0 873.3 753.8 5° 1400 465.8 540.7 606.9 661.3 10° 574.9 644.7 706.3 753.4 834.1 20° 804.9 867.6 918.7 957.9 1006.9 25° 906.4 985.3 1031.4 1063.4 1100.1 30° 1064.8 1116.3 1157.7 1181.8 1206.3 28
  21. 21. β λ Largeur β m3/h talutage mm IVT Angle de de la bande λ = 20° λ = 25° λ = 30° λ = 35° λ = 45° 5° 803.8 875.5 997.5 760.6 853.2 934.5 997.2 1102.6 20° 1063.8 1146.9 1214.2 1266.4 1330.2 25° 1198.0 1302.1 1363.3 1405.4 1452.9 30° 1600 616.6 10° 1432.8 1474.9 1529.6 1561.3 1593.0 716.0 5° 915.4 1027.8 1119.6 1274.7 972.3 1090.8 1194.4 1274.4 1409.0 20° 1353.2 1465.2 1551.2 1617.8 1698.8 25° 1530.7 1663.2 1740.0 1794.9 1854.7 30° 1800 788.7 10° 1796.4 1883.1 1953.0 1993.6 2032.9 5° 1139.7 1279.8 1393.9 1586.5 1209.9 1357.2 1486.4 1586.1 1752.8 20° 1690.0 1822.3 1929.2 2012.0 2112.1 25° 1903.6 2068.2 2164.6 2231.6 2305.8 30° 2000 981.7 10° 2233.4 2341.4 2427.8 2478.6 2526.8 5° 1371.5 1545.4 1691.3 1908.1 1461.1 1634.4 1796.0 1925.2 2109.2 20° 2048.0 2199.9 2331.7 2433.2 2546.2 25° 2316.2 2496.8 2613.6 2698.4 2777.9 30° 2200 1185.1 10° 2716.9 2826.3 2930.0 2995.2 3045.5 5° 1632.9 1832.9 2010.7 2275.5 1730.5 1945.8 2130.1 2288.8 2514.2 20° 2431.0 2618.6 2776.3 2896.2 3041.2 25° 2749.4 2972.1 3112.2 3211.8 3317.9 30° 2400 1403.7 10° 3225.0 3364.4 3488.7 3565.0 3636.4 5° 1936.7 2175.9 2382.4 2697.3 2058.8 2307.9 2528.6 2711.8 2981.5 20° 2886.4 3099.6 3281.7 3425.0 3592.0 25° 3264.5 3518.0 3678.7 3798.3 3918.8 30° 2600 1670.0 10° 3829.2 3982.3 4123.8 4216.1 4295.0 5° 2240.7 2517.8 2759.4 3119.7 2380.3 2670.1 2926.0 3141.0 3448.4 20° 3342.6 3592.0 3805.5 3971.5 4168.4 25° 3780.0 4076.9 4265.9 4404.3 4547.7 30° 2800 1930.8 10° 4433.9 4615.0 5185.6 4888.7 4984.2 5° IM = IVT x v [ m3/h ] 2585.8 2905.6 3184.8 3597.8 2745.7 3079.0 3376.8 3625.2 3976.9 20° 3851.2 4140.3 4390.9 4579.5 4800.2 25° 3000 souhaitée, utilliser la formule suivante 2227.0 10° Pour obtenir le débit-volume réel IM à la vitesse de bande 4355.7 4699.2 4922.1 5078.6 5237.0 30° 5109.2 5319.4 5517.6 5637.2 5739.7 29
  22. 22. ® λ2 λ1 paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande β 1 Informations techniques Tab. 5d - Débit-volume avec stations-supports en auge à 5 rouleaux v = 1 m/s IVT m3/h Largeur Angle de Largeur de la bande talutage de la bande talutage β mm β mm λ1 30° λ2 60° Angle de IVT m3/h λ1 30° λ2 60° 5° 2185.2 342.0 25° 2381.7 372.9 30° 2595.9 5° 10° 20° 25° 388.8 5° 2049.1 427.3 10° 2251.1 20° 2661.8 556.2 25° 2901.2 606.2 30° 3162.2 573.1 5° 2459.8 630.0 10° 2703.2 20° 751.3 20° 3185.2 25° 816.6 25° 3471.8 30° 892.4 30° 3784.3 5° 797.4 5° 2899.4 10° 876.6 10° 3186.3 20° 1041.4 20° 3755.1 25° 1135.0 25° 4092.8 30° 1237.3 30° 4461.4 5° 1075.3 5° 3379.3 10° 1181.8 10° 3713.7 20° 1371.9 20° 4372.2 25° 1495.0 25° 4765.6 30° 1629.7 30° 5194.4 5° 1343.1 5° 3863.5 10° 1476.0 10° 4245.8 20° 1749.6 20° 5018.4 25° 1906.9 25° 5469.8 30° 1800 20° 10° 1600 313.9 5° 1400 1846.0 20° 30° 1200 1679.7 10° 30° 1000 5° 260.2 25° 800 236.5 10° 2078.6 30° 5962.3 510.4 Pour obtenir le débit-volume réel IM à la vitesse de bande souhaitée, utilliser la formule suivante IM = IVT x v 30 [ m3/h ] 2000 2200 2400 2600 2800 3000
  23. 23. Dans le cas de bandes inclinées, les valeurs du débit-volume lVT [m3/h] sont corrigées de la maniére suivante : IVM = IVT X K X K1 [m3/h] où: IVM est le débit-volume corrigé pour tenir compte de l'inclinaison et de l'irrégularité d'alimentation du convoyeur en m3/h avec v = 1 m/s IVT est le coefficient d'inclinaison 1,0 0,9 0,8 δ est le débit-volume théorique pour v= 1m/s K Fig.8 - Coefficient d'inclinaison K Coefficient d'inclinaison K Correction du débit-volume pour tenir compte des facteurs d'incIinaison et d'alimentation 0,7 0ϒ 2ϒ 4ϒ 6ϒ 8ϒ 10ϒ 12ϒ 14ϒ 16ϒ 18ϒ Angle d'inclinaison K1 20ϒ δ est le coefficient de correction pour l'irrégularité de l'alimentation. Le coefficient d'inclinaison K, calculé lors de la conception, doit tenir compte de la diminution de la section du produit transporté lorsqu'il est en pente. Le diagramme de la Fig. 8 indique le coefficient K en fonction de l'angle d'inclinaison du convoyeur, mais uniquement pour des bandes lisses et plates sans profil. Il est généralement nécessaire de tenir compte de la nature de l'alimentation du convoyeur (si elle est constante et régulière ou non), en introduisant un coefficient de correction K1 ayant les valeurs suivantes: On peut vérifier la relation entre la largeur de la bande et la granulométrie maximale du produit de telle manière que: largeur de la bande ≥ granulométrie maximale 2.5 - K1 = 1 - K1 = 0.95 - K1 = 0.90 ÷ 0.80 alimentation régulière alimentation irrégulière alimentation plutôt irrégulière. Si on considère que la charge peut être corrigée en appliquant les coefficients indiqués ci-dessus, on obtient le débit- volume réel à la vitesse souhaitée de la manière suivante: IM = IVM x v [m3/h] 31
  24. 24. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.5.4 - Type de station-support, écartement et longueur de transition Type Chaque station-support est constituée d'un ensemble de rouleaux installés dans un support fixe, Fig. 9. Les stations-supports peuvent également être suspendues comme une "guirlande", Fig. 10. Il en existe deux principaux types: les stations supérieures oui portent la bande chargée de produit sur le brin supérieur, et les stations inférieures qul supportent la bande vide sur le brin inférieur. • La station supérieure porteuse comporte généralement: - soit un ou deux rouleaux parallèles, - soit deux, trois rouleaux ou plus formant une auge La station à supports fixes avec trois rouleaux de même longueur soutient bien la bande, en assurant une répartition uniforme des forces et une distribution de la charge. L'inciinaison des rouleaux latéraux va de 20° à 45°, pour des bandes de 400 mm de largeur à 2200 mm et plus. Les stations suspendues de type "guirlande", qui intègrent des rouleaux amortisseurs, servent à amortir les chocs sous les trémies de chargement, ainsi que le long des brins supérieur et inférieur du convoyeur en cas de transport de charges importantes ou sur des convoyeurs à trés haut rendement. Les stations-supports sont généralement conçues et fabriquées conformément à des normes internationales harmonisées. Les schémas illustrent les configurations les plus courantes. • La station inférieure peut être constituée: - soit d'un ou deux rouleaux plats, - soit d'une auge comprenant deux rouleaux. Fig. 9 - Stations-supports du brin supérieur Stations inférieures - rouleaux parallèles, ordinaires ou amortisseurs - rouleau, ordinaire ou muni de bagues caoutchouc - 2 rouleaux, ordinaires ou amortisseurs - 2 rouleaux, ordinaires ou amortisseurs de bagues - 3 rouleaux, ordinaires ou amortisseurs 32
  25. 25. Il est essentiel de choisir la configuration de station-support la mieux adaptée et la plus correcte (il faut calculer la force de frottement entre les rouleaux et la bande) pour assurer un démarrage de la bande sans à-coups et son défilement régulier Pour les stations-supports supérieures d'une bande à 2 sens de marche, les rouleaux sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la bande, comme dans la Fig. 11. Dans le cas des bandes à sens de marche unique, les rouleaux latéraux sont inclinés vers l'avant de 2° dans le sens de marche de la bande, Fig. 12. Sens de marche Fig. 11 - pour bandes à 2 sans de marche Fig. 10 - stations suspendues en "guirlande" - 2 rouleaux ordinaires ou munis de bagues caoutchouc pour station inférieure Sens de marche Sens de marche Fig. 12 - uniquement pour les bandes à 1 seul sens de marche - 3 rouleaux ordinaires pour le trasport de la charge Fig.13 - le défaut d'alignement d'une station-support peut favoriser un décentrage de la bande. - 5 rouleaux ordinaires pour le trasport de la charge 33
  26. 26. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Ecartement des stations-supports de la largeur de la bande et de la masse La distance entre deux stations-supports volumique du produit transporté, pour ao la plus couramment utilisée pour le brin maintenir l'incurvation de la bande dans supérieur d'un convoyeur à bande est 1 les limites indiquées. L'écartement est mètre, alors que pour le brin inférieur les également surtout limité par la capacité de stations sont normalement espacées de charge des rouleaux. 3 mètres (au). ao ai Fig.14 au L'incurvation de la bande entre deux stations porteuses ne doit pas dépasser 2% de la distance qui les sépare. Une incurvation plus important entraine un déversement du produit pendant le chargement et favorise des forces de frottement excessives pendant le déplacement de la bande en raison de la manipulation du produit transporté. Il en résulte non seulement une augmentation de la puissance consommée et du travail, mais également des efforts exercés sur les rouleaux, et d'une manière générale une usure prématurée de la surface de la bande. Le Tableau 6 préconise l'ecartement maximal entre les stations-supports en fonction Aux points de chargement, l'écartement des stations-supports est généralement réduit de moitié ou même plus encore, de manière à limiter au minimum l'incurvation de la bande et également pour diminuer les forces appliquées par la charge sur les rouleaux. ai Fig.15 L'écartement minimal entre les stations suspendues est calculé de manière à éviter tout contact entre des guirlandes adjacentes, lors de l'oscillation normale des stations pendant le fonctionnement de la bande, Fig. 15. Tab. 6 - Ecartement maximal préconisé entre les stations-supports Largeur de la bande Ecartement des stations supérieures inférieures masse volumique du produit transporté t/m3 < 1.2 1.2 ÷ 2.0 > 2.0 m m m m 1.65 1.50 1.40 3.0 800 1.50 1.35 1.25 3.0 1000 1.35 1.20 1.10 3.0 1200 1.20 1.00 0.80 3.0 1.00 0.80 0.70 3.0 m 300 400 500 650 1400 1600 1800 2000 2200 34
  27. 27. Lt Fig.16 λ Sur cette section, la bande perd sa forme en auge, déterminée par l'inclinaison des rouleaux des statrons porteuses, pour devenir plate et s'adapter au tambour plat et inversement. Les bords de la bande dans cette zone sont soumis à une force supplémentaire qui réagit sur les rouleaux latéraux. En général, la longueur de transition d‘auge ne doit pas être inférieure à la largeur de la bande pour eviter les surcontraintes. 5 λ 10 4 8 λ= 45 ° 3 6 λ= 30° 4 λ=2 2 0° 1 2 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Valeur Lt en mètres pour bandes à armature textile (EP) Longueur de transition Lt La distance entre la station-support la plus proche du tambour de tête ou du tambour de pied et ces tambours est appelée longueur de transition, Fig. 16. Valeur Lt en mètres pour bandes à armature métallique (SP) Fig.19 - Longueur de transition 2200 Largeur de la bande mm Dans le cas où la longueur de transition Lt est supérieure à l'écartement des stations porteuses, il est bon d‘installer dans cette zone de transition des stations-supports dont l'inclinaison des rouleaux latéraux va en diminuant (stations de transition). De cette manière, la bande peut ainsi passer graduellement d‘une forme d'auge à un profil plat, en évitant ces efforts préjudiciables. Le graphique de la Fig. 19 permet de déterminer la longueur de transition Lt (en fonction de la largeur de la bande et de l'inclinaison λ des rouleaux latéraux des stations-supports), pour des bandes à armature textile EP (polyester) et des bandes à armature métallique (SP). Example: Pour une bande (EP) de 1400 mm de largeur, avec des stations-supports inclinées à 45°, on peut déduire du graphique que la longueur de transition est d‘environ 3 mètres. Il est recommandé d'installer sur ce tronçon Lt, deux stations-supports l'une avec λ=15° et l'autre 30° espacées d'un mètre. 45° 30° 15° Fig.17 Lt at at at ao ao au 35 ao Fig.18
  28. 28. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.5.5 - Effort tangentiel, puissance d'entraînement, résistance passive, poids de la bande, tensions et vérifications Les efforts auxquels est soumis un convoyeur en marche, varient sur sa longueur. Pour dimensionner et calculer sa puissance absorbée, il est nécessaire de déterminer les tensions qui s'exercent dans la portion la plus sollicitée, particulièrement pour les convoyeurs présentant les caractéristiques suivantes : - pente supérieure à 5° - longueur en descente - profil avec des variations de hauteur Fig.20 Effort tangentiel Il faut d'abord calculer l'effort tangentiel total FU sur le pourtour du tambour d'entraînement. Il doit vaincre la résistance au roulement et il est la somme des efforts suivants: - effort nécessaire pour déplacer la bande chargée: doit surmonter les forces de frottement engendrées par les stations supports supérieures et inférieures, les tambours de renvoi ét de contrainte, etc.; - effort nécessaire pour vaincre la résistance au déplacement horizontal du produit; - effort nécessaire pour élever le produit à la hauteur requise (dans le cas d'une descente, l'effort engendré par la masse modifie la puissance résultante); - effort nécessaire pour vaincre les résistances secondaires, lorsqu'il y a des accessoires. (Dispositifs mobiles de déchargement, chariots-verseurs, dispositifs de nettoyage, racleurs, rives de guidage caoutchoutées, dispositifs de retournement etc.) On obtient l'effort tangentiel total FU sur le pourtour du tambour d'entraînement à l'aide de la formule suivante: FU = [ L x Cq x Ct x f ( 2 qb + qG + qRU + qRO ) ± ( qG x H ) ] x 0.981 [daN] Pour les bandes en descente, on utilise un signe négatif (-) dans la formule où: L Cq Ct f qb = = = = = entr'axe du convoyeur (m) coefficient de résistance fixe (accessoires), voir Tab. 7 coefficient de résistance passive voir Tab. 8 coefficient de frottement des pièces tournantes (stations-supports), voir Tab. 9 poids de la bande par mètre linéaire en Kg/m, voir Tab. 10 qG qRU qRO H = = = = poids du produit transporté par mètre linéaire Kg/m poids des parties tournantes inférieures en Kg/m, voir Tab. 11 poids des parties tournantes supérieures en Kg/m, voir Tab. 11 variation de la hauteur de la bande. (somme du poids du revêtement et de celui de la carcasse) 36
  29. 29. Lorsqu'il est nécessaire de calculer ces efforts pour un convoyeur dont la hauteur est variabie, on s'aperçoit que |'effort tangentiel total est constitué des efforts Fa (effort tangentiel pour déplacer ia bande du brin supérieur) et des efforts moins importants Fr (effort tangentiel sur le brin inférieur) qui sont nécessaires pour déplacer une section uniforme de la bande du convoyeur (Fig. 20), ce qui donne: FU=(Fa1+Fa2+Fa3...)+(Fr1+Fr2+Fr3...) où: Fa = effort tangentiel pour déplacer une section du brin supérieur Fr = effort tangentiel pour déplacer une section du brin inférieur Les efforts tangentiels Fa et Fr sont donc obtenus de la manière suivante: Fa = [ L x Cq x Ct x f ( qb + qG + qRO ) ± ( qG + qb) x H ] x 0.981 [daN] Fr = [ L x Cq x Ct x f ( qb + qRU ) ± ( qb x H) ] x 0.981 [daN] L4 L3 H H1 L2 H3 L1 pour les sections montantes pour les sections descendantes H2 En utilisant le signe (+) (-) Fig. 20 - Profil à hauteur variable Puissance d'entraînement Etant donné l‘effort tangentiei total sur le pourtour du tambour d'entraînement, la vitesse de la bande et le rendement ( η ) du renvoi, la puissance minimale d'entraînement est de: FU x v P= [kW] 100 x η 37
  30. 30. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Résistance passive La résistance passive est exprimée par un coefficient qui dépend de la longueur du convoyeur à bande, de la température ambiante, de la vitesse, du type de maintenance, de la propreté et de la fluidité du transport, du frottement interne du produit manutentionné et des pentes du convoyeur. Tab. 7 - Coefficient de résistance fixe Entr‘axe Cq m 10 4.5 20 3.2 30 2.6 40 2.2 50 2.1 60 2.0 80 1.8 100 1.7 150 1.5 200 1.4 250 1.3 300 1.2 400 1.1 500 1.05 1000 1.03 Tab. 8 - Coefficient de résistance passive en fonction de la température Température °C + 20° + 10° 0 - 10° - 20° - 30° Coefficient 1 1,01 1,04 1,10 1,16 1,27 Ct f Tab. 9 - Coefficient de frottement interne Convoyeur à bande des produits et des parties tournantes vitesse m/s horizontal montant et 1 Pièces tournantes et produit présentant un frottement interne standard 2 3 4 5 6 0,0160 descendant légèrement 0,0165 0,0170 0,0180 0,0200 0,0220 Pièces tournantes et produit présentant un frottement interne élevé dans des conditions d'exploitation difficiles de 0,023 à 0,027 Pièces tournantes d'un convoyeur présentant une déclivité avec un frein moteur et/ou un générateur de 0,012 à 0,016 38
  31. 31. Poids de la bande par mètre linéaire qb On peut déterminer le poids total de la bande qb en additionnant le poids de son armature et ceux des revêtements supérieur et inférieur, en ajoutant environ 1,15 kg/m2 par mm d'épaisseur des revêtements. Tab.10 - Poids de l'armature de la bande qbn Force de rupture de la bande Bande à armature textile (EP) Bande à armature metállique (ST) N/mm Kg/m 2 Kg/m 2 200 2.0 - 250 2.4 - 315 3.0 - 400 3.4 500 4.6 5.5 630 5.4 6.0 800 6.6 8.5 1000 7.6 9.5 1250 9.3 10.4 1600 - 13.5 2000 - 14.8 2500 - 18.6 3150 - 23.4 Les poids sont donnés pour des bandes à armature textile ou métallique par rapport à leur classe de résistance. Le tableau 11 indique les poids approximatifs des pièces tournantes d'une station supérieure montée sur traverse et d'une station inférieure à rouleaux plats. On obtient le poids des pièces tournantes supérieures qRO et inférieures qRU par la formule: Pprs qRO = [kg/m] ao Tab.11 - Poids des parties tournantes des stations (supérieures/inférieures) Largeur Diamètre du rouleau de la bande 89 Pprs mm Ppri Pprs Pprs = poids des pièces tournantes supérieures ao = écartement des stationssupports supérieures 133 Ppri Pprs 159 Ppri — — qRU = au 5.1 3.7 où: Ppri = poids des pièces tournantes inférieures au = écartement des stationssupports inférieures Pprs Ppri — 650 9.1 6.5 — 800 10.4 7.8 16.0 11.4 — 11.7 9.1 17.8 13.3 23.5 17.5 20.3 15.7 1200 [kg/m] Ppri — 500 1000 Ppri Pprs 194 Kg 400 où: mm 108 26.7 20.7 — 1400 29.2 23.2 — 1600 31.8 25.8 — 1800 47.2 38.7 70.5 55.5 2000 50.8 42.2 75.3 60.1 2200 — — — — 39
  32. 32. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Tension de la bande Il est necessaire de prendre en considération les différentes tensions qui doivent être verifiées dans un convoyeur ayant un système d'entraînement de bande motorisé. Le signe (=) définit l'était limite d'adhérence de la bande. Si le rapport T1/T2 > efa la bande va glisser sur le tambour d'entraînement et le mouvement ne peut pas être transmis. A partir de la formule ci-dessus on peut obtenir: T1 = Tensions T1 e T2 L'effort tangentiel total F U sur la circonférence du tambour correspond à la différence entre les tensions T1 (côté entrée) et T2 (côté sortie). On en déduit le couple nécessaire pour mettre en mouvement la bande et à transmettre la puissance. Fig. 21 T1 Fu T2 A α B FU = T1 - T2 T2 En se deplaçant du point A au point B Fig. 21 la tension de la bande passe exponentiellement d'une valeur T1 à une valeur T2. La relation entre T1 et T2 peut être exprimée de la manière suivante: T1 T2 ≤ e fa où: fa = coefficient de frottement entre la bande et le tambour, en fonction de l‘arc d'enroulement e = base logarithmique naturelle 2.718 40 FU + T2 1 T2 = FU fa = FU x Cw e -1 La valeur Cw, qui définit le coefficient d‘enroulement, est fonction de l'arc d'enroulement de la bande sur le tambour d'entraînement (possibilité de 420° avec des tambours doubles) et de la valeur du coefficient de frottement fa entre la bande et le tambour. Ainsi le calcul des valeurs minimales de tension de la bande peut être effectué jusqu'à la limite d'adhérence de la bande sur le tambour où il devient nécessaire d'installer un dispositif de reprise de tension en aval du tambour d'entraînement. On peut utiliser un dispositif de reprise de tension, si nécessaire, pour augmenter l'adhérence de la bande sur le tambour d'entraînement. ll servira à maintenir la tension adéquate dans toutes les conditions de fonctionnement. Les pages qui suivent présentent divers types de dispositifs de tension de bande couramment utilisés.
  33. 33. A partir des valeurs T1 and T2, on peut analyser les tensions de la bande en d'autres endroits critiques du convoyeur. Il s'agit des: Le tableau 12 donne la valeur du coefficient d'enroulement Cw en fonction de l'arc d'enroulement, du système de tension de la bande et de l'utilisation d'un tambour avec ou sans caoutchoutage. - Tension T3 relative à la sortie du tambour de renvoi; Tab. 12 - Coefficient d'enroulement Cw Configuration Arc de l'entraînement d'enroulement α - Tension T0 minimale en pied de convoyeur, dans la zone de chargement du produit; Dispositif de reprise de tension Dispositif de reprise à contrepoids de tension à vis tambour non caoutchouté 180° tambour caoutchouté 0.84 0.50 tambour non caoutchouté tambour caoutchouté 1.2 0.8 T1 - Tension Tg de la bande au point de raccordement au dispositif de tension; - Tension Tmax tension maximale de la bande. fattore di avvolgimento CW T2 0.42 1.00 0.75 0.66 0.38 0.95 0.70 0.62 0.35 0.90 0.65 240° 0.54 0.30 0.80 0.60 380° 0.23 0.11 - - 420° T1 0.72 220° T2 200° 210° T1 0.18 0.08 - - T2 Tension T3 Telle que déja définie, T1 = Fu +T2 T0 =T3 T1 y T2 = FU x Cw La tension Ts qui est engendrée au niveau de la partie détendue de la bande sur le tambour de pied (fig. 22) est obtenue en faisant la somme algébrique des tensions T2 et des efforts tangentiels Fr pour un tronçon de retour de la bande. On obtient donc la tension T3 par la formule suivante: T3 T2 Fig. 22 T3 = T2 + ( Fr1 + Fr2 + Fr3 ... ) [daN] 41
  34. 34. ® 1 Informations techniques To paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande fr ao ( qb + qG ) T3 Fig. 23 Tension T0 En plus d'assurer l'adhérence de la bande sur le tambour d'entraÎnement de manière à transmettre le mouvement, la tension nécessaire minimale T3 doit également garantir que l'incurvation de la bande ne dépasse pas 2% de l'intervalle entre deux stations-supports. De plus, les tensions doivent éviter les échappées de produit, ainsi qu'une résistance passive excessive engendrée par la dynamique du produit lorsque la bande passe sur les stations-supports, Fig. 23. On obtient la tension minimale T0 nécessaire pour maintenir une incurvation de 2% à l'aide de la formule suivante: T0 = 6.25 (qb + qG) x a0 x 0,981 [daN] où: qb = poids total de la bande par mètre linéaire qG = poids du produit transporté par mètre linéaire a0 = écartement des stations-supports sur le brin supérieur en m. Cette formule est dérivée de la théorie simplifiée utilisée pour les caténaires. Si on souhaite que l'incurvation ait une valeur inférieure à 2%, on peut remplacer le chiffre de 6,25 par les valeurs suivantes: - pour une incurvation de 1.5 % = 8,4 - pour une incurvation de 1.0 % = 12,5 42 Pour obtenir une tension T0 capable d'assurer l'incurvation souhaitée, il est nécessaire d'utiliser un dispositif de reprise de tension, les tensions T1 et T2 s'excerçant de manière à ne pas modifier l'effort sur la circonférence FU =T1 - T2. Tension Tg et dispositifs de reprise de tension Les dispositifs de tension généralement installés sur les convoyeurs à bande sont à vis ou à contrepoids. Ceux qui sont à vis sont positionnés en pied de convoyeur et sont normalement utilisés sur des appareils dont l'entr'axe ne dépasse pas 30 à 40 m. Pour des convoyeurs de plus grande longueur, on utilise des dispositifs de tension à contrepoids ou à treuil, lorsque le problème de l'espace est essentiel. Le mouvement minimal nécessaire du dispositif de reprise de tension est déterminé en fonction du type de bande qui est installée, ainsi: - la tension d'une bande à armature textile nécessite un minimum de 2% de la longueur du convoyeur; - la tension d'une bande à armature métallique nécessite au minimum 0,3 + 0,5 % de l'entr'axe du convoyeur.
  35. 35. Tension maximale (Tmax ) C'est la tension de la bande au point où le convoyeur subit la plus forte contrainte. Dispositif de reprise de tension type Fig. 24 T3 T1 T3 Elle coïncide normalement en valeur avec la tension T1. Sur la longueur d'un convoyeur de hauteur variable et notamment en cas de conditions variables et extrêmes, Tmax peut se trouver en différents endroits de la bande. T2 Dans cette configuration, la tension est régulée normalement en vérifiant périodiquement la vis de tension. T3 T1 T3 Fig. 25 T2 Tg Dans cet exemple, la tension est assurée à l'aide d'un contrepoids. Tg = 2 ( T3 ) [daN] T1 Charge d'utilisation et contrainte de rupture de la bande Tmax sert à calculer la tension maximale unitaire de la bande Tumax étant donné: Fig. 26 T2 Ht T3 Ic T3 Tmax x 10 Tg Tumax = N où: N Là encore, la tension est assurée à l'aide d'un contrepoids. Tg = 2T2 + 2 [( IC x Cq x Ct x f ) ( qb + qRU ) ± ( Ht x qb )] 0,981 [daN] où: IC = distance entre le centre du tambour d'entraînement et le point d'attache du contrepoids Ht = variation de la hauteur de la bande entre le point d'application du contrepoids et le point où la bande quitte le côté sortie du tambour, mesurée en mètres. Vérification de la justesse du dimensionnement La bande est correctement dimensionnée, lorsque la tension essentielle T0 (pour l'incurvation correcte de la bande) est inférieure à la tension calculée T3. La tension T2 doit toujours être telle que T2 ≥ Fu x Cw et est calculée comme T2 = T3 ± Fr (où T3 ≥ T0 ). 43 [N/mm] = largeur de la bande en mm; Tmax = tension de la bande au point où la contrainte est la plus forte en daN. Comme coefficient de sécurité, on peut considérer que la charge maximale d'utilisation pour une bande à armature textile correspond à 1/10 de la charge de rupture de la bande (1/8 pour les bandes à armature métallique).
  36. 36. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.5.6 - Dimensions des organes de transmission et des tambours de convoyeurs à bande Les schémas de la Fig. 28 établissent une comparaison de l'espace nécessaire pour ces deux systèmes d'entraînement. Types d'organes de transmission Pour les convoyeurs nécessitant des puissances allant jusqu'à 132 KW, l'entraînement est assuré de manière traditionnelle au niveau du tambour de tête par un moteur électrique, une boîte d'engrenages, un tambour, des protecteurs, des éléments de transmission accessoires, etc. ou sinon par un tambour moteur. Fig. 27. Pour des puissances au-delà de 132 KW, les convoyeurs à bande sont équipés du système traditionnel à tambour de commande mais également de deux ou plusieurs boîtes d'engrenages avec moteur. Fig. 28 Fig. 27 Le tambour moteur est de plus en plus utilisé de nos jours pour l'entraînement des convoyeurs à bande, en raison de ses caractéristiques et de sa compacité. Il prend un minimum de place et est facile à installer. Son moteur a un indice de protection IP67, toutes les pièces en mouvement sont situées à l'intérieur du tambour, ce qui implique une maintenance peu importante et peu fréquente (changement de l'huile toutes les 10.000 heures de service). 44
  37. 37. Diamètres des tambours Le dimensionnement du diamètre d'un tambour de tête dépend étroitement des caractéristiques du type de bande utilisée. Le tableau 13 indique les diamètres minimaux recommandés par rapport au type de bande utilisée, pour éviter son endommagement: séparation des nappes ou déchirure de l'armature. Tab. 13 - Diamètres minimaux recommandés pour les tambours charge de rupture de la bande bande à armature textile EP DIN 22102 Ø tambour moteur renvoi bande à armature métallique ST - DIN 22131 Ø tambour d'inflexion moteur mm renvoi d'inflexion mm 200 200 160 125 - - - 250 250 200 160 - - - 315 315 250 200 - - - 400 400 315 250 - - - 500 500 400 315 - - - 630 630 500 400 - - - 800 800 630 500 630 500 315 1000 1000 800 630 630 500 315 1250 1250 1000 800 800 630 400 1600 1400 1250 1000 1000 800 500 2000 - - - 1000 800 500 2500 - - - 1250 1000 630 3150 - - - 1250 1000 630 Diamètres minimaux recommandés pour les tambours en mm jusqu'à 100 % de la charge maximale d'utilisation, tels que recommandés par la norme RMBT ISO bis/3654 Ce tableau ne doit pas être utilisé pour les convoyeurs à bande transportant des produits dont la température dépasse +110°, ni pour des convoyeurs installés dans un environnement où la température ambiante est inférieure à -40°C. 45
  38. 38. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Dimensionnement du tambour de commande L'axe des tambours de commande est soumis en alternance à des flexions et à des torsions, entrainant des ruptures de fatigue. Pour calculer correctement le diamètre de l'axe, il est nécessaire de déterminer le moment fléchissant Mf et le moment de torsion Mt. Le moment fléchissant de l'axe est le résultat de la somme des vecteurs des tensions T1 and T2 et du poids du tambour qT Fig. 29. Mif = ͌ Mf + 0,75 2 x Mt2 [daNm] T1 Mif x 1000 W = ___________ σ amm. [mm3] T2 qT T1 Fig. 29 T2 π qT Cp W= x 32 d3 [mm3] à partir de la combinaison d'équations simultanées, on obtient le diamètre de l'axe de la manière suivante: W 32 ͌ _______ π 3 d= x [mm] Pour déterminer le diamètre de l'axe, il faut déterminer les valeurs suivantes: la résultante des tensions Cp, le moment fléchissant Mf, le moment de torsion Mt, le moment fléchissant idéal Mif et le module de résistance W. Tab.14 - Valeur suggérée pour σ En procédant par ordre, on obtient: En acier Cp = ͌ (T 1 + T2)2 + qt2 [daN] 38 NCD 12,2 C 40 Revenu x 2 ag [daNm] 7,82 C 40 Recuit de normalisation Cp Mf = daN/mm2 5,8 Fe 37 Recuit de normalisation 4,4 P Mt = x n 954,9 [daNm] où: P = puissance absorbée en kW n = tours-minute du tambour de commande 46 Fig. 30 ag
  39. 39. Dimensionnement de l'axe des tambours de pied ou de renvoi et des tambours d'inflexion. Dans ce cas, on ne tient compte que de la flexion, les efforts de torsion niétant pas un facteur de rupture de fatigue. On doit déterminer le moment fléchissant Mf comme étant le résultat de la somme des vecteurs des tensions de la bande avant et après le tambour et du poids du tambour. Dans ce cas, en considérant le tambour comme un tambour de renvoi, on peut avoir Tx=Ty Les Fig. 31 et 32 illustrent différents exemples de tambours de renvoi. On obtient le moment fléchissant de la manière suivante: Cpr Fig. 31 - Tambour de pied ou de renvoi x 2 C ft max ≤ 1 αt ≤ 3000 1000 Fig. 33 Etant donné le module de résistance: Ty qT αt π Tx Ty ag [daNm] Le module de résistance est donné par la formule suivante: Mf x 1000 W= [mm3] σ amm. Tx Notamment la flèche ft et l'angle αt doivent respecter la relation: ft Mf = Limites de flèche et rotation Après avoir déterminé les dimensions des axes des différents tambours, il faut vérifier que la flèche et l'angle de l'axe ne dépassent pas certaines valeurs. W= x 32 Cpr qT _______ ͌ W π 32 3 Fig. 32 -Tambour d'inflexion ag b C on obtient le diamètre de l'axe de la manière suivante: d= ag d3 [mm3] x [mm] Tx Tx (Cpr 2)ag C ft = ________ [ 3(b+2ag)2- 4ag2 ] ≤ ____ 24xExJ 3000 Ty 1 (Cpr 2 ) αt = ________ ag (C - ag) ≤ ______ 2xExJ 1000 Ty Tx où: qT Ty qT qT ag = exprimé en mm E = module d'élasticité de l'acier + J = moment d'inertie de la section de l'axe (0,0491 D [mm ]) Cpr = sollicitation de l'axe [daN ] (20600 [daN/mm2 ]) Tx Ty qT Cpr Tx Cpr Ty Cpr = Tx qT 47 Ty - qT 4 4
  40. 40. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.6 - Rouleaux, fonction et critères de conception Dans un convoyeur, le composant le plus coûteux et le plus susceptible d'être endommagé est la bande en élastomère. Les rouleaux qui la soutiennent sur toute sa longueur sont tout aussi importants et il convient de les concevoir, de les choisir et de les fabriquer de manière à optimiser leur durée de vie et celle de la bande. La résistance à la mise en rotation des rouleaux a une influence importante sur la bande et, par conséquent, sur la puissance nécessaire pour la déplacer et la maintenir en mouvement. Les paragraphes qui suivent vont examiner d'autres facteurs, tels que: • équilibre et résistance au démarrage; • tolérances; • type d'enveloppe du rouleau; caractéristiques du tube et épaisseur - fixation des embouts; • résistance au frottement et résistance aux chocs; Le corps du rouleau et de ses embouts, la position du roulement et de son système de protection sont les principaux éléments qui influent sur la durée de vie et les caractéristiques de rotation du rouleau. Se reporter au chapitre 2 qui présente les critères de construction des rouleaux pour convoyeurs à bande, ainsi que les facteurs à prendre en compte pour une bonne étude de conception. Fig. 34 • type de roulement - sytème de protection - adaptation à l'axe et aux embouts - lubrification - alignement; • axe: caractéristiques et tolérances de fabrication. 48
  41. 41. 1.6.1 - Choix du diamètre du rouleau en fonction de la vitesse Nous avons déjà indiqué que la vitesse de déplacement de la bande par rapport aux conditions de charge requises était un facteur important pour la conception d'un convoyeur. A partir de la vitesse de la bande et du diamètre des rouleaux, on peut déterminer les tours-minute des rouleaux à l'aide de la formule suivante: Tab. 15 - Vitesse maximale et nombre de rotations des rouleaux Diamètre Vitesse t/min des rouleaux de la bande mm m/s n 50 1.5 573 63 2.0 606 76 2.5 628 89 3.0 644 102 3.5 655 D = diamètre des rouleaux [mm] v = vitesse de la bande [m/s] 108 4.0 707 133 5.0 718 Le tableau 15 indique la relation entre la vitesse maximale de la bande, le diamètre des rouleaux et la vitesse de rotation relative. Lors du choix des rouleaux, il est intéressant de noter que, même si un rouleau de diamètre supérieur donne lieu à une plus grande inertie au démarrage, il présente en réalité (les autres paramètres étant pris identiques) de nombreux avantages: réduction du nombre de tours-minute, diminution de l'usure des roulements et des cages, diminution du frottement de roulement et de l'usure entre le rouleau et la bande. 159 6.0 720 194 7.0 689 v x 1000 x 60 n= [t/min] D x π où: Le choix du diamètre doit tenir compte de la largeur de la bande. Le tableau 16 indique le diamètre des rouleaux en fonction de la largeur de la bande. Tab.16 - Diamètre recommandé pour les rouleaux Largeur Pour une vitesse de la bande ≤ 2 m/s 2 ÷ 4 m/s ≥ 4 m/s mm Ø rouleau mm Ø rouleau mm Ø rouleau mm 500 89 89 650 89 89 108 800 89 108 89 108 1000 108 133 108 133 1200 108 133 108 133 1400 133 159 133 159 1600 133 159 133 159 1800 159 159 2000 159 194 2200 et autres 194 194 159 194 133 133 194 133 159 133 159 159 159 133 159 159 194 194 194 159 133 194 194 On aurait pu indiquer d'autres diamètres, lorsque le choix est fait en fonction de la granulométrie du produit et de la dureté des conditions de travail. 49
  42. 42. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.6.2 - Choix en fonction de la charge Le type et les dimensions des rouleaux des convoyeurs à bande dépendent essentiellement de la largeur de la bande, de l'écartement des stations-supports, et surtout de la charge maximale que doivent supporter les rouleaux sous pression, nonobstant d'autres facteurs de correction. du nombre de rouleaux sur une traverse ou un support, des angles d'inclinaison des rouleaux latéraux, de la granulométrie du produit et d'autres facteurs pertinents indiqués ci-après, on peut calculer l'effort maximal exercé sur les rouleaux pour chaque type de station-support. Le calcul des efforts dus à la charge est généralement effectué par le concepteur de l'installation. Néanmoins, on trouvera ciaprès, à titre de vérification ou pour des cas de convoyeurs simples, quelques principes permettant de déterminer les faits. La valeur d'effort ainsi obtenue peut être comparée à la capacité de charge des rouleaux indiquée dans ce catalogue, qui est valable pour une durée de vie prévisionnelle de 30.000 heures. Pour une durée différente, on peut multiplier la capacité de charge par un coefficient pris dans le tableau 22 et correspondant à la durée de vie souhaitée. La première valeur à définir est l'effort exercé sur les stations-supports. Ensuite, en fonction du type de station-support (porteuse, inférieure ou amortisseuse), Principaux facteurs pertinents: Iv v ao au qb Fp = = = = = = Fd Fs Fm Fv = = = = débit-masse t/h vitesse de la bande m/s écartement des stations-supports du brin supérieur m écartement des stations-supports du brin inférieur m poids de la bande par mètre linéaire Kg/m coefficient de participation des rouleaux sous contrainte maximale voir Tab.17 (dépend de l'inclinaison du rouleau dans la traverse) coefficient de choc voir Tab. 20 (dépend de la granulométrie du produit) coefficient d'utilisation voir Tab.18 coefficient lié à l'environnement voir Tab.19 coefficient de vitesse voir Tab. 21 Tab. 17 - Coefficient de participation Fp 0° 20° 20° 30° 35° 45° 1,00 0.50 0.60 0.65 0.67 0.72 50
  43. 43. Tab. 18 - Coefficient d'utilisation Tab. 20 - Coefficient de choc Fd Durée de vie Fs Granulométrie du produit Moins de 6 heures par jour 0.8 Vitesse de la bande m/s 1.1 Plus de 16 heures par jour 3 3.5 4 5 6 0 ÷ 100 mm 1 1 1 1 1 1 1 1.02 1.03 1.05 1.07 1.09 1.13 1.18 150 ÷ 300 mm 1.0 De 10 à 16 heures par jour 2.5 100 ÷ 150 mm De 6 à 9 heures par jour 2 1.04 1.06 1.09 1.12 1.16 1.24 1.33 1.06 1.09 1.12 1.16 1.21 1.35 1.5 1.2 1.32 1.5 1.7 1.9 2.3 2.8 1.2 en couches de produit fin 150 ÷ 300 mm Tab. 19 - Coefficient lié à l'environnement sans couches de produit fin Conditions Fm Maintenance propre et régulière 0.9 Présence de produit abrasif ou corrosif 1.0 Présence de produit très abrasif ou corrosif 300 ÷ 450 mm 1.1 Tab. 21 -Coefficient de vitesse Fv Vitesse de la bande Diamètre des rouleaux mm m/s 60 76 89-90 102 108-110 133-140 159 0.5 0.81 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 1.0 0.92 0.87 0.85 0.83 0.82 0.80 0.80 1.5 0.99 0.99 0.92 0.89 0.88 0.85 0.82 2.0 1.05 1.00 0.96 0.95 0.94 0.90 0.86 2.5 1.01 0.98 0.97 0.93 0.91 3.0 1.05 1.03 1.01 0.96 0.92 3.5 1.04 1.00 0.96 4.0 1.07 1.03 0.99 4.5 1.14 1.05 1.02 5.0 1.17 1.08 1.0 Tab. 22 - Coefficient de vie théorique des roulements Durée de vie prévisionnelle théorique du roulement 10'000 20'000 30'000 40'000 50'000 100'000 Coefficient avec base 30'000 heures 1.440 1.145 1.000 0.909 0.843 0.670 Coefficient avec base 10'000 heures 1 0.79 0.69 0.63 --- --- 51
  44. 44. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Calcul des sollicitations Après avoir défini le diamètre des rouleaux en fonction de la vitesse et du nombre de rotations, on peut ensuite calculer l'effort statique exercé sur les stations supérieures porteuses à l'aide de la formule suivante: IV Ca = ao x ( qb + 3.6 x v ) 0,981 [daN] L'effort statique sur une station-support inférieure, où il n'y a pas de charge du produit, est obtenu à l'aide de la formule suivante: Cr = au x qb x 0,981 L'effort dynamique sur une station-support inférieure est égal à: Cr1 = Cr x Fs x Fm x Fv En multipliant par un coefficient d'utilisation, on obtient l'effort dynamique sur la traverse: Ca1 = Ca x Fd x Fs x Fm [daN] En multipliant ensuite par le coefficient de participation, on obtient l'effort sur le rouleau le plus sollicité (rouleau central dans le cas d'une station en auge dont tous les rouleaux ont la même longueur): x 52 Fp [daN] et l'effort sur les rouleaux d'une station inférieure, à un ou deux rouleaux, sera égal à: cr= Cr1 x Fp ca = Ca1 [daN] [daN] [daN] En ayant les valeurs de "ca" et "cr", on peut rechercher dans le catalogue les rouleaux (d'abord par diamètre) qui ont une capacité de charge suffisante.
  45. 45. Fig. 35 1.7 - Sollicitation de la bande et des rouleaux amortisseurs Le système d'alimentation qui permet au produit de tomber sur le convoyeur à bande doit être construit de manière à réduire au minimum les détériorations du matériau ou de la surface de la bande qui sont dues aux chocs. C'est particulièrement important lorsque le produit tombe d'une grande hauteur et est constitué de gros morceaux comportant des arêtes aigües. Les rouleaux qui soutiennent ou portent la bande dans la zone de chargement sont généralement des modèles amortisseurs (avec des bagues en caoutchouc) montés sur des cadres supports en auge très rapprochés. La bande est ainsi soutenue de manière flexible. Il est largement reconnu que l'utilisation de stations-supports suspendues du type "guirlandes", Fig. 37 et 38, permet, grâce à leurs propriétés intrinsèques de flexibilité, d'absorber avec beaucoup d'efficacité les chocs dus aux produits qui tombent sur la bande. De plus, la guirlande peut s'adapter à la forme de la charge. Fig. 36 Fig. 37 Fig. 38 53
  46. 46. ® L'ingénieur concepteur du convoyeur doit tenir compte des éléments suivants: - le choc du produit sur la bande doit se produire dans le sens de marche du convoyeur et à une vitesse proche de celle de la bande. Se reporter au chapitre 3 du présent catalogue pour de plus amples informations sur la gamme des modèles de rouleaux amortisseurs à bagues caoutchouc qui ont des propriétés d'amortissement très élevées, ainsi que pour la gamme des stations suspendues, modèles "guirlande". 1.7.1 - Calcul des efforts qui s'excercent conjointement sur les rouleaux amortisseurs On peut définir la bonne hauteur de chute du produit Hc à partir de la formule suivante: NO Hc = Hf + Hv x sen2 γ où: Hf = hauteur de chute entre la face supérieure de la bande de chargement et le point de contact avec le produit contenu dans la trémie; Hv = hauteur entre le point de contact du produit contenu dans la trémie et la surface de la bande inférieure; γ = angle d'inclinaison de la trémie. - la trémie de chargement doit être positionnée de telle manière que le produit tombe aussi près que possible du milieu de la bande. Fig. 39 Lors du choix des rouleaux amortisseurs, nous proposons de tenir compte de deux aspects importants pour la conception: - la hauteur de chute du produit doit être réduite au minimum, dans la mesure du possible compte tenu des exigences de la conception de l'installation. - chargement régulier avec un produit fin homogène, - chargement d'un produit constitué de gros morceaux. Fig. 40 Hf paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande Au stade de la conception, il convient d'apporter une attention toute particulière au système d'alimentation et à la conception des stations-supports amortisseuses. γ Hv 1 Informations techniques 54
  47. 47. Chargement régulier avec un produit fin homogène Les rouleaux amortisseurs doivent être conçus non seulement pour supporter la charge de produit qui arrive sur la bande (comme pour une station porteuse normale), mais également les forces de choc résultant de la chute du produit. Pour les produits en vrac fins et homogènes, la force d'impact pi, pour une hauteur de chute corrigée, est calculée à l'aide de la formule suivante: pi ≅ IV x √Hc ––––– 8 [Kg] Se reporter au paragraphe "choix des rouleaux" pour les caractéristiques de conception des rouleaux qui conviennent le mieux. Chargement de produit constitué de gros morceaux L'effort dynamique pd exercé sur le rouleau central peut être calculé en utilisant Gm qui est le poids des gros blocs de produits, en tenant compte de l'élasticité Cf de la traverse et des rouleaux. pd ≅ Gm + où: √( 2 x Gm x Hc x Cf ) [Kg] où: IV = débit du produit en t/h (la capacité de charge de la bande) Gm Hc Cf L'effort qui s'exerce sur le rouleau central, pic, qui est de toute évidence celui qui est soumis à la contrainte la plus importante, est obtenu en appliquant le coefficient de participation mentionné précédemment, Fp. Il y a différents coefficients qui dépendent principalement de l'angle λ qui est l'angle d'inclinaison des rouleaux latéraux: √Hc pic ≅ Fp x pi = Fp x IV x ––––– 8 [Kg] On prend en général: Fp = 0.65 per λ = 30° Fp = 0.67 per λ = 35° Fp = 0.72 per λ = 45° Exemple: Calculons l'effort sur le rouleau central d'une station-support sur traverse, étant donné un débit-masse de produit de: Iv = 1800 t/h, Hc = 1.5m et λ = 30°: √1.5 pi = 1800 x ––––– = 275 Kg 8 = poids des gros morceaux du produit [Kg] = hauteur de chute corrigée [m] = constante d'élasticité de la traverse/des rouleaux amortisseurs. La force d'impact est considérée comme étant répartie sur les deux roulements du rouleau porteur central. Le poids approximatif d'un morceau de produit peut être obtenu à partir du graphique de la Fig. 41. On peut noter qu'en plus de tenir compte de la longueur, le poids dépend de la forme du morceau. Le graphique de la Fig. 42 indique la constante d'élasticité pour les systèmes les plus courants de support et d'amortissement (stations-supports fixes munies de rouleaux en acier, stations-supports fixes munies de rouleaux à bagues caoutchouc, stationssupports suspendues en guirlandes) ainsi que la résultante des forces d'impact sur le rouleau pour diverses énergies de chute du produit Gm x Hc. Le graphique indique surtout l'effort statique sur les roulements du rouleau obtenu à partir de Gm x Hc, mais avec un coefficient de sécurité 2 et 1.5. Nous avons sur le rouleau central: pic = Fp x pi = 0.65 x 275 = 179 Kg En ajoutant à cela la valeur telle que considérée sur une bande horizontale, on peut obtenir l'effort total sur le rouleau central d'une station-support. 55 Le coefficient d'élasticité dépend de divers facteurs, tels que le type de caoutchouc utilisé pour les bagues, la longueur et le poids des rouleaux, le nombre et I'articulation des stations suspendue en guirlande, le type et l'élasticité des parties flexibles des supports amortisseurs. Le calcul de l'effort dynamique pd doit prévoir une évaluation précise de ces facteurs. Exemple : Une charge de 100 kg tombe d'une hauteur Hc de 0.8 m sur une station suspendue de type guirlande équipée de rouleaux en acier normal (coeff. Cf pris comme hypothèse 20.000 Kg/m = 200 Kg/cm). Calcul de l'énergie de la chute: Gm x Hc = 100 x 0.8 = 80 Kgm Calcul à l'aide du tableau de la force dynamique de chute: pd = 1800 Kg. En prenant un coefficient de sécurité de 2, les roulements doivent résister à un effort statique de 1800 kg; (2 roulements) c'est-à-dire des rouleaux de la série PSV7 (roulements 6308; Co = 2400 Kg).
  48. 48. ® 1 Informations techniques Fig. 41 - Poids des morceaux de produit 1400 900 800 1000 900 800 600 500 600 700 600 400 500 400 300 500 700 300 400 300 200 200 400 300 200 100 90 80 100 90 80 200 100 90 70 70 50 60 80 poids “Gm” d’un morceau de produit (kg) paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 100 90 80 70 60 70 60 60 40 50 40 30 50 30 40 20 50 30 20 40 30 20 20 10 9 8 10 9 8 10 9 8 7 6 6 5 4 5 3 7 4 6 5 3 7 6 10 9 8 7 2 4 5 3 2 4 Lb 1 3 2 1 2 3 2 1.2 0.8 0 200 400 600 800 1000 Poids spécifique Dimensions du morceau "Lb" (mm) 56
  49. 49. Fig. 42 - Constante d'élasticité Cf coéfficient de sécurité = 2 = 1.5 --3800 --5000 5000- - 4800 4600 4400 Effort statique des roulements Co (Kg) 4200 40003800 3600 3400 kg 00 =1 =1 =1 2400 Cf 00 Cf =2 0 0k 2600 Cf g/c m 0k g/c m 50 kg /cm 2800 /cm 3000- 2200 es ul ea ux 20001800 1400 ule Ro 1200 1000- au gu or b a ro c 5 am e c v à ve x a de ea au lan ule uir rland i G Ro Gu se lis tis 1600 se ur s Cf Effort dynamique Pd (kg) 3200 600 Cf = Constante d'élasticité 200 0 0 2 3 4 5 6 7 8 10 15 20 30 40 60 80 100 150 200 Energie de chute = Gm x He (kg.m) 57 300 400 600 800 1000 - --3000 - - --3000 - - --2000 - --1000 800 400 --4000 - - 800 - 600 - 400 - 200 - - --2000 - --1000 - 800 - 600 - 400 - 200 -
  50. 50. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.8 - Autres accessoires Parmi tous les autres composants d'un convoyeur, le système de nettoyage de la bande et les capots peuvent avoir, dans certaines circonstances, une importance fondamentale et doivent être pris en considération très tôt dans la phase de conception du convoyeur. Il existe une grande variété de dispositifs de nettoyage. La majorité d'entre eux se divise en deux groupes: statiques et dynamiques. 1.8.1 - Dispositifs de nettoyage Il est prouvé qu'on peut réaliser d'importantes économies en utilisant des systèmes efficaces de nettoyage de la bande, qui se traduisent en particulier par une réduction du temps passé à effectuer la maintenance de la bande et par une augmentation de la productivité, qui est proportionnelle à la quantité de produit récupérée lors du nettoyage, ainsi que par une augmentation de la durée de vie des pièces en mouvement. Fig. 44 Les systèmes statiques les plus utilisés sont les plus variés, car ils peuvent être installés dans tous les endroits du côté sale de la bande. Ils agissent directement sur la bande au moyen d'une lame segmentée, Fig. 44. 3 1 2 4 5 Fig. 43 - Emplacements idéaux pour installer des dispositifs de nettoyage 1 sur le tambour d'entraÎnement 2 à environ 200 mm du point de tangence où la bande quitte le tambour 58 3 sur la face intérieure de la bande du brin inférieur avant les tambours de contrainte ou d'inflexion. 4 sur la face intérieure de la bande avant le tambour de renvoi
  51. 51. Les systèmes dynamiques, fonctionnant avec un moteur, sont moins variés et sont plus coûteux en termes d'investissement, d'installation et de mise en service. Il s'agit de tambours ou de tambours moteurs sur lesquels sont montés ou fixés des balais qui sont en contact direct avec la bande. Fig. 45. Côté sale Côté net Fig. 47 1.8.2 - Retournement de bande Sur les convoyeurs de très grande longueur, le brin inférieur de la bande est retourné à 180° pour réduire les phénomènes d'adhérence de résidus de produit sur les rouleaux et sur la traverse des stations-supports. Le brin inférieur peut être retourné à 180° après le tambour de commande, puis être remis dans sa position d'origine avant le tambour de renvoi. Fig. 45 Les autres dispositifs sont des racleurs ou des déviateurs qui agissent sur la face intérieure du brin inférieur de la bande. Les retournements de bande s'effectuent généralement au moyen d'une série de rouleaux orientés de manière adéquate. La longueur minimale requise pour retourner une bande est généralement égale à environ 14/22 fois sa largeur. Grâce à ce système, les rouleaux des stations inférieures ne sont plus en contact avec le brin supérieur porteur de la bande où sont restés accrochés des résidus de produit. 1.8.3 - Capots couvercles pour convoyeurs à bande Fig.46 Ils servent à enlever le produit déposé, avant les tambours de commande et de renvoi, ou en certains autres points où le produit peut rester coincé entre le tambour et la bande, risquant ainsi de perturber le passage de la bande. Fig.46. Après avoir défini les composants de première importance, le concepteur se penche sur les accessoires secondaires, tels que les capots. Il peut s'avérer nécessaire de recouvrir le convoyeur en raison du climat, des caractéristiques du produit transporté (sec, léger, volatile) et de la nature de l'installation. 59 Côté sale Côté net
  52. 52. ® 1 Informations techniques paramètres à prendre en compte pour l'étude et la conception des convoyeurs à bande 1.9 - Exemples d'étude d'un convoyeur à bande Afin de présenter plus clairement le problème des tensions critiques dans divers tronçons d'un convoyeur à bande, voici un exemple d'étude. Les données relatives au produit transporté et à ses caractéristiques chimiques et physiques sont les suivantes: Produit: - clinker (Tab. 2 pag.20) - masse volumique: 1.2 t/m3 - granulométrie 80 à 150 mm - abrasivité: très abrasif - angle d'éboulement: ~ 30° Débit souhaité: IV = 1000 t/h correspondant à un débit volumétrique IM = 833 m3/h Vitesse et largeur de la bande A partir du Tab. 3 (pag.23) on peut définir que le produit peut être classé en B et, la granulométrie étant de 80/150 mm, il en ressort que la vitesse maximale conseillée est de 2,3 m/s. A l'aide du Tab. 5 (pag.26-30) on peut évaluer le type et le modèle des stationssupports dont on a besoin, en fonction de la vitesse précédemment déterminée, pour assurer le débit-volume lM souhaité de 833 m3/h. Pour obtenir ce résultat on doit calculer le débit volumétrique Ivr (pour la vitesse v = 1m/s) pour une inclinaison du convoyeur de δ = 6°. IM Caractéristiques de l'installation: - entr'axe 150 m - variation de la hauteur H = + 15 m (élévation) - pente = 6°~ - conditions d'exploitation: normales - utilisation: 12 heures par jour A partir des données fournies, on peut calculer: la vitesse, la largeur de la bande, le modèle et le type des stations-supports. De plus, on peut définir les tensions de la bande en diverses zones critiques et partant de là la puissance absorbée et le type de bande. 60 IVT = v x K x K1 [m3/h] où: IM = débit-volume v = vitesse de la bande K = coefficient de correction pour tenir compte de la pente de 6°: 0,98 (schéma Fig 8 pag.31). K1 = coefficient de correction pour tenir compte de l'irrégularité de I'alimentation: 0,90 (pag.31)

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