Projet Sur Trétaux

sections

• Peinture antirouille

• Poids : 30 Kg

• Charge maxi : 500 Kg

Pour conclure, on remarque que la charge maximum que peut supporter un tréteau diffère suivant le modèle. Pour la suite, on se basera sur le tréteau d’atelier car on a la connaissance du cahier des charges.

HIERARCHISATION DES FONCTIONS

Dans un premier temps, nous allons reprendre la hiérarchisation des fonctions. Elle permet de mettre en évidence l’importance de chaque fonction de service dans une utilisation opérationnelle du produit.

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Histogramme des besoins

D’après l’histogramme présent, les fonctions sur lesquelles nous allons consacrer notre étude sont :

➢ Maintenir sans fléchir les éléments à assembler

o Résistance : Charge Maxi : 5000N

o Encombrement : longueur conseillée : 700 mm

➢ Réaliser des opérations d’assemblage en toute sécurité

o Stabilité

o Effort de manutention : 300 N maxi

➢ Ne pas présenter de parties saillantes et s’intégrer dans l’atelier

o Conception : angles vifs à proscrire

o Finition : en adéquation avec les autres équipements de l’atelier

➢ Avoir un prix de revient compétitif

o 150 € maxi

CALCUL DE LA RESISTANCE DU TRETEAU

Pour connaitre la résistance du tréteau, nous avons utilisé le logiciel RDM6.

Nous avons modélisé le tréteau et les appuis des platines sur le sol pour représenter au mieux la réalité. Puis nous lui avons appliqué une force de 500N en son point le plus critique c'est-à-dire au milieu de la traverse supérieure.

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Figure du tréteau sur RDM6

On obtient une contrainte maximum au niveau de la traverse supérieur, σmax= 22,33MPa.

Grâce à cette contrainte, on peut calculer le coefficient de sécurité :

σ max ≤ Re/s s ≤ Re / σ max s ≤ 275 / 22,33 s ≤ 12,3

Nous trouvons un coefficient de sécurité supérieur ou égal à 12,3. Dans un premier temps, on peut observer que le tréteau résiste bien à la charge de 500 N. Dans un deuxième temps, on peut conclure que le tréteau est surdimensionné.

CALCUL DE LA MASSE DU TRETEAU

Le cahier des charges actuel nous impose une masse du tréteau de 30 kg maximum, afin qu’il soit maniable facilement par l’utilisateur.

Nous prendrons comme densité de l’acier 7,77 pour tous les calculs suivants.

Tube 100 x 40 x 4 : Longueur 700 mm.

Masse = longueur (dm) x (section du profilé) x densité

Masse = 7 x [(1x0, 40) - (0,92 x 0,32)] x 7,77

Masse = 5,69 kg.

Tube 60 x 30 x 4 : Longueur 4752,8 mm.

Masse = longueur (dm) x (section du profilé) x densité

Masse = 47,53 x [(0.6 x 0.3)-(0.52 x 0.22)] x 7,77

Masse = 24 kg.

4 platines 100 x 70 ép. 5:

Masse = volume x densité x nombre de pièce

Masse = (1 x 0.7 x 0.05) x 7,77 x 4

Masse = 1.1 kg.

Masse totale du tréteau : 30,79 kg.

On calcule une masse totale du tréteau égale à 30,79 Kg. On constate que ce poids est à la limite de la masse exigée dans le cahier des charges qui est de 30 kg.

SOLUTION

Nous avons décidé de réalisé notre nouveau tréteau en acier S235 pour des raisons économiques car l’acier S235 est moins chère que l’acier S275.

Ensuite nous avons modifié la conception du tréteau afin qu’il est le minimum de matière et de coupe.

Nous pouvons calculer la contrainte maximum que le tréteau doit supporter avec un coefficient de 3 :

σ max ≤ Re / s σ max ≤ 235 / 3 σ max ≤ 78, 3 MPa

Après une étude réalisé sur le logiciel RDM6, nous allons utiliser du tube carré

40 x 40 x 4 car la contrainte maximum du logiciel se rapproche le plus de la contrainte maximum calculé : 75 ≤ 78,3MPa.

Résultat sur le logiciel RDM6 :

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Figure du nouveau tréteau sur RDM6

CALCUL DE LA MASSE DU NOUVEAU TRETEAU

Tube 40 x 40 x 4 : Longueur 3759.4 mm.

Masse = 37.59 x 0.058 x 7,77

Masse = 16.94 kg.

4 platines 80 x 80 ép. 5:

Masse = 0.8 x 0.8 x 0.05 x 7,7 x 4

Masse = 1 kg.

Masse totale du tréteau : 17.94 kg.

On calcule une masse totale du tréteau égale à 17,94 Kg. On constate que ce poids rentre dans la fonction exigée dans le cahier des charges qui est de 30 kg.

COMPARATIF DES MASSES

Le tréteau initial avait une masse de 30.79 kg, sachant que la masse exigée dans le cahier des charges est de 30 kg, donc le critère n’était pas respecté.

Avec notre tréteau, la masse est de 17.94 kg donc il respecte le cahier des charges. De plus, on gagne plus de 12,5 Kg.

TEMPS DE SOUDAGE

Nous allons effectuer un petit comparatif des temps et des coûts pour le soudage de chaque tréteau. Pour calculer les temps de soudage nous avons utilisé un abaque avec ces différents temps.

▪ Mise en activité du poste de travail : 50 ch.

▪ Mise en place et serrage des pièces sur le montage : 8 ch / pièce.

▪ Soudage : 30 ch / mètre de cordon.

▪ Evacuation : 4 ch / pièce.

Tréteau initial :

D’après le plan que nous avons eu avec le cahier des charges, tous les tubes sont soudés entièrement.

▪ 50 ch.

▪ 8 ch x 16 pièces = 128 ch.

▪ 3240 mm de soudure donc 97.2 ch.

▪ 4 ch.

TOTAL TEMPS DE SOUDAGE : 279.2 ch soit 2.8 heures.

On prend un coût horaire de soudage de 40 € / heure.

Donc le prix de soudage pour se tréteau sera de 112€ et pour la série de 10 de 1120€.

Nouveau tréteau :

Nous avons décidé pour se tréteau de souder seulement 2 côté pour chaque tube et non en périphérie comme le précédent.