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Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de paille

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Bayn
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Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de paille

Message par Bayn » 29 déc. 2014, 18:49

Bonjour à tous,

Je travaille actuellement sur un projet de "décompacteur de paille" sur lequel je dois effectuer des choix qui nécessiteraient l'avis de "pro".
Le but de ce projet est d'obtenir, sur base d'un ballot de paille moyenne densité, de la paille en vrac non broyée et sans "paquets".
L'idée est donc la suivante : sur un convoyeur n°1, je dépose des ballots dont les ficelles sont coupées. Ce premier convoyeur amène lentement les ballots vers un "décompacteur" ; deux rouleaux munis de dents, tournants à haute vitesse et destinés à défaire les galettes de paille. Un convoyeur n°2 conduit "l'andain" de paille formé par le décompacteur vers la sortie. Les convoyeurs en question sont "bêtement" constitués de deux chaînes reliées par des profilés métalliques léger le tout "frottant" sur un fond métallique. Un système similaire à celui présent dans le fond de certains épandeurs, en somme.

Le convoyeur n°1 est alimenté par un moteur n°1, les deux rouleaux du décompacteur par un moteur n°2 et le convoyeur n°2 par un moteur n°3.
La vitesse de chacun des moteurs doit pouvoir être réglée facilement et en continu pour permettre d'atteindre les meilleurs réglages menant au bon fonctionnement de l'ensemble (gestion des flux, qualité du "décompactage", ...).

Ma question est la suivante : que choisir comme mode d'entraînement en fonction de la difficulté technique et du coût ? Des moteurs électriques monophasés avec variateur de fréquence ou des moteurs hydrauliques raccordés à une centrale + moteur électrique ?

Question subsidiaire : si une faible puissance (~1 - 1,5 kW) est, je pense, nécessaire pour entraîner les convoyeurs, quelle puissance envisager pour le décompacteur ?

Je vous remercie d'avance pour votre aide et vos conseils avisés.

Bien à vous,

Benjamin

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 29 déc. 2014, 19:44

Bonjour Paulo,

Je te remercie pour cette réponse très complète! Je suis conforté par l'exemple de l'épandeur car c'est une référence qui est revenue à plusieurs reprises lors des discussions avec les collègues.
Je vais regarder dans les occasions ce qui existe. J'ai cependant la crainte qu'un épandeur soit trop imposant pour un projet de ce type (surtout au niveau des hérissons). Je travaillerais avec des ballots moyenne densité (36x46x80 cm) et souhaiterais garder un encombrement minimum de cette "machine".
L'intention actuelle est de réaliser les rouleaux par nos propres moyens (tube métallique et dents triangulaires soudées - pas bête les sections de batteuse, ceci dit!). Le problème de l'équilibrage risque cependant de se poser. A voir...

Si je comprends bien ce que tu entends par "les 2 convoyeurs à vitesses variables électriquement, entraînés par l'hydraulique de la centrale" ; un moteur électrique avec variateur de fréquence entraîne la centrale hydraulique. Le débit sera donc fonction des rpm du moteur, c'est cela ?

Dans l'éventualité où je pars de zéro (= je ne trouve pas d'épandeur d'occas'), garderais-tu la même logique ? J'ai l'impression qu'une centrale hydraulique représente un investissement conséquent par rapport à des moteurs électriques monophasés à vitesse variable (mais je me trompe peut-être).

Encore merci pour tes réponses.

mkuhn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par mkuhn » 29 déc. 2014, 21:04

Salut,

Tu veux faire un système à poste fixe?
A l'abri je suppose, ou en extérieur?
C'est une installation unique ou bien quelque chose que tu va produire à plusieurs exemplaire?
Pour l'équilibrage de ce genre de tube avec des sections ou des dents c'est possible avec très peu de matériel (quelques roulements et un pèse lettre suffit) je détaillerai si ça t’intéresse, testé et approuvé.
Si je comprends bien ce que tu entends par "les 2 convoyeurs à vitesses variables électriquement, entraînés par l'hydraulique de la centrale" ; un moteur électrique avec variateur de fréquence entraîne la centrale hydraulique. Le débit sera donc fonction des rpm du moteur, c'est cela ?
Plus ou moins, un moteurs à vitesse fixe serait plus simple à mettre en oeuvre (et sûrement moins cher je crois), après tu monte des régulateurs de débit hydraulique sur chacun de tes convoyeurs, réglable par molette ou électriquement. En gros ton moteur électrique entraine une pompe, la pompe crache vers chacun des moteur hydraulique de convoyeur, et tu envoi plus ou moins de débit en retour (T) pour n'envoyer que le débit (donc la vitesse de tapis) voulu vers les moteurs de convoyeur.

Régulateur hydraulique 3 voies

Après c'est bien sûr si tu passe par de l'hydraulique.

Ensuite si tu utilise un tracteur c'est la même chose, sauf que tu peux directement varier à la vitesse PDF (via le régime) sur la pompe principale et à la fois aux moteurs hydrauliques (si tu monte les régulateurs).

++

PS: J'ai pas parlé de la partie rouleaux de décompactage mais là idem, tu monte avant le moteur hydraulique qui les entraine un régulateur de débit et tu ajuste la vitesse comme tu le sens.

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 29 déc. 2014, 21:55

mkuhn a écrit :Salut,

Tu veux faire un système à poste fixe?
A l'abri je suppose, ou en extérieur?
C'est une installation unique ou bien quelque chose que tu va produire à plusieurs exemplaire?
Désolé, j'aurais dû détailler un peu plus. :)
C'est effectivement un système à poste fixe pour usage uniquement intérieur. Je n'envisage qu'un seul exemplaire pour usage personnel. Je ne souhaite pas que tout ou une partie de l'entraînement se fasse par tracteur de manière à rendre le système "autonome".
Je m'intéresse beaucoup au bricolage, j'ai appris à souder il y'a deux ans et je vise à présent une réalisation plus "haute" du point de vue de mes capacités. D'où mon arrivée façon débutant dans le monde de l'hydraulique.
mkuhn a écrit :Pour l'équilibrage de ce genre de tube avec des sections ou des dents c'est possible avec très peu de matériel (quelques roulements et un pèse lettre suffit) je détaillerai si ça t’intéresse, testé et approuvé.
Très preneur, lorsque tu auras le temps. Je t'en remercie!

Pour une raison que j'ignore encore (et qui est peut-être infondée), je trouve le système hydraulique plus "sexy". Plus silencieux, plus facile de réglage,...et nouveau pour moi.
J'étais donc parti, initialement, sur une centrale hydraulique, mais je dois admettre que n'y connaissant rien en dimensionnement je me suis donc retrouvé incapable de budgétiser l'installation, ne sachant pas quels composants choisir et ayant beaucoup de questions du genre :
  • est-ce qu'un moteur hydraulique peut tourner à très basse vitesse pour me permettre de diminuer la vitesse d'avancée du convoyeur à du "pas à pas" ou dois-je jouer avec des poulies and Co - ce qui m'intéresse moins?"
  • Comment interpréter les litres/min face au rpm traditionnellement annoncés pour les moteurs électriques ?
  • Comment dimensionner et concevoir une centrale hydraulique sans oublier de composants importants ?
Bref, je démarre. Je n'espère pas trouver réponse à tout ici (j'envisage de louer les services d'un ingénieur pour un avis ponctuel), mais je suis preneur de toute information à ce sujet. Merci donc à vous deux pour vos réactions.

Merci également pour l'URL ci-dessus! Je galérais à trouver un site de référence complet pour des composants hydrauliques...

mkuhn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par mkuhn » 29 déc. 2014, 22:25

est-ce qu'un moteur hydraulique peut tourner à très basse vitesse pour me permettre de diminuer la vitesse d'avancée du convoyeur à du "pas à pas" ou dois-je jouer avec des poulies and Co - ce qui m'intéresse moins?"
Très basse vitesse oui si on veux mais il va te falloir des boitiers réducteurs entre tes moteurs hydrauliques et tes convoyeurs afin de:

1) Garder tes moteurs hydraulique à un certaine vitesse (on peut les utiliser à basse vitesse mais pas top top)
2) Gagner du couple via ces boitiers multiplicateurs, en effet, j'ai fait aucun calcul encore mais je crois pas qu'un moteur direct soudé sur l'arbre d'entrainement du convoyeur arriverait à entrainer la bête.

Sur les épandeurs t'as des boitiers multiplicateurs. Par contre sur des convoyeurs caoutchouc type convoyeurs cribleuse ou concasseur de carrière t'en a pas forcément.
Ou même en restant dans l'agri, sur les dessileuses automotrices t'en as pas non plus.
Comment interpréter les litres/min face au rpm traditionnellement annoncés pour les moteurs électriques ?
Là tu me demande quelque chose d'impossible, je peux te dire combien tu va avoir de litre.min avec tel type de pompe hydraulique à tel vitesse de rotation. Par contre je ne peux pas calculer un débit hydraulique avec une vitesse de moteur électrique.
Il faut d'abord voir quel est le débit hydraulique qu'il va te falloir, (tes 2 moteurs de tapis, tes moteurs de démeleur), autres? Et ensuite voir quelle cylindrée de pompe tu va devoir prendre. Ensuite seulement tu choisira ton entrainement, à savoir ton moteur électrique.
Comment dimensionner et concevoir une centrale hydraulique sans oublier de composants importants ?
Vive les bouquins...... Franchement là je ne sais que te répondre, ça viens soit avec l'expérience, soit en bouquinant des livres hydrauliques. Ce serait pas mal que tu t'en procure un rien que pour avoir des bases schématiques. J'en ai pas à te proposer de bien vulgarisé et qui ne fasse pas "manuel hyper-compliqué-d'ingénieur-qui-se-la-pete" si tu vois ce que je veux dire... car les trois quart des bouquins de méca ou autre sont imbuvables...
j'envisage de louer les services d'un ingénieur pour un avis ponctuel
Après tu sais, en dimensionnant plus gros, on s'en sort en général (je m'en suis toujours sorti jusque là du moins), bref, pour illustré je dirai "si tu doute du tube, met du fer plein, tu sera rassuré!" :-D
Merci également pour l'URL ci-dessus! Je galérais à trouver un site de référence complet pour des composants hydrauliques...
Quand t'as un projet en tête c'est la bible avant de s'endormir ça ;)

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guimchevalier
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par guimchevalier » 29 déc. 2014, 23:54

Salut Benjamin,

Content de te revoir par ici, et de voir que tu avances dans ton projet!

Pour ma part, je t'aurais plutôt conseillé un entrainement purement électrique pour les convoyeurs
Les raisons principales :
- utilisation d'une alimentation probablement domestique (-> pas de centrale en triphasé, mais un variateur mono peut entrainer un moteur triphasé)
- simplicité de dimensionnement
- et surtout cout plus faible (les composants hydrauliques, c'est cher !)
- bruit moins important (une centrale hydraulique, c'est pas silencieux !)
- consommation d'énergie (l'hydraulique, c'est pas vraiment économique quand on doit faire de la modulation de vitesse, sauf si variateur de fréquence sur la pompe)

Simplicité de dimensionement.

Pour atteindre une vitesse suffisamment lente pour tes convoyeurs, faudrait utiliser un réducteur.
Ça peut se faire avec des courroies et/ou des chaines, mais le top est un réducteur, par exemple comme pour entrainer un tapis d'épandeur. Tu trouves des moteurs électriques avec leur motoréducteur. Ca doit être récupérable dans l'industrie aussi.
Avec un réducteur, par exemple pour 1500 tpm au moteur, tu as genre 100 tpm à la sortie. Et c'est proportionnel. Si la vitesse de sortie est divisée par 15, le couple de sortie est multiplié par 15 également. C'est la conservation de la puissance

Faut compter que le minimum de vitesse d'un moteur électrique à variation de fréquence pas trop chargé, c'est de l'ordre de 20% de sa vitesse nom. Il faut que la ventilation soit externe sur le moteur, un petit ventilateur électrique. On peut monter jusqu'à 2-3 fois la vitesse nominale, mais ca va siffler franchement !
Pour aller très très doucement et pas forcément régulièrement, tu peux utiliser un système à cliquet comme sur un épandeur à déchargement mécanique, ou faire avancer ton moteur électrique par impulsions avec ton variateur.

Pour les puissances, ca va dépendre très fortement du débit attendu et de beaucoup d'autres choses... Ca va être difficile à prévoir :(

Ca risque quand même de faire un paquet de kw. Il sera peut être plus économique de faire tourner les rouleaux dans un premier temps avec un tracteur pour évaluer la puissance (et de faire varier la vitesse pour trouver la "plage" optimale, avant de prévoir ton moteur. Au final, tu te contentera peut être d'une vitesse fixe pour ce moteur (et juste d'un démarreur progressif pour le démarrage sans faire sauter le compteur au lieu d'un variateur plus couteux)

Pour la mécanique, je partirais aussi d'un ancien épandeur (petit et vieux, mais avec déchargement fonctionnel), quitte à ne garder que les chaines (à raccourcir), les arbres d'entrainement des chaines (avec les noix dessus). La caisse peut être revendue ensuite (sauf si tu la gardes comme base pour un châssis pour déplacer ta machine)
Un premier essai pourrait même etre fait directement dessus, quitte à entrainer le tapis à la main.
ex : http://www.2ememain.be/agriculture/agri ... 20702.html

Bonne recherche et au plaisir !
Guillaume

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 30 déc. 2014, 16:44

mkuhn a écrit :...
Merci pour tes nombreuses réponses mkuhn! Je me demandais justement si je ne devais pas bouquiner un peu la théorie de l'hydraulique avant de me lancer là dedans. Je pense avoir ma réponse :)
Je vais tâcher de déterminer plus précisément les puissances et vitesses avec lesquelles composer. Sur base de cela, je verrai si je fais le choix de l'hydraulique ou de l'électrique.
guimchevalier a écrit :Salut Benjamin
Salut Guillaume! Quel plaisir de te voir ici également! :) J'espère que tu vas bien!
Comme tu peux le voir, je suis passé sur les bricolages à "taille réelle"! ^^
Je te remercie pour tes remarques, toujours aussi pertinentes!

Sur base de toutes les interventions de ce topic, j'oscille entre électrique et hydraulique. Chipoter avec un peu d'hydraulique me tente bien car je n'ai encore jamais touché à cela, mais la question du coût se posera à un moment et l'aspect silencieux que j'espérais ne semble pas rencontré.

Même si repartir d'un épandeur existant se présente comme la solution idéale, elle n'est malheureusement que très peu envisageable dans mon cas pour des raisons diverses, notamment d'infrastructure et de moyens techniques.

J'ai contacté une entreprise de moteurs électriques pour avoir plus d'infos sur ce qui existe en terme de variateur de fréquence et motoréducteur et avoir une idée des prix. Avec le site communiqué par mkuhn je devrais pouvoir faire un comparatif, même approximatif, des budgets + avantages/inconvénients de chacun des systèmes d'entraînement.

En attendant, je vais cogiter encore un peu là dessus et réfléchir à la meilleure façon de réaliser l'ensemble sans trop se prendre la tête. :)

Merci à tous pour vos réactions très constructives et à très bientôt!

Benjamin

tramac
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par tramac » 03 janv. 2015, 10:34

Pour l'équilibrage de ce genre de tube avec des sections ou des dents c'est possible avec très peu de matériel (quelques roulements et un pèse lettre suffit) je détaillerai si ça t’intéresse, testé et approuvé


Si tu pouvais détailler,ça m'intéresse ton histoire. :studieux:

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 04 janv. 2015, 12:29

Bonjour à tous,

Avant toute chose, je vous présente mes meilleurs vœux pour cette nouvelle année, en espérant que vous avez bien fêté cela! :)
mfdu35 a écrit :Éviter les sections de bateuse elles vont couper la paille.
J'en ai justement parlé à un ami agriculteur qui m'a tenu le même discours. La combinaison de bords "dentés" et d'une résistance à l'arrachement de la part de la paille pourrait effectivement résulter en un effet de broyage non désiré. Je verrai lorsque j'en serai là! :)
nono40 a écrit : Si je peux me permettre, ton cahier des charges n'est pas assez précis :gene: ( a prendre comme conseil et non comme une critique)
Nullement pris comme une critique, il m'en faut bien plus pour me choquer! ;-)
J'ai choisi de ne pas détailler la totalité de mon cahier des charges dans mon message initial car je souhaitais, à la base, avoir un simple avis technique sur le choix à opérer entre les deux méthodes d'entrainement. J'étais loin de me douter que la question était bien plus complexe que cela...

Ceci étant dit, je te remercie pour le détail apporté dans ton message, cela m'a permis de compléter le CDC du projet! :)
Paulo79 a écrit :Je reviens un peu tard sur le sujet. Après les idées données par chacun, tu n'as plus qu'à chiffrer pour savoir vers où tu vas. Je vais suivre le sujet.

Bon courage,
Merci! J'ai pris quelques contacts pour des devis et vais travailler sur le dimensionnement de l'ensemble dans les semaines à venir (je n'ai que les soirées de libre, malheureusement :) ).

Je ne manquerai pas de vous tenir au courant de l'orientation finale.

A bientôt et encore merci à tous pour vos réflexions.

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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par mkuhn » 05 janv. 2015, 19:39

Salut,

Pour l'équilibrage que m'a demandé de détailler tramac,

Tu as ton rotor, tu fais de chaque côté des supports avec deux roulements de chaque côtés, les roulements cote à cote.

Tu pose le rotor sur ces roulements. L'utilisation de roulements permet d'éviter les frottement et donc de voir où le rotor est le plus lourd. Ensuite, tu prend ton pèse lettre que tu met d'un côté du rotor. Tu regarde vers où il roule le plus facilement, (le côté le plus lourd) que tu met à l'horizontale, et tu viens mettre en appuie le pèse lettre. tu vois combien il pèse et à l'opposé du rotor, tu soude une petite plaque du même poids pour faire contre-poids donc.
Ensuite tu fais tourner le rotor doucement pour vérifier qu'il n'a plus de balourd en arrêtant le rotor tous les 15° environ. Si il reste bien fixe sans tourner, c'est qu'il est bien équilibré.

Si vous avez du mal à comprendre je ferai un petit schéma (en 3D siouplait!) pour être plus clair, mais j'ai pas trop le temps là :S

On a l'impression que c'est de la bricole mais je vous assure que ça fonctionne parfaitement, même sur des rotors tournants très vite.

Bonne soirée, et Bayn n'hésites pas à poster des schémas ou questions si tu as besoin de précisions ;)

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 07 janv. 2015, 19:29

Bonjour,
mkuhn a écrit :Si vous avez du mal à comprendre je ferai un petit schéma (en 3D siouplait!) pour être plus clair, mais j'ai pas trop le temps là :S
Je vais faire mon gros lourd, mais certains ici pourront te confirmer que sans un schéma j'ai une compréhension digne d'un mollusque face aux équations de Laplace. :)

Lorsque tu auras du temps à perdre, et si la proposition tient toujours, peux-tu représenter cela schématiquement?

Milles merci,

Benjamin

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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par mkuhn » 07 janv. 2015, 19:36

Ci joint un petit rotor que j'ai fait avec quelques annotations,

Rotor équilibrage

Alors donc, on a le support, il se divise en deux, et les roulements sont fixés dessus par le milieu. Le rotor peut donc tourner librement sur les roulements grâce aux cages extérieures. Les mêmes suport sont montés de chaque côté.

Ensuite, le pèse lettre, sur celui-ci est posé une tige pour pouvoir prendre appui sur le rotor, avant de faire ce montage il faut au préalable tarer le pèse lettre à zéro AVEC la tige (jaune), ensuite faire le montage en trouvant le balourd, et en ajustant le rotor avec la tige en trouvant l'endroit ou le poids le plus lourd est trouvé.

Ensuite, souder à l'exact opposé une plaque du poids du balourd. (Ici 30 grammes) Pour plus de précision ajuster avec des cordons de soudure...

Des questions? :)

Bayn
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par Bayn » 12 janv. 2015, 22:40

mkuhn a écrit :Des questions? :)
Aucune, c'est franchement astucieux comme méthode!
Merci beaucoup d'avoir pris le temps de réaliser le schéma.

Je n'avance pas beaucoup de mon côté, j'ai eu une offre de prix pour le moteur qui entraînera le décompacteur mais, pour les convoyeurs, la société en question ne fait pas de motoréducteur. Je vais tenter de trouver une boite fiable pour ce type de moteur. ;-)

tramac
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Re: Choix entrainement de convoyeurs et "décompacteur" de pa

Message par tramac » 13 janv. 2015, 18:02

Merci mkuhn,
pas bête du tout,ton systeme

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