Table des mati�res - Pr�c�dente - Suivante

c) �L�MENTS DE CHOIX DES TRANSPORTEURS � BANDE

Le type de bande est d�fini en fonction de nombreux crit�res:

- la longueur � parcourir,

- la d�nivel�e: pente maximum de 18-20� en montant et de 15� en descendant avec une bande lisse,

- la vitesse et la largeur de la courroie: la gamme des vitesses s'�tend de 0,2 � 12 m/s; classiquement, les bandes circulent � 2-3 m/s, jusqu'� 4, voire 6 m/s pour les bandes tr�s longues,

- la forme de l'auge,

- le produit � transporter:

• nature,
• densit� apparente,
• granulom�trie - angle de talus naturel,
• d�bit maximum,
• agressivit�, colmatage.

�nergie � fournir:

1� pour entra�ner la bande � vide et le produit,
2� pour �lever le produit (bande inclin�e),
3� pour acc�l�rer le produit de la vitesse 0 � celle de la bande.

Pour �clairer l'expos�, un exemple num�rique sera trait� � chaque paragraphe avec les hypoth�ses suivantes:

VITESSE MAXIMUM DE BANDE ET INCLINAISON MAXIMUM SELON LES PRODUITS

1� Dimension de la bande

La largeur est � d�finir en fonction de la vitesse et de l'inclinaison maximum support�es par le produit, puis en fonction de la capacit� de la bande selon l'angle de rel�vement des bords.

CAPACIT� TH�ORIQUE (m�/h) DES BANDES (transport horizontal) AVEC UN TALUS NATUREL DE 150 ET UNE VITESSE DE 1 M/S. (D�bit proportionnel � la vitesse).

Facteur de correction K pour transport inclin�.

En pratique, avec le grain, les largeurs retenues sont les suivantes

Exemple num�rique

- D�bit volume Qv = 100/0,75 = 133 m�/h
- Correction pour transport inclin� K = 0,95

- Largeur de la bande � 2 m/s (vitesse maximum 4 m/s) et auge � 20�.

Une bande de 500 mm qui d�bite 148 m�/h � 2 m/s peut convenir.

2� Puissance n�cessaire du moteur

Puissance absorb�e

avec

Ces valeurs illustrent la tr�s grande importance relative des frottements sur les bandes courtes.

Valeurs moyennes:

Puissance du moteur � installer

A partir de la puissance absorb�e elle doit tenir compte du rendement de la transmission moteur-tambour: r

Valeurs de r

Exemple num�rique (suite)

Puissance absorb�e

Wa = (1,8 x 0,03 x 100)/367 (3,6 x 17 x 2 + 100) + (100 x 3,5)/367
Wa = 3,27 + 0,95
Wa = 4,22 kW

Puissance � installer

Wm = 4,22 x 1/0,8 = 5,28 kW

d) AVANTAGES ET INCONV�NIENTS DES BANDES TRANSPORTEUSES

- Avantages

• Faible consommation d'�nergie (0,0075 � 0,0026 kW/t/m).
• D�bits �lev�s.
• Manutention douce, bien adapt�e aux produits fragiles.
• Vidange totale (emploi g�n�ralis� en station de semences).
• Fonctionnement silencieux.

- Inconv�nients

• Tr�s encombrantes, surtout avec le chariot verseur.

COTES MINIMUMS D'ENCOMBREMENT D'UN CHARIOT VERSEUR

• Capotage compl�mentaire � pr�voir pour le travail � l'air libre (dans ce cas, l'emploi du chariot verseur est � �tudier avec soin).

• D�gagement de poussi�re.

• Cr�ation d'�lectricit� statique.

e) BANDES TRANSPORTEUSES PARTICULI�RES

Outre la bande classique, deux autres types de bandes peuvent �tre int�ressantes pour la manutention des grains:

- Bande �� bords�

Cette bande est constitu�e d'une sangle plane de base sur laquelle sont rapport�s de chaque c�t�, par vulcanisation � froid, des bords verticaux et en travers, des tasseaux, des godets, des chevrons, etc.

Les bords, de 80 ou 125 mm de hauteur selon les mod�les, ont une forme gauffr�e qui leur permet de se d�velopper au passage des tambours.

Avec des tasseaux, l'inclinaison des bandes peut atteindre 300, avec des godets elle peut �tre presque verticale (85�).

Ses applications sont tr�s nombreuses. Entre autres, elles sont souvent choisies pour l'�l�vation de mais en �pis sur des hauteurs de quelques m�tres.

- Bande sous tube

Il s'agit d'un principe d�velopp� en Grande-Bretagne sous le nom de �Belt Veyor�. Il consiste � faire circuler � grande vitesse (5 m/s) dans un tube une bande dont la largeur est sup�rieure au diam�tre du tube (� : 25 cm et 1 : 30 cm par exemple). La bande s'incurve l�g�rement en formant une auge qui permet le transport du produit sans contact avec le tube. La vitesse cr�e sous la bande un coussin d'air qui diminue les frottements. Ce mat�riel, construit en longueur standard de 12 m, est moins encombrant et plus maniable qu'une sauterelle sur chariot et le produit n'est pas expos� aux intemp�ries. Il peut travailler jusqu'� des pentes de 30�, voire 45� avec des d�bits atteignant 50 � 60 t/h.

a) PRINCIPE

Le transporteur � cha�ne a �t� invent� par l'anglais REDLER d'o� le nom souvent donn� � cet appareil. Il se compose d'une cha�ne � maillons plats sur lesquels sont fix�e des barrettes lat�rales qui forment des raclettes. Cette cha�ne circule dans un carter de section rectangulaire entre un pignon d'entra�nement et un pignon de renvoi, le brin inf�rieur glissant sur le fond du carter.

Le grain, aliment� par la partie sup�rieure du convoyeur, coule au travers du brin sup�rieur de la cha�ne et tombe au fond du carter.

Le coefficient de frottement des grains entre eux (frottement interne) �tant nettement sup�rieur � celui du frottement du grain sur les parois, l'ensemble du produit est entra�n� par les barrettes et progresse en un flux continu dont la section est g�n�ralement un carr� de c�t� �gal � la largeur du carter alors que la hauteur des barrettes n'est que de quelques centim�tres.

Les d�bits s'�chelonnent en g�n�ral entre 20 et 200 t/h.

b) DESCRIPTION

- Carter

Il est r�alis� en t�le d'acier de 2 mm pour le couvercle, 3 � 4 mm pour les flancs et 6 mm au moins pour le fond. A la demande, ce dernier peut �tre fourni en acier alli� au mangan�se, plus co�teux mais dont la r�sistance � l'abrasion est plus �lev�e.

Cette d�pense suppl�mentaire est � conseiller pour les installations tr�s utilis�es. Le couvercle peut �tre ais�ment d�mont� pour inspecter la cha�ne. Sur les flancs, des fen�tres transparentes permettent de contr�ler l'�coulement du grain.

Le carter peut �tre doubl� pour permettre des manutentions simultan�es dans les 2 sens (Cf. fig. 187).

Fig. 186: Transporteur � cha�ne.

Fig. 197: Transporteur � double carter. (Doc. BUHLER.)

- Cha�ne

La cha�ne sans fin est r�alis�e en acier au carbone forg� ou en acier alli�. Elle est guid�e sur le fond du carter par une bande d'usure de 5 mm de hauteur environ qui limite son usure et att�nue le bruit � vide. Cette bande est r�alis�e en nylon chez certains constructeurs, en bois chez d'autres. Elle est viss�e sur le fond du carter afin de pouvoir �tre remplac�e ais�ment.

Les raclettes, en acier sp�cial r�sistant � l'abrasion, sont soud�es perpendiculairement � la cha�ne et g�n�ralement droites, mais peuvent avoir des formes vari�es selon l'utilisation d�sir�e (Fig. 188):

• Raclettes demi-circulaires pour les transporteurs en forme d'auge et non pas de rectangle. Ce type de transporteur est bien adapt� aux produits fragiles et � la graineterie. Il travaille � vitesse lente (0,60 m/s) et supporte des pentes jusqu'� 45� alors que l'inclinaison maximum avec les raclettes classiques est de 12�.

• Raclettes en U qui permettent les transports inclin�s et verticaux. Le transporteur � cha�ne peut ainsi remplacer l'�l�vateur � godets.

188: Diff�rents types de raclettes.

- Entra�nement

Il est assur� par une roue dent�e mont�e sur un axe support� par des paliers � billes sur les flancs du carter. La roue de renvoi est mont�e sur un axe coulissant qui permet de r�gler la tension de la cha�ne. Un motor�ducteur �lectrique entra�ne la cha�ne � une vitesse comprise entre 0,2 et 1 m/s selon les produits. Outre la nature du produit, la vitesse peut �tre choisie selon le mode d'utilisation. En cas d'utilisation sporadique, l'usure n'est pas un facteur primordial, et la vitesse peut �tre accrue, ce qui permet de choisir un mat�riel plus petit donc moins co�teux � l'achat.

c) �L�MENTS DE CHOIX D'UN TRANSPORTEUR � CHA�NE

D�bit: Q = 36 � S � V � Ps

avec
Q en t/h
S section du flux en dm�
V vitesse de la cha�ne en m/s
Ps poids sp�cifique de la denr�e en t/m�.

- Puissance install�e

• Formule empirique fran�aise: W = 0,0018 (4P₁ + P₂) � V avec - W en kW
• P₁ poids de la denr�e dans le transporteur en kg.
• P₂ poids de la cha�ne (6 kg/ml pour les petites, 13 kg pour les plus grosses).
• V en m/s.

(Cette formule empirique a �t� �tablie avec du bl� et tient compte de la puissance n�cessaire pour le red�marrage en charge).

- Puissance absorb�e

• Formule am�ricaine:

avec

W en kW
C d�bit en t/h

L longueur en m
H hauteur d'�l�vation pour transport inclin� en m
M coefficient de charge - M = 1,2 (+ 0,03 pour chaque alimentation et sortie suppl�mentaire.)
E rendement des transmissions = 0,85

Transporteur � cha�ne horizontal de 100 t/h et 90 m de longueur v�hiculant du grain sans entr�e ni sortie interm�diaire.

Puissance absorb�e:

kW

Dans la pratique, la puissance du moteur install� par le constructeur devra tenir compte d'une marge de s�curit� de l'ordre de 50 %.

En moyenne, les puissances install�es par les constructeurs sont comprises entre 0,0033 kW/t/m� pour les petits transporteurs et 0,0022 kW/t/m pour les plus grands, plus performants.

• Formule fran�aise:

d) AVANTAGES ET INCONV�NIENTS

- Avantages

• Faible encombrement. A d�bit �gal le transporteur � cha�ne est environ 7 fois moins encombrant qu'une bande et 2 fois moins qu'une vis.

• Enti�rement ferm�, �tanche et autoporteur, donc utilisable � l'air libre et ne d�gageant pas de, poussi�re.

• Peu de casse de grain.

• Alimentation et vidange possibles en plusieurs points du transporteur.

• Entretien facile (graissage des paliers et r�glage de tension de la cha�ne).

- Inconv�nients

• Puissance absorb�e 2 � 3 fois sup�rieure � celle d'une bande.
• Ne convient pas pour les produits collants et pouvant se tasser.
• Bruyant dans les sections fonctionnant � vide.
• Cher � l'achat et s'usant rapidement avec les grains abrasifs (paddy).
• Pas de vidange totale (inutilisable en station de semences).

e) S�CURIT�

Cet appareil, enti�rement ferm�, est peu dangereux.

La principale pr�caution � prendre est de pr�voir un contact �lectrique antibourrage � l'extr�mit� du transporteur pour l'arr�ter avant rupture de la cha�ne en cas d'obstruction accidentelle dans le circuit aval.

f) TRANSPORTEURS � CHA�NES SP�CIAUX

- Transporteur � flancs ouverts

Ce type de transporteur est de plus en plus utilis� dans les tr�mies de r�ception de grande capacit�, lesquelles, pour ne pas exiger des fouilles trop profondes, sont en forme de V et non pas de pyramide invers�e, donc sans vidange int�grale. La reprise se fait par un transporteur � cha�ne � flancs ouverts par o� est aliment� le brin inf�rieur, le brin sup�rieur de retour �tant prot�g� du grain par un couvercle � 2 pentes.

Fig. 189: Reprise sous tr�mie. Transporteur � flancs ouverts.

- Transracleur (Cf. fig. 141)

Ce mat�riel a �t� sp�cialement con�u pour le chargement et la vidange des grandes cellules � fond plat. Il se compose d'une cha�ne � barreaux en forme de palettes, sans carter, et suspendue par 2 treuils � un pont roulant qui circule au-dessus des cases de stockage. Pouvant fonctionner dans les deux sens, il permet au chargement de remplir la cellule � partir du grain d�vers� sur un c�t� seulement et au d�chargement, de ramener le grain vers les bouches d'�vacuation. Des palpeurs permettent le contr�le automatique de ses d�placements verticaux.

- Transporteur � c�bles

Il s'agit d'une variante dans laquelle la cha�ne est remplac�e par deux c�bles en acier sur lesquels sont fix�es des barrettes en bois. Fonctionnant � 0,40 m/s, son constructeur annonce une �conomie d'�nergie de 50 % par rapport aux mod�les classiques. Son fonctionnement est �galement plus silencieux.

Fig. 191: Transporteur � c�bles. (Doc. GEOFFROY.)

Le d�placement du produit pulv�rulent ou granuleux est obtenu par sa mise en suspension dans une veine d'air circulant dans une tuyauterie, � une vitesse suffisante pour qu'il ne puisse se d�poser en chemin.

Classiquement, un transporteur pneumatique se compose de 5 �l�ments:

• une alimentation,
• une tuyauterie,
• une chambre de s�paration air-produit,
• un dispositif de filtration de l'air,
• un ventilateur.

Fig. 192: Transporteur pneumatique.

- Alimentation

Lorsqu'ils travaillent en aspiration, les transporteurs sont dot�s d'une suceuse que l'on plonge dans le produit. Le dosage du m�lange air-produit est obtenu par le d�placement d'un manchon coulissant qui forme une double enveloppe et ouvre plus ou moins le passage de l'air (Cf. fig. 193).

Fig. 193: T�te d'aspiration.

En refoulement, l'alimentation est assur�e, soit par un �injecteur�, soit par une �cluse. L'injecteur est une arriv�e de produit plac�e au niveau d'un �tranglement de la conduite (�venturi�) permettant de cr�er une d�pression importante et une grande vitesse d'air. Lorsque le produit n'est pas en charge sur l'injecteur son rendement est faible (5 � 3 %), donc un ventilateur � forte pression est n�cessaire et ce type d'injecteur ne convient que pour des concentrations massiques faibles (moins de 5 kg de produit par kg d'air) et des d�bits faibles (5 t/h). Ce type de transporteur est souvent employ� en agriculture sous le nom de �souffleuse� avec des puissances install�es de 2 � 8 kW.

Fig. 194: Souffleuse

Lorsque le produit est en charge sur l'injecteur, le rendement est nettement am�lior� (r�servoir d'exp�dition pour les petits transporteurs).

L'�cluse rotative est un boisseau cylindrique horizontal comportant au minimum 6 alv�oles et tournant dans un carter �tanche. L'augmentation du nombre d'alv�oles accro�t l'�tanch�it� mais peut g�ner leur remplissage et leur vidange. Des dispositifs particuliers (�cluse � vidange lat�rale, d�compression des alv�oles montantes) permettent d'�viter ces inconv�nients.

- Tuyauteries

Les conduits doivent �tre parfaitement �tanches et leur trac� aussi rectiligne que possible car bien que le transport pneumatique soit bien adapt� aux trajets sinueux et complexes, chaque coude, chaque trajet vertical, provoque des pertes de charges qui s'additionnent et conduisent � des puissances consomm�es tr�s �lev�es. A titre indicatif, dans un calcul approch� des pertes de charge dans le circuit, chaque coude � 90� C est assimil� � 5 m�tres de conduite horizontale et chaque section verticale au double de longueur de conduite horizontale.

P = D P/m�tre horizontal (x m�tres horizontaux + 2 y m�tres verticaux + 5 C/coudes � 90�)

- Chambre de s�paration air-produit

Le produit est s�par� de l'air de transport par un cyclone dans lequel les particules sont centrifug�es.

- Filtration de l'air

Pour ne pas colmater le ventilateur, il est n�cessaire de filtrer l'air. Les mat�riels les plus usuels sont les filtres � manches en tissu � nettoyage discontinu sur les petites installations, et continu sur les autres.

- Ventilateurs

Selon l'installation, 3 types de machines a�rauliques sont utilis�es:

• le ventilateur centrifuge pour des concentrations de transport inf�rieures � 5 kg de produit par kg d'air,

• la pompe � engrenages de type Roots pour les concentrations de 5 � 15 kg. Son grand avantage est d'avoir un d�bit pratiquement constant quelle que soit la pression,

• les compresseurs � vis et � pistons pour les installations � forte concentration (10 � 50 kg/kg) et haute pression (4 � 8 bars).

Une des contraintes du transport pneumatique est de devoir faire l'objet d'une �tude technique pour chaque installation. Le d�chargement des navires est une application fr�quente (jusqu'� 200 t/h), mais sur de faibles distances (une centaine de m�tres).

Des transporteurs pneumatiques sur chariot mobile permettent des d�bits de plusieurs dizaines de tonnes sur des distances jusqu'� 500 m, mais au prix de puissances install�es tr�s �lev�es:

De fa�on g�n�rale, le transport pneumatique consomme 5 � 6 fois plus d'�nergie que les transporteurs m�caniques, ce qui limite son int�r�t.

Une application particuli�re du transport pneumatique est le syst�me �Pale Westerby� de vidange int�grale des cellules � fond plat � l'aide de gaines de ventilation tr�s rapproch�es (1 m environ). Ces gaines comportent des ou�es lat�rales d'o� l'air sort � grande vitesse et entra�ne le grain vers les orifices de vidange (Cf. fig. 142) � un d�bit d�croissant de 40 t/h � 0 en fin de vidange. Dans cette application, les puissances install�es sont importantes, mais le dispositif peut �galement �tre utilis� pour la ventilation du stock.

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