BTS CRCI et BTS ROC : Silo à grains! Virole! Tronc de cône! Fond GRC !

1) INTRODUCTION

Il a été confié à Vivien et Kevin, deux étudiants de BTS CRCI, la conception et la réalisation d’un petit silo à grain, avec que les étudiants se familiarisent avec les processus et procédés de fabrication. Cette étude devait permettre de mener à bien un projet dans son ensemble à partir de divers objectifs et diverses contraintes données en début d’année. La description qui suit est la rédaction succinte de ce qu'ils ont fait pendant cette première période de leur formation en vue de l'obtention de leur BTS CRCI. Cette présentation est aussi dans sa majorité, la rédaction de leur présentation orale de fin d'année.

2) VOICI LES PRINCIPAUX OBJECTIFS PROPOSES

- préparer un dossier complet en vue d’une éventuelle fabrication en série.
-optimiser la matière grâce à une conception idéale.
-faire en sorte que la production soit simple, peu couteuse et réalisable avec les moyens de l’atelier.
-respecter les contraintes imposées par le client ou le professeur.-réaliser en entier un prototype.
-proposer une étude comparative pour une fabrication en S235,en acier inoxydable, et en acier galvanisé.

3) LES PRINCIPALES CONTRAINTES

- le silo devra avoir une contenance minimale de 100 kg de grain (blé ou maïs)
- le silo sera équipé d’un bouchon en forme de fond GRC, réalisé dans l’atelier, grace à un outillage spécifique, et sera cylindrique avec un diamètre qui permettra d’accueillir le bouchon GRC.
- une des contraintes qui à été supprimée dans l’année était au départ, de prévoir une hauteur suffisante pour passer une brouette sous le bec verseur. Cette option à été supprimée par le client.

4)PREMIERES ETUDES ET CONCEPTION

- en vue de respecter la contrainte de départ, qui nécessitait le passage d’une brouette sous le bec verseur, les étudiants ont choisi une garde au sol de 800 mm pour le passage de la brouette.
- ceci à par conséquent donner une hauteur conséquente du silo et une forme effilée pour pouvoir obtenir la contenance de 100 kg, d’autant plus que le diamètre du silo ne pouvait dépasser un diamètre de 395mm.

5) ELEMENTS CONSTITUANTS LE SILO

- le bouchon est un fond GRC, qui est réalisé à partir d’un outillage fabriqué par une autre classe de BTS. Le fond est emboutit dans nos ateliers sur une presse COLLY de 100T.
- les pieds sont fabriqués aussi en tôle pliée afin de standardiser les formats de matière. Une première idée prévoyait la réalisation d’un pied dont la section se rétrécissait au fur et à mesure de l’approche du sol.  Cette solution présentait surtout un avantage esthétique plus qu’un réel besoin. Cette solution a donc été abandonnée au profit d’un pied dont la section reste la même sur toute sa longueur.  La complexité de réalisation est réduite surtout au niveau du pliage.
- des fourrures avaient  été imaginées pour permettre un soudage idéal entre les pieds et le corps du silo.
- les platines serviront à la fixation du silo au sol pour ainsi éviter le basculement de l’ensemble.
- un tronc de cône est soudé à la base du cylindre du silo pour permettre un écoulement plus lent du grain. Celui-ci n’est pas axé et donne la possibilité au grain d’être évacué sur un coté du silo et non en son centre.
- un tube était prévu au départ ou le client souhaitait le passage d’une brouette.
- un renfort à été rajouté à la fin de la réalisation du projet, car les pieds étant peu rigides, il y avait une élasticité trop conséquente.
- un système de fermeture a été conçu puis réalisé pour stopper l’écoulement du grain.
- le corps du silo est un cylindre en tôle acier S235 d’épaisseur 2mm, dont le diamètre est de 395mm et une hauteur de 800mm.

6) REALISATION DU TRONC DE CONE

Le tronc de cône à un volume de 20 litres (après calculs), il contient environ 15 kg de maïs). Pour info, la  densité du maïs = 700kg/m3.Pour sa fabrication, le tronc de cône a été réalisé en 2 parties. Le diamètre de 55mm ne permettant pas d’utiliser les rouleuses du fait du diamètre trop important des rouleaux, les deux parties du tronc de cône sont réalisées par pliage. Le développement est obtenu grace au logiciel LOGITRACE, et un paramétrage correcte de chacune des données imposées par le logiciel.Le logiciel LOGITRACE à présenter deux fonctions nécessaires au projet. La première a été l’obtention d’un développé exploitable par nos logiciels de FAO et de CAO. En effet, à partir du fichier obtenu, au format .DXF, un transfert sur les machines de découpe à commande numériques est possible.Le .DXF obtenu a donc permis la découpe des deux demi-développés du tronc de cone.

La deuxième utilité est le report des génératrices grace à l’impression d’un développé à l’échelle 1 :1.La mise en forme par plis successifs n’a pas été chose aisée à cause du grand nombre de plis à réaliser. Les plis ayant aussi des angles différents, cela à impliquer des corrections d’angles régulières.Une fois les 2 parties pliées, l’assemblage présente un défaut. Les deux pièces ne sont pas identiques et  un recalibrage manuel est indispensable avant d’ètre pointé et soudé.

 

 

7) REALISATION DE LA VIROLE

Celle-ci a été cisaillée puis roulée grace à une Rouleuse électrique à commande numérique. Après roulage, un croquage imparfait à généré des problèmes de non cylindricité de la virole.Il était donc impossible à ce moment là, sans retouches, d’emboiter le bouchon GRC. Le jeu maximal  prévu pour permettre un soudage correct de la virole et du tronc de cône était toutefois satisfaisant  pour ne pas poser de problèmes pour le soudage. Pour résoudre le problème, le cylindre a été repassé dans la rouleuse et le cône a été pointé  tous les 10 cm, progressivement  afin de réduire les écarts.

Pour permettre l’assemblage des deux pièces et afin de limiter l’écart de jeu entre le silo et le tronc de cône, l’utilisation d’un serre joint a été nécessaire. Après le redressage de la virole, le fond GRC s’emboite, et joue parfaitement son rôle de bouchon.Diamètre du corps le plus grand: 398 mmDiamètre intérieur le plus petit pour le bouchon: 400 mm.

8) APRES CONTROLE DES ELEMENTS, SOUDAGE DES ELEMENTS

Soudure au TIG le long de la virole, du cône et sur la périphérie de l’assemblage.

9) REALISATION DU FOND GRC

- découpage à la meuleuse de la bavure suite a l’emboutissage du fond.- mise à niveau de la découpe avec un trusquin de marbre.

10) SOUDAGE DES POIGNEES SUR LE FOND GRC

Initialement il était prévu une poignée sur le dessus du fond, et non 2 sur les cotés, mais avec l’avancement du projet, et au vue de la grande hauteur du silo fini, en cours de fabrication, il a été décidé de mettre plutôt deux poignées sur les cotés

11) CONCLUSION

Ce projet est un prototype, voici les améliorations à apporter:
- Utiliser un fond GRC plus grand pour avoir une hauteur de silo moins importante.
- Changer les cotes du tronc de cône permettrait d’ augmenter le petit diamètre pour utiliser la rouleuse électrique.