Etudes, calculs de structure, développement et suivi industriel banc de tests

Suivi industriel

Projet mécatronique : études, calculs de structure, développement et suivi de la fabrication d’un banc de tests de motoréducteurs électriques avec frein, répondant aux normes CE.

Architecture porteuse mécano soudée en S235 JR : calculs de structure statiques dont soudures.
Arbres, carters et interfaces en 35NCD16 : calculs de structure en fatigue.
Prise en charge du pilotage en couple et effort axial en temps réel.
Couple à tester de 5kNm et effort axial de 250kN (25T).

Logiciels :

Solid Edge (conception)
CatiaV5 (calcul de structure)

Caractéristiques principales :

  • structure de 10m3
  • 10T
  • moteur d'entrainement à aimants permanents SIEMENS de 8kNm de couple (sur couple par rapport au C.D.C. en anticipation de nouvelles architectures à tester)
  • asservissement électro hydraulique (effort axial de 25T)
  • pilotage en temps réel

Ce banc dont le couple maxi est de 8kNm est à ce jour l'un des plus puissants existants.

Pilotage du projet mécatronique jusqu'à l'intégration industrielle.

Sur ce banc d'essai est monté un Drive Head (motoréducteur avec frein) afin de tester les capacités de ce Drive Head à contrôler le phénomère de backspin tout en supportant le poids d'une colonne de pétrole pourvant aller jusqu'à 250kN (25T).
Le Drive Head entraîne en rotation une rod (tige) de longueur maxi 3000ft (900m) actionnant une pompe immergée dans la nappe de pétrole.
À cause des frottements dans la ligne d'extaction du pétrole, pour réaliser un tour de pompe immergée dans la nappe, le moteur doit réaliser environ 88 tours, d'où une énergie de torsion très importante emmagasinée par la rod.
En cas de coupure de l'alimentation électrique, cette énergie de torsion se libère très rapidement (t<1s) et la colonne de pétrole dont le poids peut aller jusqu'à 25T redescend, favorisant la rotation inverse du moteur dont la conséquence peut être l'explosion du moteur. 
C'est ce que l'on appelle le backspin, dont l'énergie est > 1MJ.
Cette énergie doit donc être dissipée par un système de frein intégré au Drive Head.

Les 2 fonctions principales du Drive Head que sont le système de frein et le pallier supportant les 25T en axial sont testées par notre banc d'essais.

Suivi industriel

 

Banc de test assemblé étudié calculé et développé par Mécastyle

 

Mécanique interne du banc de test de moto réducteur avec frein

Demande de rappel