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Surpresseurs : le béton remplace l'acier

Mirel Scherer

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- Les appareils construits par Atlas Copco Crépelle adoptent une solution originale pour leur châssis.

Spécialiste de la fabrication des compresseurs pour différents domaines industriels, Atlas Copco Crépelle a décidé, en 2003, de revoir de fond en comble la conception de ses surpresseurs à pistons. « Ces appareils s'installent en complément de nos compresseurs à vis pour faire monter la pression de l'air de 10 à 40 bars », précise Valérie Lecomte, chef de ce projet dans l'entreprise. Petit inconvénient : ils nécessitent toujours une fondation spécifique avec boulons d'ancrage voire la mise en place délicate de plots antivibratiles sous la machine.

Les ingénieurs ont donc profité de cette remise à plat pour chercher une solution capable de résoudre ce délicat problème tout en gardant une bonne résistance aux importantes sollicitations dynamiques engendrées par la machine. Résultat : le châssis classique en acier mécanosoudé a cédé la place au béton armé. « Il en résulte des gains sensibles de temps et de coût d'installation », constate Valérie Lecomte qui note aussi, côté avantages, « une plus grande liberté de choix du lieu d'implantation qui, de surcroît, n'est pas figé ». À condition toutefois que le sol soit plat (afin de répartir au mieux les appuis) et qu'il supporte la charge statique de la machine (résistance au moins égale à 1 900 daN/m2).

Possibilité d'adapter un capot d'insonorisation

Les spécialistes d'Atlas Copco Crépelle ont tout d'abord lancé, avec l'aide d'André Bezy, ingénieur au pôle ingénierie bruit et vibrations du Centre technique des industries mécaniques (Cetim), une opération d'analyse de la valeur pour détecter les solutions susceptibles d'améliorer les performances de la machine et de répondre à toutes les exigences du nouveau cahier des charges (réduction des coûts d'installation, manutention par engins à fourches, possibilité d'adaptation d'un capot d'insonorisation...).

La suite du projet a été menée tambour battant. L'étude du châssis en béton pour deux nouveaux modèles de surpresseurs a commencé en mai 2003. Six mois après, le premier prototype voyait le jour. La suite a été aussi rapide : plusieurs prototypes de surpresseurs étaient assemblés début 2004. Des machines soumises à la "torture" des essais d'endurance et des mesures vibratoires. « Le comportement vibratoire ainsi qu'acoustique des machines a dépassé nos attentes », remarque la spécialiste d'Atlas Copco Crépelle. Et grâce au châssis en béton, la conception d'un capot d'insonorisation directement monté sur le surpresseur devenait enfin possible. En effet, le châssis en acier est plein de trous, tandis que celui en béton est hermétique ce qui évite toute fuite de bruit.

Des avantages qui pallient largement le coût de la solution "béton" qui reste, pour l'instant, un peu plus important que celui du châssis en acier.

Plusieurs machines équipées de ces châssis sont déjà actuellement en cours d'installation chez différents clients d'Atlas Copco. Et l'aventure technologique continue. « Les spécialistes du Cetim ont dépassé le rôle de simples conseils en nous donnant le plein accès aux connaissances nécessaires pour maîtriser cette nouvelle technologie », souligne Valérie Lecomte.

En effet, après cette première application réussie, les ingénieurs d'Atlas Copco Crépelle continuent le développement de nouvelles solutions. Le béton armé utilisé pour les châssis pourra ainsi être allégé en métal grâce aux optimisations qui sont actuellement à l'étude. Sans parler de ses applications possibles pour d'autres appareils que fabrique le constructeur...

EN BREF

L'objectif - Réduire au maximum les contraintes et les coûts liés à l'installation de surpresseurs sur les sites de production. La solution - Un châssis en béton armé développé avec l'aide du Cetim. Des travaux d'optimisation devraient permettre d'alléger encore le poids en métal.

DES LIAISONS PRÊTES À TOUT

- Le béton permet aux surpresseurs de s'affranchir de la rigidité du milieu d'accueil. À condition de réaliser une liaison entre les éléments mécaniques de la machine et le châssis capable d'assurer la répartition et la diffusion idoine des sollicitations. Un casse-tête car les niveaux de contraintes admissibles pour le béton sont 100 fois plus faibles que ceux de l'acier. La solution : Une modélisation par éléments finis et son ajustement grâce à des essais physiques.

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