Conception et fabrication d'un mélangeur de béton semi-automatique adapté aux conditions locales

Résumé

Auteur : NGONA Aimé
Niveau:
Département: Genié mecanique
Année Ac: 2024-2025 , | 2025-04-25 13:10:33

Mots clés

Mélangeur de béton • Semi-automatique • Conception mécanique • Conditions locales • Fabrication de béton • Optimisation des processus • Technologie adaptée • Fabrication locale, solideworks

Intérêt

-scientifique et technique : permet d’étudier les propriétés métallurgiques des aciers et leur influence sur l’usinabilité, tout en explorant des solutions pratiques d’amélioration ( traitement thermiques, choix des outils, Réglages d’usinage)
- intérêt industriel : Une meilleure compréhension des solutions peut aider à limiter les pertes financières et techniques
-Intérêt sécuritaire et économique : Réduire les risques d’assurer une meilleure traçabilité des matériaux utilisés

Problématique

À Goma, le secteur de la construction est en pleine croissance, mais la production de béton repose encore largement sur des méthodes artisanales qui présentent plusieurs limites :

Faible productivité : Le malaxage manuel prend du temps et nécessite beaucoup d’efforts physiques.

Manque d’homogénéité : Le béton obtenu est souvent de qualité variable, affectant la solidité des constructions.

Dépendance aux importations : Les mélangeurs automatiques sont coûteux et peu accessibles aux artisans locaux.

Consommation d’énergie et coûts élevés : Les machines importées ne sont pas toujours adaptées aux conditions locales en termes d’alimentation énergétique et de maintenance.


Questions clés :

Comment concevoir un mélangeur de béton semi-automatique qui soit abordable et efficace pour les artisans de Goma ?

Quels matériaux et technologies peut-on utiliser pour garantir la durabilité et la facilité d’entretien de la machine ?

Plan provisoire

Introduction

1. Contexte et justification du projet

2. Problématique et objectifs

3. Hypothèses et méthodologie

Chapitre 1 : Revue de littérature

1. Généralités sur le béton et son processus de fabrication

2. Différents types de mélangeurs de béton

3. Avantages et inconvénients des mélangeurs existants

4. Intégration de l’automatisation dans les équipements de construction

Chapitre 2 : Conception du mélangeur semi-automatique

1. Analyse des besoins et contraintes locales

2. Choix des matériaux et composants

3. Conception de la cuve, des pales, du moteur et du système de transmission

4. Modélisation CAO et simulation

Chapitre 3 : Fabrication et assemblage

1. Processus de fabrication (usinage, soudure, assemblage)

2. Installation des capteurs et du système de contrôle

3. Intégration des systèmes de transmission et de motorisation

Chapitre 4 : Expérimentation et évaluation des performances

1. Tests de fonctionnement du mélangeur

2. Comparaison avec le malaxage manuel

3. Analyse des résultats et ajustements

Chapitre 5 : Discussion et perspectives

1. Résumé des résultats obtenus

2. Limites du projet et axes d’amélioration

3. Potentiel d’industrialisation du mélangeur à Goma

Conclusion et recommandations

1. Synthèse des principaux apports du projet

2. Propositions d’amélioration et d’applications futures

Hypothèses

-L’usinabilité des aciers issus de marchés noirs est plus difficile que celle des aciers certifiés en raison du manque de traçabilité et des variations dans la composition chimique et la structure métallurgiques.
-L’adaptation des paramètres des paramètres d’usinage et le choix des outils peuvent compenser partiellement les problèmes liés à ces aciers en ajustant les vitesses des coupes, les avances, les lubrifiants et en utilisant des outils revêtus ou en carbure.

Méthodes

4. Méthodologie

Phase 1 : Étude et conception

Recherche documentaire sur les mélangeurs de béton existants.

Étude des besoins et contraintes spécifiques à Goma.

Conception assistée par ordinateur (CAO) pour modéliser la machine.


Phase 2 : Fabrication et assemblage

Sélection des matériaux et composants (moteur, cuve, pales, capteurs, châssis).

Usinage, soudure et assemblage des différentes parties de la machine.

Phase 3 : Tests et validation

Essais pour évaluer la performance du mélangeur (vitesse, homogénéité du béton, consommation d’énergie).

Comparaison avec un mélangeur manuel en termes de productivité et d’efficacité.

Bibliographie

• Livres et articles sur la mécanique des matériaux: pour comprendre les propriétés du béton et les besoins d'un mélange efficace.
• Revues sur les équipements de construction: pour étudier les technologies de mélangeurs de béton et leur évolution.
• Études de cas locales ou internationales : pour étudier des projets similaires, des prototypes ou des solutions adaptées à des conditions spécifiques.
• Normes et standards de construction: pour assurer que le mélangeur respecte les critères de qualité pour le béton utilisé dans la construction.
Quelques références possibles :
• "Mécanique des matériaux" de Michel V. ou tout autre manuel d'ingénierie mécanique appliqué aux matériaux de construction.
• "Concrete Technology" de M.S. Shetty
• Articles dans des revues comme Journal of Construction and Building Materials Lo

Directeur & Encadreur

Directeur: David MUGANZA

Status

Décision ou observation: Rejeté
Feu vert: AUCUN
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON