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Méthodologie de design et de fabrication de la couronne d'une roue Francis

Libreros Marroquin, Ricardo Homero (2002). Méthodologie de design et de fabrication de la couronne d'une roue Francis. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Présentement, il y a des opportunités d'affaires dans le domaine de réfection des roues Francis. Des installations hydroélectriques construites il y a environ 50 ans sont trop vétustes et demandent à être rénovées. Cependant les fabricants des turbines doivent relever le défi de fournir les roues dans des délais de plus en plus courts et à des coûts très compétitifs.

Les composantes d'une roue Francis sont généralement fabriquées par méthode de coulée en sable. Cette méthode est très avantageuse par rapport à la complexité de forme que l'on peut fabriquer. Elle est très appropriée pour les nouveaux projets où le délai de livraison n'est pas critique. Cependant, la fabrication des composantes d'une roue par la méthode de coulée est trop longue et dispendieuse pour le marché de réfection à cycle court. Le cycle d'approvisionnement d'une coulée varie entre 6 et 12 mois et la composante critique est la couronne. Pour pouvoir s'attaquer au marché de réfection de roues de réfection à cycle court, il faut trouver des méthodes alternatives de fabrication afin de réduire le cycle manufacturier et à abaisser les coûts.

Le but de ce projet est de trouver une méthodologie de conception et de fabrication de la couronne afin de réduire substantiellement les délais de livraison et optimiser les coûts. Dans ce mémoire, nous présentons la méthodologie de conception d'une couronne par méthode mécano-soudée.

Titre traduit

Design and manufacture methodology of a Francis runner crown

Résumé traduit

There is a business opportunity on today's market for refurbishing Francis runners because many hydro electrical turbines are over 50 years old and require refurbishing.

Since the customers have to shut down some of their power plants for replacing the parts, the turbine manufacturers face the challenge of supplying runners at very short lead times and at competitive prices. The typical manufacturing cycle time for making a new runner varies between 12 and 16 months. The job consists on making a new runner that is geometrically compatible with the old one and have a level of performance specified by the customer.

The components of a Francis runner are typically made of steel castings. This process is very convenient because of the variety of complex forms that can be made with it. While this process is appropriate for new projects where lead-time is not so critical, it is not effective for refurbishing market where short cycle times and lower prices are very important.

The crown is the largest component of the runner and has the longest manufacturing lead time. For this reason, it has been targeted for cycle time and cost reduction. Alternate manufacturing processes were considered to meet these requirements and to give the company a competitive edge in the refurbishing market.

The goal of this project is to find a faster manufacturing process and create the guidelines for designing a Francis runner crown. This document will describe step by step how to design and manufacture a fabricated Francis runner crown.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr.: p. 158-159.
Mots-clés libres: Conception, Coule, Couronne, Design, Fabrication, Francis, Hydraulique, Mecano-Soude, Methode, Roue, Turbine
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Dao, Thien-My
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 13 mai 2011 14:02
Dernière modification: 14 oct. 2016 19:15
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/784

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