‹ Cours de mécanique appliquée aux machinesChapitre 2 sur 45 · IB TB · texte numérisé non relu

IB TB

I B Le rapport r—-^ est toujours plus petit que l'unité, l'inverse a lieu gé- 1 B -

Béralement pour -— ; on a donc :

Les tensions ci-dessus envisagées sont celles qui seraient dues au poids seul du câble; pour obtenir les tensions totales, il faut ajouter à chaque extrémité des brins la composante due à l'action de la force centrifuge.

Dans la condition d'adhérence sur chacune des poulies n'interviennent que les tensions partielles dues au poids, comme nous l'avons vu au

TRANSMISSIONS l'AR CABLES

est donc sur la poulie inférieure que le glissement est le plus re, et l'on devra faire :

peut considérer le rapport — comme peu inférieur à l'unité, ion ci-dessus revient à poser :

d'adopter la valeur limite, ce qui obligerait à raccournir le Il de temps après la pose, on posera :

ar exemple égal à 1 ,80.

m suivant la même marche qu'au q* 10 :

^eur des brins s'évalue en fonction des flèches mesurées vert au milieu de la portée ; si /^ est la flèche au repos, on a :

n que Ton tire facilement de celle donnée au n° 8.

iabilité de longueur du câble donne l'équation de condition :

ippelle m la Sèche relative au repos, on a :

TRANSMISSIONS PAR CABLES

Cette valeur remplace pour la transmission inclinée l'équation (1) du n** 10; les longueurs lA, TA' qui figurent au dénominateur seront d'abord déterminées par la connaissance des flèches /" et /' ; il sera bon d'ailleurs de dessiner la figure des câbles et de s'assurer si la condition d'adhérence est satisfaite avec une marge suffisante et non exagérée.

13. — Observations diverses. — Pour une distance donnée à franchir, le poids p du câble par mètre courant est proportionnel à la flèche relative au repos, mais la fatigue due au poids seul varie exactement en sens inverse (n** 10, éq.. (1) et (2)). On peut cependant réduire les flèches en abaissant la valeur de k de manière à ce que la condition d'adhérence soit surabondamment satisfaite, il suffit dans Téqualion (2) rappelée ici de maintenir la fatigue du câble constante en agissant sur k; réquation (1) du n** 10 donnera alors un poids de câble plus fort En diminuant les flèches, on limite les oscillations ; cette considération est importante lorsque Teffort à transmettre varie, mais la tension est alors beaucoup plus affectée par les changements de longueur dus aux variations de température et à l'humidité, celle-ci agissant sur les âmes en chanvre.

Inversement, si l'on augmente la flèche relative, on augmente le poids du câble, mais la fatigue due au poids mort diminue, et on a la faculté d'augmenter la tension due à l'incurvation, soit que Ton adopte des poulies plus petites ou des fils plus gros.

Une autre considération peut avoir de Tinfluence sur le dispositif adopté, c'est celle des épissures. Lorsqu'il faut raccourcir le câble, on ne peut en retrancher moins de 0™,10 à 0",30 (Léauté et Bérard, pp. 86 à 72) ; la variation de tension qui résulte du raccourcissement est d'autant plus forte que la flèche est plus faible. La jonction par agrafes de Piat (fig. 6) résout celle difficulté, mais elle n'est applicable que jusqu'à

'^^^'^^'^^^^^^^^^'^^^^^^^^^-^iTî^T^

Fig. 6

16 millimètres de diamètre au plus. Les agrafes ne peuvent passer que sur de grandes poulies, le câble fatigue à sa sortie des manchons; les raccourcissements retranchent heureusement la partie endommagée

TRANSMISSIONS PAU CABLES

aomeat où rallongement ne se produit plus. Ou conserve après source d'intercaler une pièce intermédiaire de 0°,50 de lon- 'e deux agrafes. Ce mode de jonction ne demande pas comme 'es un personnel spécial.

Disposition des câbles et des poulies. — Pour les transmissions e portée, on peut employer l'une ou l'autre des dispositions ■e 7, qui diffèrent par la position donnée au brin conducteur ;

(^^==rï^

Fig. 7

lui-ci est en dessous, on peut bénéâcier pour la hauteur des le la moindre flèctie qu'il présente. Toutefois, avec de grands, el par suite de l'allongement, le brin supérieur pourrait aricher l'autre lorsqu'on emploie la seconde disposition, la distanceà franchir dépasse la portée d'une seule travée, une solution consiste à prendre un câble continu avec poulies de lUS les deux brins, celles-ci étant espacées de 100 à ISO mètres us le brin conducteur, les poulies doivent être aussi grandes

luïies motrices, mais elles peuvent être plus petites sous le jil, dont la tension est moins grande el qui admet par conséincurvaiion plus forte sans que la fatigue totale dépasse la -ésislance du métal.

TRANSmSSIONS PAR CABLES 23

Le calcul du câble sera fait ici pour une seule travée.

Plus souvent aujourd'hui on partage la distance à franchir en un certain nombre de relais (fig. 9); les poulies intermédiaires sont à double gorge, et les câbles des relais successifs sont séparés. En adoptant des relais égaux, il est possible de n'avoir qu'un câble de rechange pour parer aux accidents. Ce système, employé dans les grandes transmissions, permetd'emprunter à chacun des arbres une partie de la force motrice à distribuer ; cette dérivation se fait par arbres et roues coniques (fig. 9), ou au moyen de poulies d'angles (fig. 10) (*).

Fig. 10 N^^

Les supports sont en maçonnerie ou en charpentes métalliques ; ce sont des constructions importantes qui doivent résister, pour les poulies extrêmes, à la traction des deux brins ; il en est de même des supports intermédiaires dans le cas des câbles discontinus, parce qu'on doit se mettre dans l'hypothèse où Tun des câbles viendrait à se rompre ou à quitter la gorge. Les paliers doivent être suffisamment ancrés pour résister aux efforts horizontaux (*).

Les poulies sont entièrement en fonte, ou à jante et moyeu en fonte avec bras en fer disposés suivant deux cônes ; la raideur transversale doit être suffisante pour résister aux oscillations latérales. La figure !2 ante représente la section de la gorge proportionnée d'après Rouleaux, la figure 11 est la section d'une jante à deux gorges d'après le même auteur ; dans ces poulies, la garniture est constituée au moyen de morceaux de cuir tassés de champ. La figure 12 est la section adoptée parla Société c le Phénix » pour de petites transmissions ne dépassant pas 50 mètres de portée, la garniture est en liège.

1. Reuleaux (Constructeur, S» édition française) a indiqué un dispositif nouveau et ingénieux de câble continu, qui diminue de beaucoup l'importance des poulies de support et des piliers de station.

2. Voir dans le Constructeur, par Rouleaux, la description des piliers métalliques établis à Zurich pour Pune des grandes transmissions les plus récentes.

H TRANSHISSIONS PIR CABLBS

Aux généralités déjà données sur les câbles, nous ajouterons lesren- :aî«namonfa suivants {') :

in fil d'acier fondu supportent 120 à 140 kilogrammes à la I l'avantage qu'ils présentent d'admettre un taux de travail I élevé, ils prennent un allongement moins grand que les e ferjquandlaportéeest grande, et que la contraction due

g^t.StL

Fig. 12

!St à craindre par suite de la faible flèche relative adopingen suppriment le chanvre, le câble est entièrement mé- Industriels conseillent l'emploi de torons à âme métallique, vant d'àme est recuit afin d'être susceptible d'allongement. s de transmission répondent aux formules suivantes, dans notations d. S, n, ;> et u représentent comme précédem* àtre du câble, le diamètre et le nombre des fils, le poids les par mètre courant, et la section en millimètres

de 42 fils formés de 6 torons de 1 fils dont nnfilpourrùme

nements nous ont été obligeamment fournis psr la maison Verrons déjà donné dans le 1" fascicule (n** 41 et 46) les particulaaux c&bles de levage et aux cordages en cbanvre de cette mal-

TBANSMISSIONS PAR CABLES H

du loron, tandis que l'âme centrale du câble est en chanvre (fig. 13) ;

'■wL

Flg. 13 Fig. U

b. — Câbles à torons de deux couches comportaiit six torons de 19 âls sur âme centrale en chanvre, l'âme des torons étant formée par un m (âg. 14) :

lS3p

Les câbles dont l'emploi est le plus usuel sont ceux renseignés sous les lettres a etb.

On fabrique des câbles de composition appropriée à des cas spéciaux ; ainsi, lorsque les poulies sont forcément petites, on multiplie le nombre des âls en diminuant le diamètre, qui descend jusqu'à trois quarts de millimètre.

15. — Sendemènt de$ trantmissiong par câbles. — Le rendement est affeclé par les résistances passives, qui comprennent surtout le frottement des tourillons, la raideur, et le frottement latéral dû aux oscillations. La perte spéciale due à l'allongement élastique, qui joue un cer* tain rôle dans les courroies {V. 1" fasc. n° 105), est ici tout à fait négligeable.

La résistance à la raideur doit évidemment dififérer d'après la composition du câble. Les expressions qui en ont été données dans le premier fascicule (45) conduisent aux moments additionnels suivants (même fascicule, n° 42) :

TRANSUISSIONS PAH CADI.ES

CâbleHonfilde fer: M = { 1+0.0016 Q) p » en fil d'acier : M = (1.75-|- C.0016 Q) p • lobrifiés : M = (0.95+ 0.00105 Q) p

S ces formules, Q est la tension du brin qui s'enroule, p est le par mètre courant, M est le moment en kilogrammètres à appli- 1 la poulie pour vaincre la raideur.

on suppose qu'il s'agisse d'une seule travée, Q sera remplacé sur lie motrice par la tension du brin conducteur au point d'enrouley compris l'action de la force centrifuge ; sur la poulie comman- ! devra être remplacé par la tension du brin conduit; ces actions 3 désignées respectivement par T, et (, au numéro 10. La somme avuux absorbés par seconde par suite de la raideur serait ainsi, in câble lubriBé :

Page 1