III
71. — Treuils ordinaires. — Les treuils sont employés aux opérations de levage directes, ou en combinaison avec un moufle ; ils sont à multiplication simple, double, triple, etc. Les figures 10S et 106 (d'après les esquisses de Riedler), représentent le treuil à simple multiplication; on lui donne souvent deux manivelles. L'arbre moteur À porte le pignon et une roue à rochels qui permet de tenir la charge suspendue. Un frein à bande est monté sur une poulie que porte l'arbre du tambour (disposition a), ou venue de fonte avec le tambour (disposition b). Le frein est utile pour laisser descendre des charges sans exercer aucune force de retenue sur les manivelles; pour cet usage, le pignon est désembrayé par glissement de l'arbre A, une manette m sert à le maintenir dans l'une ou l'autre position. Ce treuil permet d'exercer un effort de 350 kilogrammes lorsqu'il est actionné par deux hommes.
On peut se servir du treuil soit en dévidant la corde sur le tambour, soit en lui faisant faire un nombre de tours limité et en exerçant une
1. Le palan Kokn est muni d'un frein aussi simple qu'ingénieux dans lequel la force qui produit le frottement est lo poids de la charge elle-même {Portefeuille de* M„ 18J6).
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tension sur le brin libre, auquel cas l'entrainement se produit par adhérence; on' peut laisser descendre la charge en modérant la tension sor le brin libre. Cette manœuvre ne se fait qu'avec des cordes en chanvre ou des cordages métalliques.
Les figures 107 à 109 représentent un treuil à multiplication double de Becker ( l ), pouvant aussi fonctionner à simple force par glissement de l'arbre des manivelles. Dans les figures, l'arbre A occupe la position qui correspond à la simple puissance ; le pignon P, engrène avec la roue R, ; l'arbre B porte un pignon P, toujours en prise, ainsi que la roue à rochets P, dont le cliquet est articulé dans la poulie du frein différentiel à bande (1" fasc. n" 96).
Cette disposition est nouvelle, et constitue un heureux perfectionnement, le cliquet restant toujours enclenché, et son point d'attache étant soustrait au choc qui peut résulter d'un retour brusque par suite de l'abandon des manivelles {*}. Pour descendre la charge, l'arbre A est désembrayé, et est soustrait à la rotation rapide qui rendrait [son approche dangereuse.
Le diamètre des tambours est égal à 6 à 8 fois celui du cordage en chanvre qui doit s'y enrouler; la grosseur du cordage est elle-même déterminée par l'effort qu'il doit supporter.
72. — Chaînes. — Les tambours destinés à recevoir des chaînes peuvent être disposés de deux manières (fig. 110 et 111); ils sont
creusés d'une rainure ou d'une gorge en hélice ; la seconde disposition permet de gagner un peu de longueur.
1. Ce treuil est étudié pour soulever des cl larges de 1.000 kilogrammes lorsqu'il fonctionne à double puissance {Erntt, ouvrage cité, p. 220 en donne le calcul complet).
!. D'autres freins plus ou moins analogues en principe, et dans lesquels la roue a rochets est remplacée par divers embrayages à friction, : trent souvent dans les treuils allemands.
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Les chaînes sont à maillons longs ou à maillons courts (fig. 112 et 113); ces dernières, dites chaînes anglaises, subissent des effets de flexion moindres en passant sur les poulies ou les tambours, et doivent élue préférées pour cette raison. Le diamètre du cylindre d'enroulement mesuré sur l'axe de la chaîne ne doit pas être inférieur à 20 fois le diamètre du fer des maillons. Les chaînes qui s'enroulent sur tambours ne doivent pas nécessairement être calibrées comme celles qui passent sur des roues à noix.
Fig. 112 et 113
Les chaînes sont fabriquées en fer extra-nerveux ; on détermine leurs dimensions comme si les maillons étaient* soumis à l'extension simple,' en admettant le taux de travail de 6 kilogrammes par millimètre carré de la double section, lorsqu'elles doivent fonctionner sur des appareils mus à bras d'homme ; ce chiffre est réduit à 4 kilogrammes lorsque les treuils sont actionnés à plus grande vitesse par différents moteurs.
73. — Diverses modifications du treuil Q). — Le treuil en tant qu'appareil de levage complet se présente sous des formes variées. Ainsi, le tambour admet de nombreuses modifications ; on peut lui donner du
1. Voir une étude sur I» construction des treuils dans Uhland (P. M. K), 1886, p. îfiS. On trouvera de nombreux renseignements sur les treuils à. bras et à vapeur et sur tous les appareils de levage en tcénéral dans le manuel d'Appleby {HoUUng Machinera, Londres, Spon, 1891) qui est a proprement parler un catalogue.
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creux vers le milieu de sa longueur lorsqu'on s'en sert pour des . manœuvres diverses exécutées au moyen de cordages qui ne sont pas emmagasinés, et qui n'occupent que quelques spires du tambour; la gorge ramène les spires vers ie milieu par un glissement latéral continu; ces tambours sont souvent en bois. (Voir les esquisses de Riedler). Avec ce mode de manœuvre, il est très avantageux de pouvoir engager ou dégager le cordage en un point quelconque de sa longueur ; on y arrive en plaçant les tambours en porte-à-faux à l'extérieur des flasques du bâti, on les appelle alors poupées ou poires. Les treuils ainsi disposés sont extrêmement utiles pour les manœuvres qui s'exécutent à bord des navires, ou pour desservir les derricks (84); des poupées sont aussi placées sur les arbres intermédiaires, on dispose ainsi de vitesses plus ou moins grandes.
Le tambour peut être remplacé par une roue à noix, qui est beaucoup moins encombrante, et permet le levage sur une hauteur illimitée. Dans ce cas le bâti lui-même est simplifié, les deux flasques, en se rapprochant, se réduisent à un simple cadre qui peut s'attacher latéralement à une charpente, ou être fixé par colliers autour d'une colonne.
74. — Treuil Mégy. — La figure 114 (d'après les esquisses de Riedler)
Fig. iu
représente le treuil Mégy, très connu eo France, avec la forme primitive
du frein spécial imaginé vers 1870, et que le même constructeur a
depuis lors modifié et simplifié.
Ce frein, particulièrement ingénieux, n'est autre chose qu'un
embrayage à friction interposa entre la manivelle et le pignon qu'elle fait mouvoir. Il est combine de telle manière que l'embrayage soit serré énergiquement pendant le levage; l'arrêt maintient la charge suspendue sans que la manivelle ait d'autre fonction que de serrer l'embrayage pendant cette suspension. Le desserrage de la manivelle permet à la charge de descendre avec une vitesse limitée, grâce à un frein de sûreté qui entre en action par la force centrifuge du mouvement de rotation créé par la descente.
L'embrayage (voir aussi Qg. HiS, tirée des esquisses de Riedler), est basé sur l'action d'un ressort à lame circulaire l, garni de cuir, engagé à l'intérieur du tambour n qui porte le pignon p; l'une des extrémités de ce ressort est engagée par un talon dans le cylindre intérieur G qui
fit. us est fou sur l'arbre a de la manivelle; sur ce dernier arbre est calé un bras c qui peut entraîner le cylindre C par une butée intérieure lorsqu'il tourne pour le levage dans le sens de la flèche ; ce bras est encore lié au ressort par une chaînette qui agit sur la lame en passant sur le galet g dont le pivot est porté par le cylindre C ('). Le cylindre C est prolongé autour de l'arbre par des buselures dont l'une porte la roue à roche ts r, dans laquelle est engagé un cliquet articulé à un point fixe ; ce cylindre C ne peut donc tourner que dans un sens, celui qui produit le levage.
1. Cette liaison a été simplifiée dans les appareils plus récents. Voir un pont roulant de 40 tonnes système Mégy, ou il a été fait une large application de cet embrayage (Portefeuille des M. 1895, pi. il et 22 avec figures détaillées). Le frein Bourgougnun (Portefeuille des M. 1882 pi. 34) rappelle l'appareil Mégy avec des dipositionsplus simples; il est également applicable & toutes les formes du treuil.
On trouvera une monographie assez complète des appareils Mégy dans la notice intitulée: Le» appareils de levage à l'Exposition de 1889, par Mëgyet Igert. (Paris, E. Bernard et C").
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Lorsqu'on tourne la manivelle dans le sens de la flèche, le bras c bute contre le cylindre creux C, en même temps qu'il soulage la chainette et laisse porter la tète du ressort ; dans ces conditions, celui-ci actionné du reste par le talon, entraine le tambour, et par conséquent le pignon de levage. Lorsque la manivelle est arrêtée, le cylindre creux C est immobilisé par la roue à rochets r, l'embrayage reste néanmoins serré aussi longtemps que la chaînette reste détendue et que l'action du ressort n'est pas supprimée par un déplacement angulaire de la manivelle en sens contraire. La pression sur la manivelle dans le sens opposé à la flèche peut être réglée; si elle est modérée, l'embrayage n'exerce plus qu'un frottement limité, et la charge peut descendre en entraînant le pignon p et le tambour n ; ai la pression est assez forte pour soulager complètement le ressort, la descente est rapide, elle reste 'toujours néanmoins sous le contrôle de la pression que l'on peut exercer sur la manivelle, le ressort faisant alors office de frein.
C'est pour la descente rapide que le frein automatique à force centrifuge, ou frein de sûreté, peut être utile. Ce frein est composé d'un tambour «', lié au tambour n et participant à sa rotation ; il entraîne en tournant des masses en plomb m qui s'y trouvent logées, et sont réunies avec lui par des bras articulés ; ces masses actionnées par la force centrifuge pressent contre la couronne creuse que porte le cylindre C, couronne qui est fixe pendant la descente de la charge (').
On emploie différents systèmes pour régler automatiquement la vitesse de descente dans les treuils, et notamment la résistance de l'air s'exerçant sur les ailes d'un moulinet (voir les systèmes utilisés par MM. Mignon et Rouart, Portef. des M., 1882, p. 133, et dans le même volume la description de deux ponts roulants dans lesquels on a appliqué le régulateur à moulinet (pi. 35-36)).
75. — Frein Weslon. — Parmi les dispositifs de sûreté, le frein à disques de Weslon doit être mentionné spécialement, à cause des applications nombreuses qu'il a reçues. La figure 116 (d'après les esquisses
1. Il est bon de remarquer que le ressort dea appareils Môgy est construit de manière à exercer sur le tambour une pression uniforme lorsqu'il n'est pas sollicité. La force tangentielle qui doit lui être appliquée pour le faire glisaer est différente suivant qu'elle agit par poussée & une extrémité ou par traction à l'autre bout de l'arc; elle est beaucoup plus forte dans le premier cas, et sa valeur est donnée en fonction de l'angle embrassé par une expression du même genre que celle qui règle les tensions d'une courroie (l« fasc. n° 95).
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de Riedler) montre le tambour du treuil, lequel esl fou sur l'arbre A ; la roue à rochets r est seule calée sur cet arbre, une série de disques, représentés en noir, sont passés sur un carré de l'arbre et sont par conséquent entraînés avec lui ; une deuxième série de disques, tournant avec le tambour, s'intercale entre ceux qui tournent avec l'arbre. Ces deux séries peuvent être rendues solidaires par frottement lorsqu'on les appuie l'une sur l'autre par une pression axiale ; la roue à chaîne pendante est disposée de manière à produire cette pression, et à cet effet, son moyeu est engagé par un filetage sur le bout de l'arbre.
Fit. "e Lorsqu'on agit sur la roue en vue de produire le levage, elle se visse sur l'arbre et exerce une pression croissante sur les disques, jusqu'au moment où le frottement étant suffisant, le fonctionnement a lieu comme si les rondelles étaient solidaires. A la descente, l'embrayage à disques agit comme un frein dont on peut modérer le serrage par une action convenable sur la chaîne pendante ; il convient de remarquer que cette action esl très légère, attendu que son moment doit avoir pour effet d'exercer une pression sur les disques, et non de retenir directement la charge. Enfin, le frein reste serré lorsqu'on abandonne la chaîne, parce que le moyeu fileté esl en contact avec une rondelle fixe, et qu'il ne saurait ainsi être desserré par entraînement.
76. — Treuils à chaîne Galle. — Le promoteur de l'emploi de cette chaîne, qui a d'abord été employée en France, est M. Neustadt ; les figures 117 et 118 se rapportent à une chaîne supportant en service courant une charge de 7.500 kilogrammes ; les maillons en tôle de fer sont ordinairement sollicités à 7 kilogrammes par millimètre carré dans
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146 TBEOILS
leur section la plus faible. Le tracé des roues est très simple, le pas de la denture est égal à la distance des tourillons de centre en centre ; les dents ont un profil en arc de cercle décrit du centre du tourillon suiva n l - 'L „ __ j ■
Fîg. 117 «t 118
Les chaînes de Galle donnent lieu par leur enroulement à un frottement provenant de la rotation relative des maillons sur les tourillons ; l'effet de ce frottement est le même que pour les chaînes ordinaires (i" fasc. n° 94). Le nombre des dents est de 8 à 10 depuis les plus petites charges jusqu'aux plus grandes ; le rayon du cercle primitif de la roue, pour un nombre de dents constant, serait proportionnel au pas de la chaîne; il augmente donc un peu plus vite que ce pas en passant des petites aux grandes charges. Les tourillons de la chaîne doivent être proportionnés de manière à ce qu'ils présentent dans leur sollicitation par flexion la même résistance que les maillons, mais comme plusieurs tourillons sont en prise à la fois, le calcul présente certaines difficultés. Pour les cas de grande fatigue et de travail continu, les tourillons sont rivés sur rondelles (*)
1 . Voir les proportions des chaînes de Galle de laCompagnie des forges d'Audincourt,8Paris(Mi(B«!;(/ormui(:*deCl. deLaharpe), ainsi que celles des établissements Otto Koetter, à Barroen {Ernti ouv. cité, 2" édit. p. 27). Ces séries s'étendent jusqu'à 30.U00 kilogrammes de charge utile.
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Cabestans 14?
Les chaînes de Galle ont l'avantage de s'enrouler régulièrement et sans chocs sur les roues motrices; elles ne peuvent se nouer ni donner lieu à des coques, leurs maillons ne fatiguent pas par flexion comme ceux des chaînes ordinaires dans leur passage sur les tambours ; enfin, comme ils sont toujours formés de plusieurs éléments, on leur attribue une sécurité plus grande contre la rupture. 11 est bon de remarquer aussi que l'absence de flexion permet de réduire le diamètre des roues d'entraînement, et de simplifier les multiplications par engrenages, condition qui a une certaine importance pour les treuils de grande puissance.
