‹ Cours de mécanique appliquée aux machines professé à l'École spéciale du génie civil de Gand (volume 2)Chapitre 36 sur 51 · Appareils muspar chaînes pendantes · texte numérisé non relu

Appareils muspar chaînes pendantes

— Pour des portées modérées, le pont se réduit à une simple poutre laminée à section double té (fig. 145); le chariot est formé de deux flasques en tôle suspendues aux axes des quatres galets de roulement et fortement entretoisées. On suspend à la traverse T ff B- 1<0 une poulie de Weslon ou l'un des palans

1. Mâture flottante de 50 tonnes pour le port do La Ciotat, montée sur le petit coté d'un ponlon rectangulaire de 25" X 13". le crochet ayant un surplomb de 6 mètres (Portef. det M. 1881, pi. 16 A 18). — Grue tournante de 15 tonnes montée sur ponton, par Birch, (Bngg., 1887-1-300). Derrick flottant de 100 tonnes du port de New- York, (Engg., 1873-1-371).

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PONTS BOULANTS

décrits au numéro 70; une chaîne pendante posée sur la roue R actionne au moyen de pignons et de couronnes dentées, les deux galets établis d'un même côté de la poutrelle; celle-ci est elle-même assemblée à ses extrémités à deux traverses s'appuyant sur galets, auxquels on peut donner le mouvement par une chaine pendante; deux de ces galets se trouvant aux extrémités opposées de la poutre doivent avoir des mouvements rendus solidaires au moyen d'un arbre soutenu en un ou plusieurs points intermédiaires; ces supports ne devant pas gêner le mouvement du chariot, doivent être établis sur le bourrelet supérieur de la poutre. Cette disposition très simple convient pour des forces de 1 à S tonnes.

Fig. 147

Pour des charges plus grandes, le pont est formé de deux poutres, ce qui permet d'ailleurs d'écarter les galets de roulement, et d'employer uq chariot plus substantiel; les figures 146 et 147 représentent un trans-

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bordeur avec palan Lùders de 5.000 kilogrammes, mais le système esl applicable jusqu'à 12.500 kilogrammes ; pour les forces de 10 tonnes et au-dessus, les palans sont à chaîne de Galle (')■

On emploie aussi, dans les mêmes circonstances, des appareils à treuils ordinaires, dans lesquels la chaîne ou le câble s'emmagasine sur un tambour, el où l'on peut user avec avantage des dispositifs de sûreté Weston, Mégy, etc., déjà rencontrés précédemment.

FIg, 148

La figure 148 représente en plan un treuil très ingénieux construit par le chantier naval de la Campine à Hérenthals. Le bâti comprend comme d'habitude deux flasques reposant par les galets g sur les rails du pont, et il supporte deux treuils T et (, de rayon différent, pour l'enroulement d'un câble continu en acier, passant sur la poulie mobile P qui soulève le crochet; les deux tambours sont reliés par une chaîne Galle et tournent dans le même sens à la même vitesse lorsque l'embrayage E est serré par la chaîne pendante passant sur la roue r; dans

l. Voir le catalogua de la maisen Schuchardt et Sehuette,

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PONTS BOULANTS 181

ce cas, le treuil est différentiel et fonctionne pour la grande puissance qui est de S tonnes. LesrouesàrochetsCet c, dans lesquelles s'engagent des cliquets à contrepoids, s'opposent au déroulement; lorsque le treuil est différentiel, le cliquet du polit tambour doit donc être dégagé par une chaînette.

Lorsque l'embrayage E est desserré, on peut à volonté ou commander le petit treuil parla roue H, ce qui produit un effort de 200 kilogrammes au crochet, ou commander le gros tambour par la roue R„ auquel cas les engrenages multiplient la force, et dans ce cas deux hommes soulèvent une charge de 1.000 kilogrammes. On peut passer d'un système à l'autre sans effectuer aucune manœuvre. Pour la descente rapide, on se. sert des freins f ou F suivant les cas. Enfin, la roue R, commande le mouvement de translation.

88. — Ponts manœuvres d'en haut avec mouvements à bras. — Les figures 149 à 151 représentent un pont avec treuil à chaîne Galle de la force de 40 tonnes, par Neusladt ('). Le mouvement longitudinal est produit par un treuil monté latéralement sur consoles au milieu de la portée; les manivelles m actionnent par roues d'angle un arbre parallèle au pont, qui commande par pignons deux roues opposées, de manière à assurer un déplacement bien parallèle.

Le chariot du treuil est muni des arbres servant à produire le mouvement transversal (1, H et III, fig. 151) et des arbres 1 à 4, actionnant le levage. Le treuil est à deux vitesses, l'arbre 1 porte à cet effet deux pignons de diamètres différents engrenant avec deux roues de l'arbre % et peut glisser parallèlement à son axe de manière à mettre l'un ou l'autre des pignons en prise avec là roue correspondante; à partir de l'arbre. 2, les pignons et les roues sont dédoublés; la noix de la chaîne GajGTSst Tenue de forge avec l'arbre 4 et se trouve dans l'axe du pont à égale ^istance entre les flasques du chariot. La chaîne sortant du treuil est déviée par une gaine, d'où elle descend en formant une boucle. L'arbre 2 porte un frein différentiel et une roue à rochets. Les données du treuil sont les suivantes :

| Diamètre primitif du pignon Galle .... 0",32i

} > de la circonférence des manivelles M. 0^,900

„ t » du pignon de petite vitesse. . ■. . 0",097

| » de la roue qui reçoit son action . . 0",470

1. Voir P. 1. d'Armengaud, 1" série, t. XVI, pi. î. L'ensemble (flg. 149) est reproduit d'après le* esquisses de Riedler.

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PONTS MOULANTS 183

, , ,5 I Diamètre des pignons de l'arbre 2 0",120

I » des rooes intérieures de l'arbre S . . 0",784

Arbre S-4 S * des pignona de l'arbre 8 0",212

( » dea ronea de l'arbre 4 l m ,000

Pour la grande vitesse, le diamètre du pignon de l'arbre 1 est de 0,1657, el il engrène avec une roue de O^Ml sur l'arbre 2, de sorte que le rapport est double de celui de la petite vitesse.

Si l'on tient compte de ce que la poulie est moufiee, le rapport entre la vitesse de la charge et celle de la puissance appliquée aux manivelles est de 0,0012 pour la petite vitesse; en admettant que les hommes actionnent les manivelles à la vitesse de 1 mètre par seconde, on voit que la vitesse de levage est de 72 millimètres par minute. La grue est manœuvrée par 6 hommes, et en tenant compte du rendement du treuil, on trouve que chacun d'eus doit faire un effort tangenliel de 10 kilogrammes, valeur acceptable lorsqu'il s'agit d'un travail intermittent. Le poids total de l'appareil est de 36.000 kilogrammes.

On peut constituer le pont au moyen de poutres treillissées à grandes mailles, et accepter les formes longitudinales usitées pour la construction des grandes poutres; ainsi, le roulement du chariot peut se faire sur les semelles inférieures, qui sont alors rectilignes, tandis que les semelles supérieures sont arquées. On ne peut en général enlretoiser les deux poutres, le chemin devant rester libre pour le passage des chaînes, il faut donc leur donner une grande rigidité transversale pour éviter le flambage. Cette considération est particulièrement importante pour les ponts manœuvres mécaniquement, où le déplacement brusque sous charge fait naître une force d'inertie horizontale. Pour les portées de 16 mètres et au-dessus, les poutres sont fréquemment à âmes doubles.

89. — Ponts commandés par transmissions. — On fait généralement dépendre les mouvements des ponts roulants des transmissions fixes des ateliers; différents systèmes sont ainsi en présence :

1° Un arbre fixe de section carrée règne sur toute la longueur de la halle a desservir, et passe dans un manchon porté par le pont, manchon auquel il communique sa rotation, et qui actionne un arbre auquel sont empruntés les trois mouvements de translation longitudinale et transversale, el de levage; chacun de ces mouvements doit pouvoir s'effectuer dans deux sens. Une première difficulté consiste à soutenir l'arbre

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carré sans empêcher le passage du manchon porté par le pont, et qui doit pouvoir glisser sur toute la longueur du trajet sans cesser d'être en relation avec la transmission. Les paliers dans lesquels l'arbre tourne par des collets arrondis doivent donc pouvoir s'effacer au passage du manchon, ils sont ramenés dans leur position par un contrepoids (fig. 152 à 154, d'après les esquisses de Riedler) ; on emploie aussi dans

Fîg. 162 i. 151

le même but le dispositif représenté dans la figure 161 plus loin, dans lequel le passage de toute partie faisant saillie sur l'arbre a pour effet de rabattre le support qui se trouve devant l'obstacle, et d'en relever un autre derrière lui, ces supports étant d'ailleurs montés aux extrémités des branches en équerre que l'on voit sur la figure (').

Une autre difficulté provient de ce que l'arbre de commande possède un mouvement continu, tandis que les trois déplacements à produire sont intermittents, les masses ne peuvent prendre instantanément une vitesse finie sans faire nailre des réactions théoriquement infinies. Les transmissions ne doivent donc pas être absolument rigides, mais se faire par l'intermédiaire d'embrayages à friction, de courroies, etc.

Les arbres longitudinaux de grande longueur entraînent certaines sujétions, on les emploie de moins en moins, et l'on a plutôt recours à la transmission par cordes en chanvre, et surtout par cordes en coton, imaginée par Ramsbottom et appliquée par lui vers 1860 aux ateliers de Crewe.

"1° Une corde sans fin circule parallèlement à l'un des longs côtés de la

1. Voir aussi le système de commande Davy au moyen d'un long- pignon dépendant de roues régulièrement espacées sur l'arbre et restant toujours en priBe avec l'une d'elles {Engg., i88!>-2-3S5), et plusieurs systèmes de paliers basculants (Ernst, ouvrage cité, p. *91 et suiv.).

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halle à desservir (flg. 155), elle est actionnée à l'extrémité M par la transmission, et est maintenue dans un état de tension convenable par la poulie T que sollicite un contrepoids. Les deux brins sont soutenus par les galets g, qui préviennent en même temps les oscillations laté-

fig. 166

raies. La corde s'infléchit sur les trois poulies P' P P" montées sur un bâti à l'extrémité du pont; P' et P" sont folles et ne servent qu'à augmenter l'arc embrassé sur P, qui est calée sur un arbre et devient la poulie motrice des trois mouvements à produire. Dans les grues Ramsbottom, la corde se déplaçait à la vitesse de 25 mètres par seconde environ, mais la vitesse de 12 à 13 mètres doit plutôt être considérée comme usuelle.

L'arbre de la poulie P commande trois arbres parallèles ; chacune de ces transmissions comprend une courroie ouverte et une courroie croisée; par un même déplacement des fourches d'embrayage, on peut donc laisser l'arbre commandé au repos (position neutre), ou l'actionner dans on sens ou dans l'autre.

Le premier des trois arbres ainsi commandés, transmet le mouvement aux galets du pont. Le second actionne le chariot quelle que soit sa position; il porte à cette fin une rainure dans toute sa longueur, et passe dans un manchon maintenu entre deux supports du chariot; ce manchon actionne par renvois et roues d'angle l'un des essieux supportant le treuil. Enfin, le troisième arbre commande le mouvement de levage par des dispositions analogues.

L'homme préposé à la manœuvre se tient sur une plateforme suspendue en contre-bas à l'une des extrémités, les trois leviers dirigeant les transmissions sont à sa portée.

Dans ce système, le treuil peut être à tambour ou se réduire à une roue à noix pour chaîne ordinaire calibrée ou pour chaîne de Galle; il circule d'un bout à l'autre du pont, il serait donc difficile d'installer un

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TOSTS ROULANTS

frein sur l'appareil de levage, on tourne cette difficulté en commandant le treuil par une vis tangente non réversible; il n'est pas impossible cependant de monter le frein sur l'arbre à l'une de ses extrémités, à côté de l'équipage de poulies, mais il ne présente alors qu'une sécurité relative, les nombreux organes situés entre le frein et le tambour pouvant faire défaut.

Les figures 1B6 el 157 représentent une disposition adoptée par la maison Stuckenholz, dans laquelle le treuil est fixe à l'une des extrémités; le chariot qui porte le crochet est commandé par une chaîne sans Sn dépendant de la roue N, (Qg. 157). Les poulies sur lesquelles circule la corde sont dans un plan horizontal en dessous du pont; m est la poulie motrice, qui commande par le pignon p et la roue p' un arbre vertical a a. Sur cet arbre sont montés trois embrayages à double cône qui peuvent donner le mouvement dans un sens ou dans l'autre à trois arbres horizontaux, ou les laisser immobiles. L'embrayage inférieur est seul représenté dans la figure 157, qui se rapporte du reste à un appareil un peu différent de celui qui fait l'objet de la figure d'ensemble. Les trois volants commandant les embrayages sont figurés en V, Y, et Y,.

L'arbre horizontal 1 commande, par les arbres 2, 3 et 4, la roue à noix N, qui produit le levage. Un frein à lame actionné par un levier à pédale est monté sur l'arbre 2.

Fi*. 168 «1 159

L'arbre horizontal du haut commande la roue >" a qui produit la translation du chariot, tandis que l'arbre intermédiaire actionne par une paire de roues d'angle un arbre parallèle au pont, qui produit la translation générale au moyen de pignons calés à ses extrémités. Les trois mouve-

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ments peuvent être simultanés. L'appareil ci-dessus décrit est construit pour 25 tonnes (').

Nous signalerons à propos des ponts actionnés par cordes le dispositif de G. Russell et C'% représenté par les figures 158-139, dans lequel il n'est fait usage que de deux poulies M, et H,, M, étant la poulie motrice montée sur l'arbre horizontal moteur. Les poulies M et M, sont dans des plans verticaux différents dont la distance est rachetée par l'inclinaison en sens contraire donnée aux renvois R et R,. [Engg.y 1888-2-579.) (')

90. — Ponts roulants automobiles. — La maison Booth de Leeds a répandu un système de ponts roulants applicables surtout aux fonderies, système dans lequel le bâti qui supporte le treuil est prolongé latéralement par deux consoles sur lesquelles est établie une chaudière (fig. 160-161, d'après Engg., 1891-2-274). Le bâti du treuil est formé de deux flasques transversales au pont, et deux cylindres à vapeur horizontaux y sont appliqués. Ces cylindres sont conjugués sur un arbre auquel sont empruntés tous les mouvements, à commencer par celui du treuil, qui n'a rien de particulier, si ce n'est qu'il est à deux vitesses pour l'appareil de 25 tonnes représenté, et que les pignons du premier arbre peuvent être désembrayés pour permettre la descente au moyen du frein; celui-ci est monté sur le second arbre à droite de la figure 161, il consiste en une poulie étranglée par un collier garni de taquets en bois, dont le serrage se fait au moyen d'une vis à pas droite et gauche; le collier est composé de deux parties réunies par une charnière dont le pivot est fixe dans le bâti. Ce frein est assez puissant pour maintenir la charge suspendue avec sécurité pendant qu'on se sert du moteur pour les mouvements de translation, lesquels peuvent être produits ensemble ou séparément. Ces mouvements dépendent de deux embrayages avec cônes de friction doubles et roues coniques, ils permettent donc le repos ou la marche dans les deux sens.

La translation du chariot s'obtient sans aucune complication ; celle du pont dépend d'un arbre carré parallèle aux poutres (fig. 160, à droite), arbre que commande un manchon participant à la translation du treuil. L'arbre carré est supporté par des paliers basculants déplacés au fur et

1. Voir un pont de 15 tonnes du même système, mais avec poulies dans un plan vertical {Riedler, Skissen, etc.).

2. Fieiding et Platt ont imaginé une disposition ingénieuse qui permet de n'employer que deux courroies au lieu de six pour actionner les trois mouvements (Enga-, 1881-1-MÏ).

PONTS BOULANTS

à mesure par une came que porte le chariot ; cette came se montre d face dans la figure 161.

Fig. 160

La plateforme qui supporte la chaudière est surbaissée, pour réduire la hauteur nécessaire sous les fermes ,- du côté opposé est suspendu un réservoir qui sert de caisse à eau et fait en même temps office de contrepoids.

Dans les fonderies, où la commande par cordes présente du reste des inconvénients, la grue automobile à vapeur est très rationnelle et se comporte admirablement; elle échappe au reproche de mise en train brusque de la charge que l'on peut faire aux autres systèmes ; en fait, le moteur à vapeur donne toujours à la charge l'accélération et la vitesse compatibles avec sa puissance ; lorsqu'on enlève des pièces encore partiellement enterrées dans les moules, il refusera par, exemple, de

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démarrer, maïs sans qu'il en résulte aucun dommage pour l'appareil; de même, lorsqu'on soulève des charges qui sont de beaucoup inférieures à la puissance maximum, le moteur prend de lui-même une grande

Fi«. 161

vitesse, tandis que les ponts qui dépendent de transmissions n'ont au maximum que deux vitesses qu'il est impossible d'accélérer, même si on lève le crochet à vide.

Le service des ponts roulants de ce système exige un réservoir de prise d'eau placé à hauteur convenable (').

91. — Ponts roulants sur chevalets. — Us sont applicables surtout aux manœuvres en plein air des cours aux marchandises, des parcs d'artillerie, des carrières; ils peuvent rendre des services dans les

1. Un pont roulant automobile muni de trois moteurs séparés pour les trois mouvements est décrit dans Engg. (138Û-1-299) sous le nom de transbordeur

Newton.

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montages de ponts, dans les ateliers de locomotives, etc. Us ne diffèrent pas essentiellement des ponts roulants, mais comme ils ne sont pas situés à portée de transmissions, ils sont généralement manœuvres à bras d'hommes ou sont automobiles (').

1. Voir Riedler (Skizzen, etc.); P- I d'Armengaud, 1" série, t. XVI, appareils de 20 et de 30 tonnes & chaîne Galle par Neustadt (pi. 15), grues roulantes à vapeur pour gares etquais, par Quillacq (pi. 23 et 21); Portefeuille des Machinât, 1880, grue roulante à vapeur sur chevalets de 15 tonnes du chemin de fer du Nord (pi. 85-36); en Angleterre, ce genre de grues est désigné sous les noms de ■ Goliath » et de • Gantry >, on en trouve plusieurs exemples dans Engg., et notamment : 1886-Mi»; 1887-2-473 ; 1888-1 -SZ (dotai lié); 1890-1-612 (transbordeur de 80 tonnes du polygone du Hoc); 1891-1-89 {hydraulique); 1896-MGt! (de G5 tonnes): 1897-MOî (transbordeur américain de 61 mètres déportée & moteur électrique, vitesses: 1 mètre par seconde pour la translation générale, 2 mètres par seconde pour le mouvement transversal, levage avec la pleine charge de 10 tonnes 0-,10 par seconde) ; 1897-2-791 (de 100 tonnes, pour les aciéries Vickers); 1898-1-111: (hydraulique, de 30 mètres de hauteur libre, pour chantier naval).

Appareils dépendant d'nne station Centrale.

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