TREUILS ROULANTS, OU APPAREILS A COORDONNÉES RECTANGULAIRES

Les treuils roulants peuvent, avons nous dit, comme les grues complètes, porter un fardeau d'un pointa un autre point quelconque de leur

champ d'action; mais ils diffèrent des grues par la forme et l'étendue de ce champ d'action.

Les treuils roulants conviennent lorsque le transport et l'élévation des fardeaux ne sont pas condensés en un point, mais s'étendent sur une grande longueur; ces treuils sont bien plutôt des appareils de chargement et de déplacement horizontal que des appareils élevatoires ; leur mouvement vertical est toujours très limité et ne dépasse pas quelques mètres. Us conviennent particulièrement dans les grands ateliers de machines et dans l'exploitation des carrières, ainsi que pour le chargement des pierres et des grosses masses sur les wagons de chemins de fer. On leur donne souvent le nom de grues roulantes, c'est un tort, il faut réserver le nom de grue aux appareils à bras incliné et appeler treuils ou ponts roulants les appareils à coordonnées rectangulaires.

On fait les treuils ou ponts roulants surtout en vue d'efforts considédérables et il convient de leur donner un moteur à vapeur lorsqu'ils sont destinés à un travail continu.

Ponte roulants actuels. — Les figures 1 et 2, planche IX, représentent un pont roulant, de la force de 10,000 kilogrammes, construit par MM. Sautter et Lemonnier, et destiné à desservir des ateliers de grande importance. Le pontpeut en parcourir toute la longueur en roulant sur des rails portés par des consoles fixées aux murs longitudinaux, il va sans dire qu'il faut s'assurer tout d'abord que ces murs sont capables de résister à la charge qu'on leur impose, sinon il conviendra de supporter les rails par des longrines coiffant des poteaux accolés au parement intérieur des murs, ou bien on construira un contre-mur en maçonnerie de briques et de ciment.

Le pont est composé de deux poutres de la forme dite d'égale résistance, entretoisées à chaque extrémité par deux doubles T; le tout est complètement solidaire et calculé en vue de résister aux plus grandes charges que doit porter l'appareil. Entre les deux poutres, dont les bords intérieurs portent chacun un rail, roule le treuil du système que nous connaissons: treuil Mégy avec embrayage-frein automatique et régulateur de descente.

Les trois mouvements : vertical, transversal, longitudinal, peuvent être commandés soit du sol môme de l'atelier, soit par des ouvriers montés sur le pont :

1° Quand on veut agir du sol même de l'atelier, on tire la chaîne sans fin a, qui par l'engrenage x fait tourner l'arbre ff> celui-ci porte à chaque extrémité une roue dentée m qui agit sur un pignon solidaire de la roue R; les roues R tournent donc dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de la traction exercée sur la chaîne à et entraînent tout. C'est la chaîne sans un b qui, de la même manière, détermine le roulement du treuil sur le pont ; elle actionne l'arbre k et ses roues dentées / qui engrènent avec deux pignons calés sur l'arbre des roues de gauche r du chariot; celui-ci se met donc à rouler dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de la traction exercée sur la chatne b.

Enfin c'est la chaînée qui actionne la poulie à gorge faisant mouvoir le treuil,

2° Trois systèmes correspondants, placés sur la plate-forme du pont, permettent de commander les trois mouvements. La manivelle M agit sur un arbre vertical et sur un système de roues d'angle, qui actionnent l'engrenage x et l'arbre ff qui donne le déplacement longitudinal. La roue à manette N, agit sur l'arbre k pour déplacer le treuil. Enfin, les manivelles agissent sur les engrenages du treuil.

Le prix du pont dépend évidemment de la portée et de la charge ; quant au treuil roulant et à ses accessoires, pour des forces de 5,000, 10,000 ou 20,000 kilogrammes il peut coûter 4,500, 5,000 ou 6,000 francs.

Nous avons supposé que la manœuvre s'opérait à bras d'hommes, mais on peut prendre la force motrice par courroies sur un arbre de transmission qui tourne toujours. Pour chaque mouvement, deux ficelles pendantes servent de commande ; suivant qu'on tire sur l'une ou sur l'autre, on embraye le mouvement dans un sens ou dans l'autre.

Si on le veut, on peut monter sur le pont lui-môme la chaudière à vapeur et la machine motrice et des leviers commandent les divers embrayages.

On a commencé à se servir de l'électricité comme force motrice et la transmission est alors des plus simples.

La figure 3, planche IX, représente un pont roulant en bois, fer et fonte d'un type que l'on rencontre souvent, et qui convient notamment au service des carrières et des gares à pierres. Ce pont est fait d'ordinaire pour une force de 10,000 kilogrammes.

Des manivelles commandent sur la plate-forme le mouvement ascensionnel et le déplacement transversal du treuil. Quant au déplacement longitudinal, on l'obtient sur chaque rail par une roue à manette m, dont le mouvement se communique par un pignon à une roue dentée, calée sur l'arbre de la roue de support.

Il arrive souvent que ces ponts roulants présentent une partie en encorbellement, surtout quand ils sont établis sur un mur de quai pour le chargementetledéchargementdes bateaux. Les figures 1 et2, planche X, représentent un pont mobile de ce genre, en bois jet fer, de la force de 16,000 kilogrammes, à deux vitesses, construit par MM. Sautter et Lemonnier. Le pont lui-môme est en fer et les poutres ont entre elles un écartement suffisant pour livrer passage aux blocs de dimension maxima; les deux palées de support sont en bois, elles craignent moins les chocs et sont moins exposées à flamber que si elles étaient en fer, des consoles en fonte relient les poutres du pont et les palées.

Chaque palée est portée sur trois roues et une seule est motrice. Le mouvement ascensionnel est obtenu par les manivelles M, le mouvement transversal par les roues à manettes N, et le mouvement longitudinal par les roues à manettes 0.

Un pont roulant de ce genre est installé sur les bords de l'Oise, pour desservir les carrières importantes qui alimentent Paris.

Nous avons indiqué sur la figure 3, planche X , la disposition générale d'un pont roulant à vapeur pour chargement et déchargement des gros blocs de pierres. Le moteur est à action directe, du système Chrétien que nous avons décrit précédemment. L'appareil est construit tout en fer, il pèse 62 tonnes, embrasse un espace de 28 mètres, et peut manier des blocs de 15 tonnes.

Puissance des divers appareils de levage par journée de travail. — En étudiant les divers appareils de levage, nous en avons indiqué ou calculé le travail mécanique et, avec les renseignements que nous avons donnés, il sera facile au lecteur de déterminer dans chaque cas la puissance journalière d'un appareil quelconque, c'est-à-dire la charge totale qu'il pourra élever en une journée à une hauteur donnée.

On comprend que cette puissance peut varier dans de grandes limites; suivant les circonstances, il faut à chaque montage accrocher le fardeau à son point de départ, le décrocher à son point d'arrivée, faire descendre à vide le crochet ou le plateau de suspension, à moins qu'il n'y ait un double système, l'un descendant à vide pendant que l'autre monte à charge.

L'organisation des services d'approche et de dégagement des fardeaux a, comme on le saisit tout d'abord, une influence capitale sur le rendement des appareils, car le temps perdu à chaque opération est souvent beaucoup plus considérable que le temps pendant lequel fonctionne le mécanisme; avec des grues à vapeur à grande vitesse, le rendement n'est pour ainsi dire limité que par le temps perdu au départ et à l'arrivée, et c'est ce temps perdu qu'il faut chercher à atténuer par une parfaite organisation des chantiers. On arrive ainsi à doubler et à tripler le rendement des appareils.

Nous ne pouvons donc donner ici que des indications vagues, reposant sur certaines hypothèses.

4° Un homme vigoureux, montant des matériaux sur un escalier raide, arrive à élever à une hauteur de 10 mètres 5 tonnes par jour, ce qui représente un peu plus que le poids des matériaux nécessaires à la confection de 2 mètres cubes de maçonnerie.

2* Un baritel avec deux forts chevaux, ou un manège, peut monter 360 kilogrammes à 10 mètres de hauteur en 43 secondes; supposez une minute de perte au départ et à l'arrivée pour charger les bennes, vous ne ferez que 22 ascensions à l'heure, soit un produit de 8 tonnes . à l'heure ou de 80 tonnes par jour. Admettez que l'on gagne une demiminute en haut et en bas de chaque course, et la puissance s'élève à 123 tonnes par jour.

3° Un treuil ordinaire sans engrenage élève 70 kilogrammes environ à 10 mètres de hauteur en une minute ; avec une minute perdue à chaque extrémité, cela fait 20 voyages à l'heure, ou 14 tonnes par journée de 10 heures, ce qui est le poids nécessaire à la confection d'environ 6 mètres cubes de maçonnerie. Le calcul suppose qu'une benne descend pendant que l'autre monte.

Si Ton réduisait les pertes de temps à un quart de minute à chaque extrémité de la course, on ferait 40 voyages à l'heure et on doublerait la puissance.

4° Un treuil Mégy de 500 kilogrammes de force, mû par un seul homme, avec une manivelle de 0",40 faisant un tour en 4 secondes, monte son fardeau de 0*,047 par tour ; il relèvera donc à 10 mètres en 14 minutes; la vitesse de descente au régulateur est de m ,30 à la seconde, soit environ une demi-minute pour 10 mètres. Avec le temps perdu, on fera à peine 4 voyages à l'heure, soit 2 tonnes à l'heure, ou 20 tonnes par jour. Ge chiffre seul montre les avantages que présentent les treuils modernes à engrenages sur les anciens treuils en bois à manivelle et tambour.

5° Un treuil à vapeur, de 1,000 kilogrammes de force, élève son fardeau avec une vitesse de m ,ll à la seconde, soit une minute et demie pour une ascension de 10 mètres. Si Ton compte 2 minutes de perte de temps pour l'accrochage, le décrochage et la descente au régulateur, on arrive à faire 17 voyages à l'heure, soit un rendement de 17 tonnes. Mais le rendement s'abaisse rapidement si le temps perdu augmente au départ et à l'arrivée.

6° Le rendement des grues à vapeur employées dans les ports au chargement et déchargement des navires a été donné par M. Le Rond, ingénieur des ponts et chaussées, dans une notice insérée aux Annales de 1886. Voici les chiffres qu'il indique :

Des grues à vapeur, de 1,500 kilogrammes de force, ont donné un rendement de :

15 à 20 tonnes par heure a Dieppe,

20 tonnes — à Saint-Nazaire,

20 a 25 tonnes — a La Rochelle,

13 à 20 tonnes — an Boucau, sur l'Adour.

Au Havre, une grue de 2 tonnes manutentionne 15 à 22 tonnes par heure, suivant la nature des colis et des marchandises.

Les rendements qui précèdent s'appliquent surtout à des minerais et à des charbons, on peut dire que, à quelques mètres près, ils sont presque indépendants de la hauteur d'élévation, car la durée d'une opération dépend surtout du temps perdu au chargement et au déchargement et de la durée de la rotation delà volée.

Une foule de circonstances, comme le dit M. Le Rond, influent sur les résultats, ils dépendent du groupement des marchandises et de l'aménagement des navires, et de la manière dont on utilise la grue. Il faut toujours la faire travailler à pleine charge et réunir à cet effet plusieurs colis en un seul ou employer des bennes de dimensions convenablement calculées.

La grue doit toujours trouver une benne pleine et toute prête à être enlevée. « En un mot, la grue la plus parfaite ne donne de bons résultats que lorsqu'une foule de circonstances accessoires sont remplies. »