Comprendre les Types de Poulies et Leurs Applications Pratiques

Dans cet article, vous découvrirez qu'est-ce qu'une poulie, comment elle fonctionne, ses pièces, fonctionnement, applications et types de poulies avec exemples et images.

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Qu'est-ce qu'une Poulie ?

La poulie est un composant mécanique transférant le mouvement de l'arbre à la courroie ou corde et vice versa. Poulies et courroies sont les moyens de transmission de puissance les plus simples et courants.

Une poulie est une roue sur arbre conçue pour changer la direction d'une courroie et supporter le transfert de puissance entre arbre et courroie. Elle a une gorge dans la flasque sur sa circonférence pour maintenir le câble ou la courroie.

L'élément principal d'un système de poulie est une corde, câble, courroie ou chaîne. La poulie fixée sur l'arbre ou celle qui en entraîne d'autres = « Poulie Motrice ». Celles entraînées par la motrice = « Poulies Menées ». Disponibles en petites et grandes tailles.

On peut facilement augmenter ou diminuer la vitesse de transmission en utilisant grandes et petites poulies (comme pour engrenages et arbres).

Pièces d'une Poulie

Pièces :

1. Face
2. Moyeu (Hub)
3. Bras (Arms)
4. Alésage (Bore)

#1 Face

Partie contenant la périphérie = Face. S'étend depuis le centre en descendant sur les côtés. Partie saillante centrale = Moyennage (Crown). Face soit plane, soit gorge « V ».

#2 Moyeu (Hub)

Partie centrale avec alésage pour l'arbre. Trois types :

a) Moyeu Plein : Un seul diamètre d'arbre. Pour diamètres différents, alésages différents.

b) Moyeu Fendu (Slotted) : Fente d'un côté, serré par écrou/boulon après mise en place arbre. Une pièce. Utilisable pour différents diamètres.

c) Moyeu Divisé (Split) : Deux parties. Deux écrous/boulons pour fixation sur arbre. Faces en deux pièces. Pour gros et petits arbres de même type.

#3 Bras (Arms)

Pièces reliant face et moyeu. Nombre selon diamètre poulie et usage. 4, 6 ou 8 bras.

#4 Alésage (Bore)

Trou dans le moyeu. Rainure de clavette usinée pour verrouiller clavette, arbre et poulie.

Types de Poulies

Pour différentes machines et travaux :

1. Poulie fixe
2. Poulie mobile
3. Poulie composée
4. Poulie à moufle (block and tackle)
5. Poulie à degrés (step pulley)
6. Poulie à gorge « V »
7. Poulie conique (cone pulley)
8. Poulie de tension (jockey pulley)
9. Poulie à gorge ronde
10. Poulie rapide et libre (fast and loose pulley)
11. Poulie de convoyeur (conveyor pulley)

#1 Poulie Fixe

Poulie fixée à un point, corde attachée à l'objet. Roue et axe en place fixe. Tambour attaché à un point unique.

On tire un côté de la corde vers le bas, l'autre monte. Même force que lever l'objet à la main mais direction changée. Utile : en tirant vers le bas, on utilise son poids corporel.

#2 Poulie Mobile

Corde fixée à un point, autre extrémité libre. Poulie attachée à l'objet à déplacer. En tirant la corde, la poulie soulève l'objet. Idéal pour lever un objet du bas vers le haut.

Si les deux côtés sont fixés et corde tendue entre points fixes, système fonctionne comme roue et axe : objet peut glisser le long de la corde si force appliquée.

#3 Poulie Composée

Combine poulies fixes et mobiles : charge plus légère, changement direction de force. Idéal charges très lourdes, mais nécessite plus de vitesse.

Effort < moitié de la charge réelle. Installées sur chantiers et grues pour lever béton, acier. Aussi système de poulie combiné.

#4 Poulie à Moufle (Block and Tackle)

Système de 2+ poulies maintenues par corde/câble pour lever charges massives. Poulies formant un bloc, blocs connectés : l'un fixe, l'autre mobile avec charge.

Corde enfilée dans poulies pour avantage mécanique (force multipliée). Pour lever poids lourds ou appliquer grande force dans toutes directions.

#5 Poulie à Degrés (Step Pulley)

Groupe de plusieurs poulies. Faces en marches, poulies de diamètres différents fixées en séquence. Aspect d'escalier = poulie à degrés.

Pour augmenter/diminuer vitesse poulie menée selon travaux (perceuse, tour). Souvent utilisées par paires.

#6 Poulie à Gorge « V »

Gorge en « V » sur la face. Moteurs électriques et automobiles. Courroie « V » spéciale. Parfois plusieurs gorges « V ».

Transmission puissance pour travaux lourds. Plusieurs courroies « V » = moins de risque de glissement.

#7 Poulie Conique (Cone Pulley)

Utilisée par paires, effilée. Taper similaire sur les deux. Montées gros bout face au petit bout de l'autre → déplacement courroie change vitesse. Permet vitesses appropriées pour différents travaux.

#8 Poulie de Tension (Jockey Pulley)

Problème courant : courroies se détendent et glissent = perte puissance.

Solution : 3ème poulie avec la paire (voir figure). Poulie auto-contrôlée maintenant la courroie tendue quand elle se détend.

#9 Poulie à Gorge Ronde

Gorge ronde sur la face. Courroies ou cordes rondes. Peut aussi être type poulie à degrés.

#10 Poulie Rapide et Libre (Fast and Loose Pulley)

Pour machines démarrées/arrêtées rapidement. Paire de deux petites poulies sur contre-arbre. L'une fixée sur contre-arbre (clé), l'autre libre (rotation libre).

Machine en marche : courroie sur poulie serrée = poulie rapide. Machine arrêtée : courroie glissée sur poulie libre = poulie libre.

Avantage : arrêter machine pendant que l'arbre principal (moteur électrique/moteur thermique) continue tourner. Levier pour déplacer la courroie.

#11 Poulie de Convoyeur (Conveyor Pulley)

Poulie motrice sur contre-arbre de machines entraînées par un seul moteur et un contre-arbre. Faces larges et plates, courroies plates.

Système convoyeur utilise poulie pour changer direction courroie, l'entraîner, fournir tension.

Coquilles laminées, disques d'extrémité flexibles, assemblages de verrouillage. Placées à une extrémité du convoyeur ou à côté sur un moteur.

Poulie à Courroie Plate

Idéales en transmission. Entraînées par courroies plates, vitesses élevées, faibles puissances : textile, papeterie, imprimantes, convoyeurs.

Courroie plate moins chère que courroie serpentine. Fonctionnent sur poulies plates et galets plats, sans gorge requise. Galet plat aussi pour arrière courroie V traditionnelle.

Avantage : en cas de surcouple, courroie glisse → évite dommages aux équipements hors courroie.

Types de Poulies à Courroie Plate

1. Poulie fendue ou en fonte
2. Poulie en papier
3. Poulie en acier
4. Poulie en bois

#1 Poulie Fendue ou en Fonte

Fonte, jantes rondes. Deux parties : face et moyeu. Spécificité : utilisable sur poulies de tailles différentes. Scies. Industries diverses : extraction huile, génie mécanique. Coût bas = abordable.

#2 Poulie en Papier

Partie externe : fibres de papier compressées ; interne : métal. Montée sur moteur électrique pour transmission courroie quand distance axe-à-axe courte.

#3 Poulie en Acier

Tôles d'acier, deux parties assemblées. Bagues interchangeables pour arbres de différents diamètres.

Coefficient frottement avec courroie cuir ≥ fonte. Plus solides, durables, légères (40-60% moins lourdes que fonte). Conçues pour hautes vitesses.

#4 Poulie en Bois

Légères, coefficient frottement supérieur à fonte/acier. Érable par sections collées sous forte pression.

Pleines ou fendues avec moyeu fer vissé ou bagues réglables évitant résistance frottement arbre. Entraînements moteurs (arc de contact limité poulie-courroie).

Avantages du Système de Poulie

1. Effort réduit pour lever charges lourdes = avantage mécanique.
2. Processus silencieux.
3. Change direction de la force appliquée.
4. Minimise force réelle pour lever objets lourds.
5. Moins chères et faciles à fabriquer que les engrenages.
6. Pas de lubrification nécessaire malgré pièces mobiles.

Inconvénients du Système de Poulie

1. Fonctionne par frottement → risque de glissement.
2. Pas adaptée très haute puissance à hauts tr/min.
3. Corde fatigue et fluage sur longue durée.
4. Distance de levage augmentée pour charges lourdes.
5. Moins fiable que système d'engrenages.

Exemples de Poulies

Exemples courants :

1. Ascenseurs : multiples poulies.
2. Monte-charge : hisse objets aux étages supérieurs.
3. Chantiers : lève/mainient matériaux lourds.
4. Équipements sportifs : poulies pour fonctions.
5. Théâtre : écrans mobiles par système poulie.
6. Fenêtres : vitres montées/descendues par poulie.
7. Corde à linge : tire linge vers client.
8. Couvreurs : hissent toiture au lieu de monter bardeaux.
9. Grue = type de système poulie en construction.
10. Bulldozer : excellent exemple système poulie.
11. Échelle extensible par poulie.
12. Voiles bateaux : hissées/baissées par poulie.
13. Portes garage : montées/descendues par poulie.
14. Escalade : poulies pour aider grimpeurs.
15. Courroie distribution voiture = exemple parfait poulies.

En Conclusion

La poulie est une roue à gorge changeant la direction de la force sur la corde et servant à lever des poids. Nombreux types, fonctions variées.

Questions sur types de poulies ? Commentez, je répondrai. Partagez si l'article vous plaît.

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