Qu’est-ce que la poulie?- Définition, Types, Utilisations et Exemples

Qu’est-ce qu’une poulie ?

Une poulie est une roue qui porte une corde, un cordon, un câble, une chaîne ou une courroie flexible sur sa jante. Les poulies sont utilisées seules ou en combinaison pour transmettre l’énergie et le mouvement. Une ou plusieurs poulies à rotation indépendante peuvent être utilisées pour obtenir un avantage mécanique, notamment pour soulever des poids.

Les poulies à jantes rainurées sont appelées poulies. Dans l’entraînement par courroie, les poulies sont fixées aux arbres au niveau de leurs axes et la puissance est transmise entre les arbres au moyen de courroies sans fin passant sur les poulies.

Les arbres autour desquels tournent les poulies peuvent les fixer sur des cadres ou des blocs, et une combinaison de poulies, de blocs et de câbles ou d’autres matériaux flexibles est appelée bloc et attirail. Le mathématicien grec Archimède (3ème siècle avant notre ère) aurait utilisé des poulies composées pour tirer un navire sur la terre ferme.

Une poulie est une roue sur un essieu ou un arbre conçue pour supporter le mouvement et le changement de direction d’un câble ou d’une courroie tendu ou le transfert de puissance entre l’arbre et le câble ou la courroie. Dans le cas d’une poulie supportée par un châssis ou une coque qui ne transfère pas la puissance à un arbre, mais sert à guider le câble ou à exercer une force, la coque de support est appelée bloc, et la poulie peut être appelée poulie.

Quelles sont les utilisations de la poulie?

À l’origine, l’utilisation principale des poulies était de faciliter le levage d’objets lourds. Une poulie est une machine simple faite avec une roue et une corde, un cordon ou une chaîne.

Les poulies peuvent être trouvées partout pour faciliter les tâches. En plus de soulever des objets, les poulies peuvent être utilisées seules ou avec de nombreuses poulies travaillant ensemble pour transporter des personnes ou des objets. Ils peuvent également être utilisés pour fournir de l’énergie d’un arbre à un autre.

Exemples de poulies dans la vie quotidienne

Exemples de poulies::

• Ascenseurs: Les ascenseurs fonctionnent via un puissant système de poulie électronique. En fait, les ascenseurs utilisent un système de plusieurs poulies et contrepoids pour fournir au système de levage à la fois puissance et sécurité.
• Puits: Les puits d’eau de style « puits à souhaits » à l’ancienne utilisent le système de poulie simple pour hisser le godet hors du puits.
• Équipement d’exercice. La plupart des équipements d’exercice d’haltérophilie utilisent des poulies pour contrôler l’angle auquel les poids sont soulevés tout en gardant les poids eux-mêmes dans un endroit dédié. Cela rend le processus de levage de poids plus sûr et plus efficace pour l’utilisateur que les poids libres peut-être s’ils sont mal utilisés.
• Poulies de construction. Les poulies de construction sont parmi les poulies les plus basiques et les plus courantes, bonnes pour visualiser le fonctionnement de base de cette machine simple. Ces poulies sont constituées d’une piste de roue qui peut être surélevée à de grandes hauteurs, équipée de chaînes ou de cordes attachées à des crochets.
• Systèmes de théâtre. Dans les théâtres, les rideaux et les systèmes de mouches fonctionnent à l’aide d’un système de poulies multiples. Ces poulies sont situées au-dessus de la scène où le public ne peut pas les voir et actionnées du côté de la scène pour soulever et abaisser des rideaux et des pièces de décor lors d’une représentation théâtrale.
• Système de levage de cargaison. Un système de levage de cargaison qui permet de hisser des articles aux étages supérieurs est un système de poulie.
• Stores sur les fenêtres. Les stores des fenêtres fonctionnent à l’aide d’un système de poulie pour déplacer les stores de haut en bas. Vous tirez le cordon sur les stores et le système de poulie provoque l’ouverture ou la fermeture des stores.
• Mâts de drapeau. Les mâts de drapeau utilisent des poulies pour hisser le drapeau ou le faire descendre. Vous tirez la ficelle sur la poulie et le drapeau monte ou descend le poteau.
• Grue, Bulldozer, escaliers mécaniques utilisent des systèmes de poulie pour fonctionner.
• Portes de garage, Voiliers, Moteur, échelles extensibles, grimpeurs, tous utilisent un système de poulie pour travailler plus efficacement et plus en toute sécurité.

Ce sont tous des exemples de poulies. Un système de câbles facilite le levage ou le déplacement d’objets. Les poulies sont nécessaires pour déplacer et soulever des objets très lourds ou de grande taille. Le principe simple derrière les poulies en fait l’un des outils les plus efficaces sur le marché.

Comment fonctionne une poulie?

Une poulie est une machine simple composée d’une corde et d’une roue rainurée. La corde s’insère dans la rainure de la roue et tirer la corde fait tourner la roue. Les poulies sont couramment utilisées pour soulever des objets, en particulier des objets lourds. L’objet soulevé par un rouleau est appelé une charge.

Une poulie avec une roue vous permet d’inverser le sens de votre force de levage en tirant vers le bas sur une corde (bouclée sur la roue) et en soulevant votre poids. Avec une poulie à deux roues, vous réduisez la force que vous utilisez pour soulever le même poids. Vous soulevez le poids à la moitié de la force.

Plus vous avez de roues et plus vous bouclez la corde autour d’elles, plus vous pouvez soulever.

Une poulie est juste un groupe d’une ou plusieurs roues sur lesquelles une corde (ou une chaîne robuste pour les objets plus lourds) est bouclée. Les scientifiques appellent ces « machines simples » car elles permettent aux humains de multiplier les forces qui nous permettent de soulever un poids lourd. L’utilisation d’un rouleau multiplie considérablement la force de votre effort physique.

Une poulie avec une roue vous permet d’inverser le sens de votre force de levage en tirant vers le bas sur une corde (bouclée sur la roue) et en soulevant votre poids.

Avec une poulie à deux roues, vous réduisez la force que vous utilisez pour soulever le même poids. Vous soulevez le poids à la moitié de la force. C’est ce qu’on appelle l’avantage mécanique (ME) et votre poulie à deux roues vous donne un ME de deux.

Plus votre avantage mécanique est important, moins vous avez besoin de force pour soulever un poids.

Plus votre corde peut enrouler de roues, plus vous pouvez soulever de poids. Ce type de système de poulie est souvent appelé système de poulie et consiste généralement en une corde enroulée plusieurs fois autour de deux axes.

Lorsque vous tirez sur la corde, les axes inférieur et supérieur se rejoignent lentement, augmentant votre capacité à soulever l’objet.

Utilisation des matériaux pour les poulies

Les poulies peuvent être fabriquées à partir d’une variété de matériaux, notamment de la fonte, de l’acier moulé ou de l’acier pressé, du bois et du papier. Le matériau moulé doit avoir de bonnes caractéristiques de frottement et d’usure. La poulie en acier embouti est plus légère que les poulies coulées, mais dans de nombreux cas, elles ont moins de frottement et peuvent produire une usure excessive.

Types de poulies

Il existe trois principaux types de poulies:

• Poulie fixe.
• Poulie mobile.
• Poulie composée.
• Poulie conique.
• Poulie de blocage et d’attelage.

Poulie fixe

La roue et l’essieu d’une poulie fixe restent au même endroit. Une poulie fixe change la direction de la force sur une corde ou une courroie qui se déplace le long de sa circonférence. Un bon exemple de poulie fixe est un mât de drapeau: Lorsque vous tirez sur la corde, la direction de la force est redirigée par la poulie et vous soulevez le drapeau.

Une poulie fixe est une poulie dont le tambour est fixé à un seul emplacement. Alors que la force requise pour soulever ou déplacer un objet n’est pas différente de celle de le soulever à la main, la poulie fixe vous permet de changer la direction de la force requise.

Par exemple, si vous êtes attaché à un seau qui tire l’eau d’un puits, vous pouvez tirer sur le côté avec une traction ferme pour soulever le seau plus confortablement que si vous tiriez un seau d’eau main dans la main verticalement. Le seau d’eau a toujours le même poids, mais il est plus pratique à soulever.

Poulie mobile

Une poulie mobile a un essieu dans un bloc mobile. Une seule poulie mobile est supportée par deux parties d’une même corde et présente un avantage mécanique de deux.

Une poulie mobile est celle dans laquelle le tambour se déplace lorsque vous déplacez la charge. Il n’y a pas de changement dans la direction de la force que vous devez appliquer, mais la charge « se sentira » plus légère qu’elle ne l’est. Si vous transportiez une balle de foin lourde dans le grenier d’une grange, par exemple, une poulie mobile allégerait beaucoup la charge, bien que la direction que vous tirez soit la même.

Poulie composée

Dans un système de poulie composée, il y a à la fois une poulie mobile et une poulie fixe. Cela signifie que non seulement la charge « se sent » plus légère, mais vous pouvez également changer la direction de la force.

Bien que ce type de configuration permette de déplacer très facilement des charges lourdes, le compromis est qu’il faut beaucoup plus de mouvement pour effectuer le travail.

Poulie à cône

Les poulies à cône sont un autre système de poulie spécialisé qui intègre la mécanique de base d’un système de poulie tout en permettant des ajustements mécaniques. Les poulies à cône sont essentiellement des poulies multiples de circonférence verticale décroissante les unes sur les autres, formant une forme de cône.

Cette forme conique permet à l’opérateur de poulie de transférer la vitesse des mouvements des poulies, nécessitant moins de travail avec une circonférence plus petite, mais produisant également moins de travail.

Les vélos à engrenages multiples fonctionnent essentiellement sur le même système; Les cyclistes peuvent facilement passer d’une vitesse plus petite à une vitesse plus lente, et plus de vitesses nécessitent plus d’efforts, mais déplacent le vélo plus de distances par tour.

Poulie de bloc et d’attirail

Un bloc et un attirail sont des formes spécifiques de poulies composées qui peuvent réduire considérablement la quantité de travail nécessaire pour déplacer un objet lourd. Un système de poulies de bloc et d’attirail se compose de plusieurs impulsions fixes et mobiles disposées parallèlement les unes aux autres; une poulie fixe est alignée avec des poulies fixes et mobiles avec des mobiles.

Chaque paire composée est associée à la paire suivante, et chaque ensemble réduit le travail total requis. Ce système de poulie est attribué au célèbre inventeur et mathématicien Archimède.

Qu’est-ce qu’une poulie à courroie plate?

Les poulies à courroie plate sont utilisées dans les systèmes de transmission entraînés par des courroies plates, généralement des applications à grande vitesse et à faible consommation d’énergie dans les textiles, la fabrication du papier et les machines de bureau telles que les imprimantes informatiques. Un tendeur à poulie plate peut également être utilisé pour la face arrière d’une courroie trapézoïdale conventionnelle.

Lorsque la courroie plate d’une telle poulie est décentrée et que la poulie tourne, la courroie se déplace rapidement jusqu’au plus grand rayon en haut de la couronne et y reste. La couronne est importante pour maintenir la stabilité du « suivi » de la courroie, empêchant la courroie de « décoller » du bord de la poulie.

Les courroies plates sont conçues pour la transmission de puissance légère et le transport haute performance. Ils sont les mieux adaptés aux applications avec des poulies plus petites et de grandes distances centrales. Les courroies plates peuvent se connecter à l’intérieur et à l’extérieur des poulies et peuvent être fabriquées à la fois sans fin et articulées.

Des courroies plates sont également utilisées pour les convoyeurs. Par rapport aux courroies pliées de puissance égale, les courroies plates sont plus minces de 25% ou plus, ce qui permet aux poulies à courroie plate d’être plus petites que les poulies à courroie trapézoïdale. Les courroies plates sont également moins chères que les courroies utilisées dans une poulie à courroie serpentine.

Un facteur de sécurité est que dans les situations de couple excessif, la courroie peut glisser, empêchant d’endommager l’équipement autre que la courroie elle-même. Les courroies plates nécessitent des poulies plates et des poulies plates. Ils ne nécessitent pas nécessairement des poulies à courroie plate rainurées. Les poulies d’entraînement à courroie plate appliquent la puissance motrice à la courroie.

Types de poulies à courroie plate

Voici les différents types de poulies pour courroies plates:

• Poulies en fonte,
• Poulies en Acier,
• Poulies en bois,
• Poulies en papier et
• Poulies Rapides et lâches.

Poulies en fonte

Les poulies sont généralement en fonte. La jante est placée sur la bande à partir du bossage central ou par des bras ou des rayons. Les bras peuvent être droits ou incurvés et la section transversale est généralement elliptique. Les poulies en fonte sont généralement fabriquées avec des jantes rondes.

Lorsqu’une poulie coulée se contracte dans le moule, les bras sont dans un état de tension et sont très susceptibles de se casser. Les bras courbés cèdent plutôt que de se casser. Les armes sont près du centre. Cette légère convexité est connue sous le nom de couronne. La couronne centre la courroie sur une jante de poulie en mouvement. La couronne peut mesurer de 9 mm à 300 mm de largeur de la face.

Les poulies en fonte peuvent être de type solide ou fendues. Lorsqu’il est nécessaire de monter une poulie sur un arbre qui porte déjà des poulies, etc. ou ses extrémités sont gonflées, les poulies fendues sont faciles à utiliser. Il y a un jeu entre les faces et les deux pièces sont facilement serrées sur l’arbre par un boulon. Une clé enfoncée est utilisée pour les entraînements lourds

Poulie en acier

Les poulies en acier sont fabriquées à partir de tôles d’acier et ont une grande résistance et durabilité. Ces poulies sont plus légères (environ 40 à 60% de moins) par rapport aux poulies en fer de même capacité et sont conçues pour fonctionner à des vitesses plus élevées. Ils présentent un coefficient de frottement avec une courroie en cuir au moins égal à celui obtenu par une poulie en fonte.

La pâte d’acier est généralement faite en deux parties qui sont liées ensemble. L’action de serrage du moyeu maintient sa poulie d’arbre; Ainsi, aucune clé n’est requise sauf dans le service le plus sérieux. Les poulies en acier sont généralement équipées de bagues interchangeables avec des arbres de différentes tailles pour permettre leur utilisation.

Poulie en bois

Les poulies en bois sont plus légères et ont un coefficient de frottement plus élevé que les poulies en fonte ou en acier. Ces poulies ont 2/3 du poids d’une poulie en fonte de taille similaire. Ils sont généralement constitués d’érables sélectionnés qui sont placés en sections et collés ensemble sous forte pression. Ils sont empêchés d’absorber l’humidité par des revêtements protecteurs de coquilles ou de vernis afin que la guerre ne se produise pas.

Ces poulies sont pleines ou fendues avec un moyeu en fer à vis ou ont des bagues réglables qui empêchent l’installation de la résistance au frottement entre elles et l’arbre. Ces poulies sont utilisées pour des entraînements de moteurs dans lesquels l’arc de contact entre la face de la poulie et la courroie est limité.

Poulie à papier

Les poulies à papier sont fabriquées à partir de fibres de papier comprimées et sont formées de métal au centre. Ces poulies sont couramment utilisées pour la transmission par courroie des moteurs électriques lorsque la distance entre le centre et l’arbre central est faible.

Poulie rapide et lâche

Les poulies rapides et lâches, utilisées sur l’arbre, permettent d’allumer ou d’éteindre la machine. Une poulie rapide est montée sur l’arbre de la machine, tandis qu’une poulie lâche fonctionne indépendamment.

La courroie fonctionne sur une poulie rapide pour transmettre la puissance par la machine et est transférée sur une poulie lâche lorsque la machine n’est pas tenue de transmettre la puissance. De cette façon, l’arrêt d’une machine n’interfère pas avec les autres machines qui fonctionnent par le même arbre de ligne.

La poulie libre est munie d’une douille en fonte ou en métal armé avec un collier à une extrémité pour empêcher le mouvement axial. La jante de la poulie rapide est rendue plus grande que la poulie libre de sorte que la courroie tourne plus lentement sur la poulie libre. La poulie lâche a généralement un moyeu plus long pour réduire l’usure et le frottement et nécessite une lubrification appropriée.

Avantages et inconvénients de la poulie

Avantages de la poulie

• Le principal avantage dans l’utilisation des poulies est que l’effort devient moindre par rapport au levage normal des poids. En d’autres termes, cela réduit la quantité de force réelle nécessaire pour soulever des objets lourds.
• Il change également la direction de la force appliquée. Ces deux avantages dans l’utilisation des poulies en font un outil important pour le levage de charges lourdes. Il offre également un avantage mécanique.
• L’autre avantage dans l’utilisation des poulies est que la distance entre l’opérateur et le poids.
• Il y a une distance de sécurité entre eux qui évite toute catastrophe.Les poulies
• sont faciles à assembler et rentables.
• La combinaison de différentes poulies directionnelles peut changer la position de la charge avec peu d’effort.
• Bien qu’il y ait des pièces mobiles dans le système de poulie, elles nécessitent moins ou pas de lubrification après l’installation.

Inconvénients de la poulie

Outre les avantages susmentionnés lors de l’utilisation de systèmes de poulie, leur utilisation présente plusieurs inconvénients.

• Le principal inconvénient de l’utilisation du système de poulie est qu’il nécessite un grand espace pour l’installation et le fonctionnement.
• L’avantage mécanique des poulies peut aller à des valeurs plus élevées mais nécessite plus d’espace pour les installer.
• Dans certains cas, les cordes / courroies se déplacent sur la roue sans rainures, les risques de glissement des cordes / courroies de la roue sont inévitables.
• Si le système est installé pour une utilisation prolongée, ils nécessitent un entretien et un contrôle régulier des cordes / câbles car les frottements entre les roues et les câbles / câbles entraînent une usure.
• L’utilisation continue du système rend les cordes faibles. La corde peut se briser lors de l’utilisation du système, causant des dommages à l’opérateur, à l’endroit environnant et à la charge qui est soulevée.

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