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Utiliser correctement les poulies

 

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Je vois beaucoup de gens en sentier avoir en leur possession des poulies afin de multiplier la force de leur treuil. Mais savent-t-ils vraiment s’en  servir pour avoir le plein rendement?

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Voici un peu de théorie qui, bien qu’elle ne s’applique pas de la même façon dans notre domaine 4×4 étant utilisée pour déplacer une charge et non la soulever, livre de l’information qui peut quand même éclairer certaine personne sur l’effet des poulies.

Premièrement, il est important de savoir que lorsque vous voulez lever un objet, ce que vous voulez faire en fait c’est vaincre la force de gravité qui s’exerce sur cet objet. Il faut donc exercer une force au moins équivalente vers le haut pour soulever l’objet. Pour figurer le tout voici un exemple : Pour un objet de 10kg , la force nécessaire pour soulever cet objet ( vaincre la force de gravité) il faut 100 N ( newton) l’accélération de la pesanteur sur terre étant d’environ 10 newton par kilogramme. Il faut donc exercer une force de 100 N sur l’objet. En utilisant les poulies il nous est possible d’accomplir la même tâche, mais avec beaucoup moins d’effort.
Il est important de comprendre que la façon d’installer votre poulie est très importante. J’ai souvent vu des gens utiliser leur poulie de la mauvaise façon ce qui n’augmentait en aucun cas leur force. Par exemple, une poulie simple fixe n’augmente en rien votre force, elle ne fait que rediriger.

L’EFFET DÉMULTIPLICATEUR: L’effet de démultiplication des poulies est dû à la répartition de l’effort ( la force exercé par votre treuil.) À titre d’exemple, si trois segments de corde tirent simultanément une charge, celle-ci est répartie entre les trois segments.

La notion dont on parle ici est le travail d’une force. Ça correspond à l’énergie qu’une force déploie en provoquant un déplacement. Le travail ( l’énergie dépensée) dépend de la force d’une part et de la distance de l’autre : travail = force x distance.

Pour soulever un objet de 10kg avec une force de 100N sur une distance de 1 m, le travail à fournir sera toujours le même , il faudra 100 joules. Mais ont peut quand même modifier des variables.

– Avec les mains, on applique 100 newton vers le haut sur 1 mètre ( 100 N x 1m= 100j)

– Avec une poulie, les mains applique une force de 50 newton vers le bas sur 2 mètres ( 50N x 2 m = 100j). La force avec la poulie sera donc de 50 newton au lieu de 100 mais la distance sera deux fois plus longue. Il est quand même plus facile de faire une plus grande distance que de soulever une charge plus lourde.

 

Bon assez parlé de newton et de soulever un poids, plutôt rare que l’on devra soulever notre 4×4 en sentier, bien que connaissant le type de lecteur que l’on a rien n’est impossible! Commençons par clarifier quelque chose. J’ai expliqué un peu le fonctionnement des poulies à l’aide d’un exemple de lever d’une charge.  La technique la plus simple et la plus couramment utilisée est de partir du treuil et d’aller passer dans la poulie fixé à l’arbre ( point d’encrage qui peut être un véhicule) et revenir se fixer au véhicule. Ce qui donne un effet 2: 1 . Technique simple et efficace qui augmente votre force du double en fait l’arbre prend la moitié de la charge.

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Il important de voir la différence entre notre système et ce système. À première vue, ils peuvent paraître semblable, pourtant un offre un ratio de 1:1 et l’autre de 2:1.  pulley-1-1 En fait la différence viens du fait que le treuil est un point fixe qui avancera vers la poulie  contrairement à ce système, où la main qui sert de force de traction elle s’éloigne de la poulie.  Donc dans ce cas il s’agit d’un 1:1 qui ne fait que rediriger. Lorsque qu’ont parle de rediriger, on veut dire par là que, par exemple, si j’ai un poids à lever, la poulie redirige le mouvementent vers le bas pour lever le poids. Donc tout en restant dans la même lignée de pensée, le fait de partir de la winch, d’aller à une poulie et de revenir s’encrer au véhicule de votre ami à coté de vous qui lui appuie sur les freins ne va que vous donner également un ratio 1:1 et ne multiplie donc pas la force. Comme l’indique  le dernier exemple dans le schéma de droite. 11850917_10153621875353629_671134332_n

 

 

 

 

Maintenant, nous pouvons modifier notre système afin d’augmenter la force de tir en ajoutant des poulies supplémentaires. Afin d’obtenir un ratio de 3:1 par exemple il suffit d’ajouter une poulie supplémentaire au véhicule. Donc le câble quitte la winch, passe dans la poulie fixée au point d’encrage, reviens au véhicule, passe à nouveau dans une poulie et retourne se fixer à un deuxième point d’encrage près du point d’encrage initial. P.S Un petit truc comme ca , si votre crochet fini sur le point mort tel que l’arbre par exemple il s’agit d’un système impaire tel qu’un 1:1, 3:1 ect si le crochet est attaché au véhicules il s’agit d’un système pair.

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Plus on multiplie les poulies, plus la force est multipliée. Ce système peut vous permettre de lever ou de trainer des charges extrêmement lourdes avec beaucoup moins qu’à l’habitude. La façon de compter le ratio de force est très simple il suffit de calculer le nombre de brin dans le système ( câble,fil de fer ). Afin de donner un exemple concret de la force qu’il est possible d’avoir avec de tels systèmes, j’ai prit comme exemple un remorquage assez impressionnant. Le sous-marin Onondaga, une vieux sous-marin de la marine royale canadienne de conception Britannique qui a été mis hors-service en juillet 2000, devais être emporté au musée de la guerre d’Ottawa. Mais avec une grandeur de 88,5 mètres ( 290 pieds), une circonférence de 8,1 mètres ( 27 pieds) et un poids de 1400 tonnes, le défi était de taille! Plusieurs techniques ont été mises à l’essai pour sortir le monstre des eaux mais en vain. C’est finalement grâce à un jeu de poulies que le tout à été possible. L’image reste impressionnante lorsque l’on compare la grosseur de la remorqueuse à la charge qu’elle transporte.

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Mod4x4 tiens à remercier le coup de main de Remorquage Arnold, toujours impliqué dans le monde du 4×4. 1235240_579752798732959_1609521102_n

 

 

 

 

 

Maintenant que vous comprenez mieux le fonctionnement des poulies, voici quelques conseils afin de bien les utiliser.

-Premièrement, comme il s’agit d’un équipement qui sera confronté à de grandes tensions, il est important de toujours en prendre soin en les nettoyant après usage et en faisant attention de ne pas les lancer au sol.Une fissure dans la poulie ou une dégradation du matériel peut en diminuer grandement la résistance.

-Toujours vérifier la capacité de notre poulie. Plusieurs grosseurs de poulies sont disponibles sur le marché, choisissez donc judicieusement la vôtre en fonction des charges que vous aurez à déplacer. N’oubliez pas de vérifier aussi la capacité du mousqueton si vous en utilisez un.

-S’il s’agit d’une poulie à crochet, assurez-vous que le loquet de fermeture du crochet soit bien fermé et que l’ouverture du crochet soit orienté vers le haut. En cas de rupture celle-ci cherchera à aller vers le sol et non en hauteur.

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-Toujours garder la distance de sécurité soit la longueur du câble en extension. Il est conseillé de déposer un poids sur le câble afin de diriger celui-ci vers le sol en cas de rupture. Si vous n’avez pas l’équipement conçu à cette effet un simple manteau peu faire l’affaire. J’ai aussi vu certaine personne ouvrir leur capot de véhicule afin de protéger le pare-brise en cas de rupture du câble.

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-Toujours protéger les arbres si vous les utilisez comme point d’encrage.

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P.S Deux petit point important à noter. Quand ont dit qu’un système offre du 2:1 c’est pas totalement exact. Il ne fait pas oublier la friction du cable ainsi que d’autre facteur qui peuvent faire varier un peu le ratio. Deuxième point l’angle de remorquage peut aussi avoir un effet sur votre force de remorquage.

Dave Daneault, chroniqueur mod4x4 .

 

 

Profile photo of Dave Daneault

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2 Commentaires

  1. Jean-Marie Trudeau dit :

    Excellent article. Très clair et tout à fait juste. L’auteur a bien écouté dans ses cours de physique! :-)

  2. Profile photo of Dave Daneault Dave Daneault dit :

    Merci du commentaire c’est apprécié

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