Haubanage et grue de grande longueur

je pense que le câble bleu de Rolland peut servir à maintenir tous les éléments ensemble.

sur ta première photo je crois que le contre poids pèse 70Kg?
en effet!

moi aussi je cherche la légèreté.
Sous ta grue Alu on reconnait le trépied Magnusson dont les pieds sont munis de roulettes pleines.
est-ce que ça roule assez bien pour filmer ?

 

Oui, c'était du lourd, du très lourd.

C'est un pied économique et très solide à partir du moments où on bloque son jambage. Les roues permettaient le déplacement de la grue, mais en faite, vu le poids de l'ensemble, je pouvais facilement transporter le tout sur l'épaule.

 

Oui le bleu sert à rigidifié l'ensemble, car les poutres dont je dispose, sont "femelle" aux deux extrémités et assemblées par des "diabolos" et des goupilles. ce système est assez rigide pour l'utilisation pour laquelle elle a été conçu, c'est à dire reposant sur un support aux deux extrémités ou par deux points d'accroches (élingues) dans ce cas tout prend sa place naturellement par son propre poids. Ensuite les projecteurs ou les rideaux qui sont dessus tendent encore à bloquer le système en position.

Pour en faire une grue, j'ai pensé qu'un câble de bonne section avec un ridoir sérieux dans l'axe de la poutre donneraient une rigidité à l'ensemble.

Le câble vert est le deuxième grand côté du parallélogramme. cette grue devrait faire 8m de long avec 4 éléments de 2m + 1m à l'arrière.

en ligne j'ai mis un tuto là dessus, que j'ai stoppé quand Christophe (Villabonni) m'a fait remarqué une erreur sur la pièce d'articulation centrale ... vous pouvez jeter un œil dessus en attendant la nouvelle version en cours d'étude et d'écriture !

Cherchez la"grosse" erreur vous aussi !

http://makingvideo.free.fr/pdf/grue-lourde.pdf

JC

 

J'ai regardé avec attention votre PDF (beau travail )
Et je n'ai rien remarqué de particulier concernant la pièce d'articulation centrale

Par contre c'est au niveau du soutien de ce que vous appelez le parallélogramme qu'il y a une petite erreur : il est solidaire de la pièce qui bascule, alors qu'il devrait être solidaire de ce que vous appelé la lyre.

Pour ma première grue ma tête d'articulation n’était pas en forme de lyre, mais plutôt "l'inverse". le parallélogramme est solidaire de la tête. :



Au sujet de la rotation de la pièce d'articulation centrale qu'avez vous prévu ?
J'utilise de mon coté un double palier et un axe qui entre dans la tête d'articulation :



J'ai utilisé pour les grues suivantes le système de lyre, mais en positionnant les paliers différemment :

 

Oui c'est tout a fait ça !

il faut un point fixe pour que quand le parallélogramme se déforme, la tête reste droite !

Donc j'ai rectifié ça pour la mise à jour de ce tuto !

"J'ai regardé avec attention votre PDF (beau travail)"

Merci

"Au sujet de la rotation de la pièce d'articulation centrale qu'avez vous prévu ?"

Pareil, paliers à roulements horizontaux, mais ce ne sera pas sur un pied, mais sur une colonne sur dolly!

jc

 

Bonjour,

Voilà ICI (et pages suivantes) une explication pour mieux comprendre le principe de tension et compression.

Et pour ce qui nous intéresse voici deux extraits.
(À méditer avant de se lancer dans une "longue" grue).
Personnellement j'ai refais pas mal de modifications sur les plans de ma prochaine grue après lecture ............ et méditation :

résistance à la compression

Il est moins évident de sentir ce qui rend un élément résistant à la compression. Pour la pierre, la question ne se pose pas tant on est habitué à voir des montagnes s'élever sur des milliers de mètres. Mais qui aurait imaginé qu'une simple feuille de papier très souple d'à peine 5 g et 1/10 de mm d'épaisseur pouvait porter près de 700 fois son poids à 30 cm de hauteur?

Pour essayer d'y voir plus clair, commençons par remarquer une différence majeure de comportement dans une poutre selon qu'elle est soumise à une traction ou à une compression:



Sur la partie droite de l'images on voit que la poutre ou la tige en traction tend à l'allonger et à s'affiner. Dans ce processus, elle conserve parfaitement son alignement selon l'axe de traction. Notons en passant que cela explique pourquoi un élément travaillant exclusivement en tension n'a pas à être rigide, il peut être souple, comme un câble ou une membrane.

Au contraire, une poutre soumise axialement à un effort de compression va dans un premier temps s'écraser et dans un deuxième temps gauchir jusqu'à se briser (images de gauche). On dit que la poutre flambe. C'est ce qui s'est produit pour ma colonne de papier pour une force de 3,5 kg.

Qu'est-ce qui rend un élément résistant à la compression? Pour comprendre ce qui se passe dans ce domaine plutôt contre intuitif, un petit détour par la science est recommandé.

Euler a trouvé une formule empirique qui permet de connaître approximativement la charge critique à laquelle une longue colonne va s'effondrer. 'Longue' veut dire ici qu'elle fait au moins dix fois le diamètre. Il existe des variantes de cette formule pour des colonnes présentant d'autres caractéristiques, mais cela ne change rien ici car l'on va se contenter d'un raisonnement qualitatif. Voici donc la formule d'Euler:

où E est un facteur caractéristique du matériau appelé module d'élasticité de Young, I un facteur qui caractérise la forme de la section de la colonne, L la longueur.

Pour faire une tige résistant à la compression, on peut jouer sur ces trois facteurs:

1. le matériau (représenté par E): par exemple à diamètre égal l'acier est plus résistant que le bois;

2. la forme de la section (représentée par I): à quantité de matière égale, un tube de grand diamètre et de faible épaisseur (jusqu'à une limite permise par le matériau) est plus résistant qu'un tube plus petit mais plus épais; c'est ce qui rend une colonne de papier aussi résistante malgré un facteur E très défavorable; idem pour les tiges de bambou et autres graminées;

3. la longueur (L): un facteur crucial dans la mesure où il intervient dans la formule par son carré; autrement dit, diviser la longueur par deux multiplie la résistance par quatre.

Voici par exemple comment on fait en sorte qu'un mât de voilier, bien que d'un seul tenant, puisse être considéré du point de vue structurel comme un assemblage de deux poutres plus courtes donc beaucoup plus résistantes:



la poutre réduite à l'essentiel

Ce dernier exemple que les marins ont découvert empiriquement il y a déjà longtemps nous donne une idée de la façon de séparer dans une poutre les éléments de structure qui travaillent en compression de ceux qui travaillent en tension.

Si les efforts s'exercent principalement dans une seule direction, la solution la plus simple consiste à rajouter du côté opposé une petite tige travaillant elle aussi en compression et supportant un câble en tension:



L'élément principal qui supporte la compression peut être une simple poutre ou bien une poutre en I ou encore un tube métallique, toutes les combinaisons sont possibles.

On devine que lorsqu'une charge est appliquée sur la poutre, elle est reprise par les câbles qui se tendent. Il est important que la tige intermédiaire soit assez longue pour que l'angle A soit assez ouvert (empiriquement on considère qu'il faut au moins 9°) car la tension sur le câble est proportionnelle à l'inverse de son sinus (voir plus haut § le poids). Mais il ne doit pas non plus être trop ouvert sinon la diminution de la tension du câble est contrebalancée par une augmentation du risque de rupture de la tige intermédiaire devenue trop longue (rappelons que, soumise à des efforts de compression, sa résistance diminue avec le carré de sa longueur). Tout est donc affaire de compromis.

Voici une variante pour une poutre soumise à des efforts dans toutes les directions:



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des ponts suspendus aux ponts à haubans

Voici le schéma d'un pont suspendu:



Le poids du tablier est pris par les câbles verticaux puis repris par les grands câbles en parabole. La tension dans ces câbles est transformée: d'une part en forces verticales de compression sur les piles, et d'autre part en forces de traction au niveau des extrémités. Selon l'angle avec lequel les câbles sont fixés aux culées, ces dernières peuvent comporter une petite composante verticale de soulèvement, et surtout, dans tous les cas, une importante composante de traction horizontale. La première est compensée par le poids même de la culée. Mais quid de la composante horizontale? En fait c'est la Terre elle-même qui intervient, comme une gigantesque poutre en compression placée sous le pont. Les culée, par leur poids, servent à relier les câbles à la Terre. Celle-ci ne se contente pas de porter le poids du pont, elle fait elle-même partie de la structure. Sans sa participation à l'absorption des forces de traction horizontales, le pont ne tiendrait pas.

Voici maintenant un pont à haubans:



Au premier coup d'œil la différence ne semble pas bien grande: on retrouve des piliers, un tablier, et des câbles pour le supporter. En fait les deux sont très différents du point de vue structurel. De part et d'autre de chaque pilier le tablier est maintenu en équilibre comme les plateaux d'une balance par des câbles qui rayonnent symétriquement. La Terre n'est plus là que pour porter le poids et ne participe d'aucune autre manière à la structure. Plus besoin de culées.

Insistons sur le fait que cet important changement de comportement structural a été obtenu très simplement en modifiant seulement la manière dont les câbles sont accrochés.

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très intéressant !!

jc

 

Bonjour

Utilisez-vous du "matériel" (Câble, ridoir, cosse, serre câble) pour l'haubanage en acier ou bien tout inox ?

Au cas où vous utilisiez l'inox, voici une adresse intéressante :
Par exemple :
Ridoirs à oeil
Serre-câbles en inox
Cosses Inox
Câble inox
Visserie
Manilles découpées
Maillons rapides Inox


Connaitriez-vous une incompatibilité entre inox et aluminium

 

Salut Visio

mon câble d3 mm est en acier , il rouille

la visserie des menuiseries aluminium est obligatoirement en inox.
les couples electro-magnétiques sont plus forts avec les couples bronze-acier ou cuivre-acier.

 

Salut

Il est préférable d'utiliser de l'accastillage inox avec tout le matériel exposé aux éléments extérieurs.

La chose a prendre en compte c'est le phénomène "possible" d’électrolyse entre une visserie inox et le filetage dans l'aluminium ou alors la création d'une couche d'alumine entre la vis et l'alu par oxydation naturelle de l'aluminium.
La visserie galva semble être à proscrire, car amplifiant ces phénomènes.
La solution d'assemblage inox/alu en milieux difficiles préconise, soit une noix de silicone sanitaire, un peu de graisse graphitée ou un mastic de montage anticorrosion.

Si le montage reste à demeure il faut prendre ses précautions, dans le cas contraire une petite noix de graisse suffira pour un futur dévissage en douceur.

Christophe

 

Bonjour villabonni et Gruuz,

Donc pas de visserie Inox sur de l'alu.
Jusqu'à présent j'utilisais des rivets alu sur les profilés alu.
Que faut-il donc utiliser comme visserie pour l'alu ...... pour être sure de ne pas avoir de problème par la suite

 

Re

Non, tu peux utiliser des vis en inox mais en prenant des précautions, silicone sanitaire, graisse cuivrée, Loctite frein filet faible pour créer une barrière à la corrosion, voir également ICI .

Maintenant cela dépend aussi du type de montage que tu vas utiliser ? Si tu taraudes ton alu pour recevoir une vis, tu peux utiliser des vis en acier zingué, l'assemblage semble être moins sensible au grippage, avec l'ajout d'une protection tu ne devrais pas avoir de problème.

Christophe

 

Bonjour à tous,

Voici quelques documents intéressants sur le sujet :
Corrosion due à un contact entre des métaux différents
Tableau des couples galvaniques

Et cela :

 

Bonjour,

Pour un avis à la 1ère question:
C'est le schéma "nautique renforcé" qui offre à la fois le maximum de rigidité et le maximum de charge supporté ( Principe du treillis ). Donc stabilité de l'image dans le mouvement et aussi supporte les caméras lourdes. Les charges étant réparties il y a moins de sollicitation dans les points d'accroches des câbles donc plus de sécurité.

Cependant c'est encombrant en utilisation surtout au 1er 1/3 de flèche (en dessous d'un arbre, ou en intérieur sous suspentes de projo par ex).
Coté fabriquant c'est plus couteux en réalisation car plus de main d’œuvre, plus de pièces. Ce dernier point rend un peut plus complexe les études RDM pour la certification de conformité respectant les normes en cours.
Le volume et le poids de stockage en manipulation est important et le montage plus long et les machinos en tiennent compte.
C'est pourquoi certains fabricant vont vers le type "suspendu" qui est un compromis intéressant notamment pour les grue légère (caméra légère) à cout moindre.
Quand on évalue ces schémas de construction il faut raisonner sur le point de vu des fabricants, ce qui expliquent certains choix dans leurs conceptions, que l'amateur bricoleur mettra de coté.

En premier lieu j'avais aussi la même idée que Roland pour la fabrication de grue:
En utilisant des poutres treillis de type sonorisation (qui plus est déjà aux normes) la flèche par elle même bénéficie d'une grande rigidité et permet de choisir un haubanage privilégiant l'effort de charge, c'est à dire le type "suspendu". Cela permet me semble t'il de s'affranchir d'une construction "nautique renforcé".
Reste que les poutres treillis alu ce n'est pas donnée, cela implique plus de contre-poids, c'est volumineux en stockage et lourd, voir peut-être plus qu'un système "nautique renforcé" finalement.
Tout est affaire de compromis.

Il me semble que les serres-câbles vissées ne sont pas recommandés.

 

Bonjour jlucdv,

Voilà un avis très intéressant
"nautique renforcé", "suspendu" sont bien entendu des termes "qui n'existent pas", mais comme je ne connaissais pas le nom exact ....

Le treillis pour la flèche semble être une très bonne idée, de mon coté je pense plutôt à un treillis bidimensionnel en aluminium, mais fabriqué maison.
Et un haubanage de type "nautique renforcé" mi rigide/ mi câblé.

La plus grande grue actuel : la Strada 100 utilise ce genre de haubanage et cela pour une flèche de 30 mètres :



Bon il y a aussi la Super Technocrane, mais là pas de haubanage ... mais c'est une autre histoire

Que veux-tu dire par "serres-câbles vissées " ?
Parles-tu de ceci :