Quelle force pour lever ce mât?

[invite979b8f0d]

Bonsoir à tous,
Quelqu'un pourrait-il m'expliquer de quelle force j'ai besoin pour lever le mât dans le schéma ci-joint?
Pour l'instant, j'ai testé au tracteur, mais c'est un peu trop brutal à mon goût. J'aimerais utiliser un tirefort.

J'ai testé des calculs, mais je ne sais pas s'ils sont bons :
Masse du mât/2= 100kg
Ptotal=(100+130)x9,81=2256N
En comptant la distance : 18mx2256=40613N.m
Divisé par 2 (effort divisé grâce au petit tube de levage), puis divisé par 9,81, j'obtiens 2070kg.

Est-ce correct? Faut-il tenir compte d'angles?
Comment intégrer le fait que le cable ne soit pas attaché au niveau de l'éolienne mais un mètre plus bas?

Merci d'avance pour vos réponses.
Olivyeahyeah
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Il faut que le couple de la traction égale le couple des poids du mat et de la charge.
Pour le mat c'est 200.g.18/2 et pour la charge 130.g.18.
Le couple pour la traction est la force de traction par son bras de levier qui est la flèche par le cosinus de l'angle de traction (quelques 30° dans votre dessin).
Un calcul à la louche me donne 7800 N, c'est à dire quelques 800 kilos-force.
Le point d'attache du câble ne joue pas. Son unique rôle est de maintenir l'angle entre le mat et la flèche constant.
Au revoir.

[f6bes]

Bjr à toi et bienvenue surFUTURA,

Hum , que viens faire la gravité là dedans , surtout que dans un sens TU multiplies (par elle) et ENSUITE tu ..DIVISES par elle. !
Résultat= ....UN !!
A+

[invitecaafce96]

Bonjour,
Donc, c'est pas faux !!...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite979b8f0d]

Wouahou!
Merci ! Super! Pas besoin d'investir dans un trop gros tirfor ! Pourquoi pas essayer avec système de poulies, palan...

[invitecaafce96]

Re,
Poulies, palans , pas beaucoup de sécurité anti retour ... Si tu commences à lever, tu es condamné à aller jusqu'au bout de ta peine !!!!

[invite6dffde4c]

Re.
Et surtout n'oubliez pas de le haubaner avec des haubans tendus placés sur la droite perpendiculaire au mat et à la traction et qui passe par la base du mat. Plus un hauban de retenue pour qu'il ne tombe pas de l'autre côté.
Et prenez une assurance !
A+

[invite51d17075]

on parle d'énergie, pas de puissance là....
on le temps.
on peut tout à fait faire un truc très costaud même plusieurs fois démultipliés....

[invitecaafce96]

re,
Sur ces paroles de sages , je vous souhaite à tous , modos, aidants , participants, étudiants, diant, diant ! UNE BONNE SOIREE... N'oubliez pas, la Physique est partout présente ...

[invite979b8f0d]

Voici une image du premier levage, il y a un moment déjà (un an). C'était levé au tracteur.
Le mât était retombé de l'autre côté : les haubans étaient attachés avec des tendeurs à crochet (et pas à oeil ou soudés sur des pattes métalliques...).
Depuis, j'ai renforcé les attaches, réparé le mât et fait un levage sans problèmes au tracteur.

Si j'ai bien compris pour l'angle utilisé dans le calcul, il s'agit de l'angle que fait le cable de traction sur la flèche. Donc, plus je suis près de la flèche, plus l'angle est petit, et moins j'ai besoin de force pour lever. Et inversement, plus je suis loin de la flèche, plus l'angle est grand et plus c'est dur de lever.
Avec 70° ça fait 2 tonnes alors qu'avec 10° ça fait 700kg!!

Bonne soirée!!!

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Non. Plus vous êtes près de la flèche et plus la force est importante. La force minimale correspondrait au câble de traction à l'horizontale ce qui demanderait de mettre le tracteur très loin.
Il faut tenir compte que quand la flèche sera près de l'horizontale, la plupart de la traction sera gaspillé à essayer de déplacer la base du mat. Donc, il faut qu'au départ la flèche soit nettement inclinée vers la pointe du mat. Ou, mieux encore, qu'il y ait un autre tracteur avec un autre câble de traction attaché directement au mat (sans flèche) qui prenne la relève.
Au revoir.

[invite979b8f0d]

Donc je n'ai pas compris à quel angle s'appliquait le cosinus de 30° (l'angle de traction).

J'avais testé l'année dernière avec la flèche à moins de 90° pour cela la première fois, sauf que dans mon cas, la flèche est un tube lourd. Elle avait entraînée le mât dans l'autre sens : le mât a accéléré, l'attache (tendeur à crochet) s'est ouverte, le mât est tombé.

Dans mon cas, il me faut au contraire un angle de plus de 90° pour que la flèche touche le sol avant que le mât soit vertical. A ce stade, le mât peut être ajusté en tirant à la main sur le câble. Ça permet donc de retenir le mât plus facilement de l'autre côté (en pré-tendant les câbles d'ancrage avec une corde (pour être a distance de sécurité) et à la main) pour éviter qu'il accélère quand la flèche tend à l’entraîner.

Du coup, serait-ce possible d'avoir une précision sur l'angle ?

Appelons les angles avec des lettres : le tracteur est en T, le haut de la flèche F, le bas de la flèche(=axe de rotation) O, le bout du mât (sommet) est S.
J'avais utilisé le cosinus(OFT)

Merci pour votre appui!!! Bonnes fêtes aussi!
Olivier

[invite6dffde4c]

Bonjour.
L'angle qui compte est OFT. Pour une même force, la traction est plus efficace quand c'est angle est 90°. Car c'est là que le couple est maximum.
Quand le mat commence à se lever, cet angle augmente et dévient 90°. Mais au delà, l'angle diminue à nouveau.
Le couple utile est L.F.sin(OFT), où L est la longueur de la flèche et F la force du câble de traction.
Faites-vous un dessin (à main levée) quand le mat est monté de 45° ou 60°, la force du tracteur devient de plus en plus parallèle à la flèche et de plus en plus inefficace.
Il serait plus efficace si vous tiriez avec un treuil qui ne s'éloigne pas de la base du mat quand le mat se lève. Un treuil situé juste à l'endroit où la pointe de la flèche se poserait par terre.

En tout cas il faut haubaner et le mat et la flèche (toujours avec des haubans fixées sur la droite perpendiculaire au mat, de sorte que la distance entre les points d'attache ne dépende pas de la position du mat et de la flèche.
Au revoir.

[mécano41]

Bonjour,

Ci-joint, une petite appli. sous EXCEL uniquement avec levage depuis un point fixe.

Regarde si cela peut t'aider ...

Si tu trouves des anomalies par rapport à tes calculs, dis-le ... l'erreur peut-être dans l'appli!

Les cellules sont protégées mais sans mot de passe.
Il faut activer les macros.

Cordialement

[invite979b8f0d]

Bonsoir,
Ca marche avec le sinus (calculatrice en degré, nous sommes d'accord?).
Je trouve donc 1380kg avec 30°, 796 avec 60°, 690 avec 90°

Avec l'appli (bien faite!) je trouve des valeurs différentes: 950kg avec 60° (en localisant C en -6 sur l'axe des x). Sachant qu'elle tient compte du poids de la flêche, il doit y avoir une erreur (ça devrait être une force moins élevée qu'avec la première méthode. Laquelle est donc fausse?
Je pense partir sur un tirfor d'une tonne.
Bonne soirée!

[mécano41]

Bonjour,

J'ai trouvé une erreur (faute de frappe dans la formule de Ft en AA44 : Xu à la place de Yu!).
Voici l'appli. corrigée (+ une visualisation de l'ensemble) et j'ai vérifié à la main les résultats pour les positions 0°, 30° et 60°. On est loin de tes valeurs.
Il faudrait nous dire exactement ce que tu as pris comme conditions (tu listes juste tes valeurs dans l'ordre des cellules jaunes) et ce que tu as fait comme calcul.

Cordialement

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je n'ai pas pu ouvrir le fichier de Mécano41. Mais je suis presque sur que son calcul est bon.
Probablement il tient compte non seulement des forces au décollage, mais aussi à mesure que le mat s'élève.
Vous résultats à vous sont corrects. Mais ils ne sont valables qu'au décollage.
Au revoir.

[mécano41]

Bonjour,

Dans le .zip joint :

- une appli en .xls, sous anciennes versions EXCEL (l'animation devrait fonctionner mais il peut y avoir des bizarreries dans les couleurs. Devrait fonctionner sous Open Office sauf le curseur)
- une appli en .xlsm sous EXCEL 2010

Dans les deux, j'ai ajouté une partie tableau de valeurs + graphique pour ceux qui préfèrent...

Cordialement

[invite6dffde4c]

Re-bonjour.
Cette fois j'ai ressui à ouvrir et admirer le fichier.
Je suis à 10 000 km de pouvoir faire quelque chose de pareille en Excel.
Bravo.
Cordialement,

[Jaunin]

Bonjour, LPFR,
Tout à faits d'accord avec vous et cordiale salutation à Mécano41.
Cordialement.
Jaunin__

[mécano41]

Bonsoir à tous,

...suite et fin ...

Pour terminer, voici les applis similaires mais ici le point de traction se déplace et le câble conserve sa longueur pendant tout le relevage. C'est moins intéressant car l'effort tend à soulever le tracteur (perte d'adhérence) sur la majeure partie du parcours et il faut allonger le câble pour diminuer cet effet (il me semble que cela a déjà été dit par LPFR...). De plus, je pense que c'est moins maîtrisable qu'un "Tirefort" ou un treuil.

A noter que dans les versions précédentes, si l'on met un câble plutôt long, il y a un petit problème de représentation graphique. En fin de courbe il y a une chute brutale de l'effort. Cela vient d'un problème d'arrondi manquant...

Cordialement

[invite979b8f0d]

Impressionnant!
Et dire que j'ai fait de la physique au lycée, et après...
Bravo!!

[invite979b8f0d]

Le tracteur, c'est trop violant : relever ou baisser la fourche de quelques centimètres a un effet très marqué sur l'extrémité du tube de 18m.
Pour le point d'équilibre donné sur l'appli, c'est ce que j'avais remarqué au levage, de mémoire il se situait en dessous de celui de l'appli, logique c'était à vide (sans l'éolienne).
Avec cette application, j'ouvre dès demain une boite de consultant en levage de mâts d'éoliennes et autres !
Merci beaucoup, je pense que vous avez surpassé mes attentes!
Amicalement,
Olivier