Construction métallique - différence de conception de 2 palonniers (levage)

[flo1245]

Bonjour,

En copie, vous trouverez 2 types de palonniers avec une attache soudée sur le dessus.
J'aimerais comprendre l'intérêt de mettre une attache plus large avec une suspension rigide (un raidisseur).
Que se passe-t'il quand j'attache en dessous du palonnier une pièce plus lourde d'un côté, donc avec un CG excentré, et des forces F1 et F2 différentes ?
Il semblerait que le déséquilibre serait moins grand avec un plat plus large mais je ne comprends pas ce qui créera un basculement.
J'aimerais comprendre physiquement ce qui se passe au niveau des moments de force qui provoqueraient un déséquilibre, est-ce que le palonnier 2
pourrait tourner sur lui-même ?

Merci de votre réponse.
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[invitefc633b89]

Bonjour,

Je ne saisis pas très bien votre interrogation, mais ce que l'on peut penser :

Le palonnier réglable avec un (raidisseur, gousset … terme à préciser) permet de réduire la contrainte dans la poutre. Il permet un réglage afin de réduire le moment entraînant une rotation autour du point de levage. Donc bien réglé, pas de rotation (ou du moins légère).

Pour l'autre palonnier, si tout est soudé, il n'y a pas possibilité de réglage et une différence de charge entre les deux crochets, entraîne inévitablement une rotation du palonnier.
Cependant, est-ce que les points de levage et les crochets sont vraiment soudés ? Ça ne parait pas visible sur la photo. Si les éléments ne sont pas soudés, le réglage est bien plus fin que pour le premier palonnier avec un pas de 250 mm. Mais d'un point de vue sécurité, je ne sais pas ce que ça donne.

En tout cas, un plat plus large ne permet pas de réduire la rotation.
D'un point de vue physique, c'est l'équilibre du moment qu'il faut étudier.

Voilà mon analyse succincte sur ces deux palonniers.

Bien cordialement.

[flo1245]

Je ne saisis pas très bien votre interrogation, mais ce que l'on peut penser :

Je veux simplement comprendre dans quelle situation le palonnier peut basculer.

Le palonnier réglable avec un (raidisseur, gousset … terme à préciser) permet de réduire la contrainte dans la poutre. Il permet un réglage afin de réduire le moment entraînant une rotation autour du point de levage. Donc bien réglé, pas de rotation (ou du moins légère).

Je comprends que si il est réglable, on peut déplacer les deux charges en bout de palonnier pour équilibrer les moments car les bras de levier seront différents par rapport au point de levage.
On peut dans certains cas aussi déplacer transversalement le crochet pour l'aligner avec le centre de gravité de la pièce à soulever et éviter aussi un déséquilibre.

Dans nos deux cas, cette attache est fixe, il n'est pas possible de la déplacer car elle est soudée. Alors pourquoi fabriquer cette attache de levage assez large (dans le sens de la longueur de la poutre, je sais bien que l'épaisseur ne joue pas, cas numéro 2). J'entends par attache le plat sur le dessus alésé, pour y
glisser un crochet de levage. Je ne sais d'ailleurs pas comment on nomme cela ?

La contrainte en flexion dans la poutre sera moindre grâce à une longueur plus grande de cette attache, ça aussi je comprends. On pourrait remplacer cela par deux élingues, ça donnera le même effet. Par contre, pour le basculement dans ce cas là, je ne saisis pas complètement. Quelles sont les forces qui contrecarreraient la résultante des moments engendrée par le déséquilibre des forces aux extrêmités ? serait-ce le moment dû à la force résultante de la contrainte multipliée par la surface du pied de l'attache soudée ? Cette force résultante est alignée avec le point de levage, donc elle ne créée pas de moment par rapport à celui-ci. C'est là que je ne comprends plus. Je pense qu'un schéma des forces serait essentiel pour que je comprenne la différence entre les 2 palonniers, qui je le rappelle ne sont tous deux pas réglable.

[flo1245]

Je rectifie le palonnier 2 est réglable effectivement sur la photo (erreur de ma part), mais considérez qu'il ne l'est pas
et que la charge est fixe au bout. Quel est donc l'intérêt de la longueur du plat plus grand que sur l'autre photo au niveau du basculement ?

Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[le_STI]

Salut.

Si l'on part du principe que l'anneau et la poutre forment un tout indissociable, alors seules les positions des différents points d'attache auront une importance sur la stabilité de l'ensemble. La poutre pourrait tout aussi bien être en forme de vague que cela ne changerait rien à son équilibre (si l'on considère que son centre de gravité n'a pas bougé).

Dans l'analyse statique d'un système, on ne prend en compte que les actions extérieures au système, on entend par "système" les éléments liés entre eux par des liaisons complètes. L'étude des contraintes internes est un autre sujet.

Quelles sont les forces qui contrecarreraient la résultante des moments engendrée par le déséquilibre des forces aux extrêmités ?

Il n'y en a pas, le système ne sera en équilibre que lorsque les moments seront nuls. Dans le cas contraire il n'y a pas équilibre et le système se mettra en mouvement vers une position d'équilibre (ou pas).

[flo1245]

Merci pour la réponse, c'est maintenant plus clair.

Si le système est composé maintenant de 2 élingues comme dans la figure ci-jointe.
Si on suspend une charge plus lourde d'un côté, pourrait-on avoir un basculement ?

Je pense que dans ce cas, c'est assez différent, les 2 câbles en traction sont des actions extérieures au système, les tensions (T1 et T2) peuvent contrecarrer
les moments par leur propre moments qu'elles engendraient en sens inverse des actions principales?


Et si maintenant il y a juste une charge à gauche et il n'y a rien à droite, que se passe-t'il niveau équilibre ?

Attention, le palonnier qui est en copie soulève un poids de façon uniforme, c'est pas la situation que j'évoque ci-dessus.

[Jaunin]

Pour informations :

http://www.google.ch/url?sa=t&rct=j&...zmxjuPbPLtFuQw

[invitefc633b89]

Bonjour,

Si le tuyau n'est pas centré (donc si les élingues ne reprennent pas la même force), le centre de gravité du tuyau aura tendance à se placer sous le point d'accrochage.

[le_STI]

Exact, et les deux élingues liant l'anneau au palonnier ne devraient pas être aussi tendues l'une que l'autre.

A l'extrème limite, si l'on ne charge que le crochet de droite, l'élingue liant l'anneau au côté droit du palonnier devrait être quasiment alignée avec celle liant le crochet droit au palonnier. Le poids propre du palonnier devrait maintenir une certaine tension dans l'élingue (anneau-palonnier) de gauche.

[flo1245]

Oui c'est exact ca fonctionne comme cela.

Deux dernières questions : on préconise d'attacher les deux élingues le plus haut possible dans les documents que Jaunin a mis en copie.
Quel est l'effet physique sur la stabilité ?

Je sais une chose, c'est que si on attache assez haut le crochet, les forces dans les câbles seront moindres car l'angle entre les élingues et la vertical sera aussi moindre
et donc le câble pourra reprendre mieux la charge verticale à son point d'attache (le câble étant incliné, sa tension a une composante verticale et horizontale).

Par contre au niveau stabilité, on parle d'un coéfficient de stabilité (rapport entre la hauteur et la largeur du palonnier).
Je ne vois pas en quoi la distance h (hauteur) jouerait sur un moment créant le basculement, mis à part que si l'élingue
est peu inclinée grâce à la hauteur, elle aura une composante horizontale réduite... enfin je ne saisis pas complètement.

Ma deuxième question concerne la discussion de base à savoir la distinction entre les 2 palonniers et la réponse de danest.
Est-ce que le fait que l'attache soit plus large à sa base (attention pas dans le sens de l'épaisseur), et qu'il y a par conséquent plus de matière, ca ne va pas retarder la mise ne mouvement si il y a un déséquilibre ? Un peu comme un moment appliqué à une roue, une roue pleine démarre plus difficilement qu'une roue creuse.

[le_STI]

on préconise d'attacher les deux élingues le plus haut possible dans les documents que Jaunin a mis en copie.
Quel est l'effet physique sur la stabilité ?

Bien que je ne pense pas que cela soit le but principal, l'effet sur la stabilité est à rechercher sur le schéma de danest : Puisque l'on sait que le centre de gravité de l'ensemble qui se trouve sous l'anneau de levage va forcément se trouver à la verticale de celui-ci, plus les élingues seront longues, moins son angle d'inclinaison sera important (pour un même décalage du tuyau). Tu peux faire les schéma toi-même pour le vérifier.
D'ailleurs cela s'applique aussi aux palonnier monobloc comme ceux que tu as mis en photo : plus leur crochet sera haut placé, plus ils seront stables (toujours pour la même raison).

Par contre je viens de remarquer que danest a schématisé les élingues supportant le tuyau en biais, alors qu'en réalité elles seront verticales.

Est-ce que le fait que l'attache soit plus large à sa base (attention pas dans le sens de l'épaisseur), et qu'il y a par conséquent plus de matière, ca ne va pas retarder la mise ne mouvement si il y a un déséquilibre ?

Pas à ma connaissance.

[flo1245]

Non je ne comprends pas bien.

J'ai fait un schéma ci-contre.
Si il y a un déséquilibre, le bras de levier par rapport à O ou à O' des forces F1 et F2 est le même, ca reste d.
La pièce va se mettre à tourner, et ce dû au même moment dans les 2 situations.

Maintenant, est-ce que ce ne serait pas dû au moment cinétique ? L'angle en O est plus petit que O' (on pourrait faire l'analogie avec un pendule long et court qui tourne autour d'un point).

Quelqu'un pourrait m'expliquer mathématiquement ce qu'il se passe au niveau cinétique ? formule à l'appui...

Merci

[le_STI]

On ne parle donc plus de stabilité? Sinon, il faudrait que tu me donnes ta définition de la stabilité pour que je sois sûr que l'on parle bien de la même chose.

Concernant la mise en mouvement, le PFD dit (en gros) que la somme des moments est égale au moment d'inertie du système multiplié par son accélération angulaire. Le moment d'inertie autour de O' étant plus petit qu'autour de O, l'accélération sera plus forte dans le cas où on a de petites élingues. Mais il ne s'agit pas de stabilité.

[flo1245]

L'instabilité provoque le mouvement. Donc j'essaye de comprendre avec quelle accélération ca va basculer..
C'est la conséquence de l'instabilité.

On parle de coéfficient de stabilité, les 2 systèmes n'ont pas le même.

Pouvez alors m'expliquer, par rapport à mon schéma ci-dessus, pourquoi c'est plus stable avec l'attache au point O et qu'au point O', qui sont aligné pareillement.
Les moments par rapport à O et O' sont les mêmes...

Expliquez moi avec un schéma des forces mathématiquement, ce sera plus clair...

[flo1245]

Personne pour répondre ?

Stabilité pour moi égal staticité. Le fait que le palonnier est immobile. Alors pourquoi le palonnier attaché au point le plus haut est en situation plus stable que celui attaché plus bas ?

Au niveau des efforts dans les câbles, je ne dis pas. D'ailleurs la Cmu d'un palonnier est plus élevé si il est accroché à un point plus élevé. Cf. Calcul de statique et triangulation...

Mais au niveau de sa stabilité, je ne comprends pas.
C'est peut être moi qui confond la définition du terme stabilité...

Merci.

[flo1245]

Tjrs pas de réponse Danest ou Le_STI ?

[flo1245]

Voici ce que j'avais vu dans un document.
Mais rien n'est expliqué, on dit juste que ça va moins osciller, les explications ne me suffisent pas...

Quelle est votre définition de la stabilité ?

[le_STI]

Salut.

Pour moi, la stabilité d'un palonnier se mesure par son angle d'inclinaison en situation statique. Mais je ne suis pas du métier, alors ce n'est peut-être pas la définition communément admise.

Donc l'explication de la stabilité telle que je la vois se trouve au message #11.