Calcul résistance d'une butée à l'impact

[Leo DUMESNIL]

Bonjour à tous,

Dans le cadre de mon BTS j'ai un projet à réaliser, il s'agit d'une potence de levage sur laquelle il y a un chariot porte-palan et un palan manuel à chaine pouvant lever jusqu'à 250daN (voir schéma).
Au bout de ma potence j'ai besoin de fixer une butée pour limiter la course de mon chariot. Pour cela j'ai choisi de visser deux blocs d'acier (voir dimensions : fig.1)
La poutre (IPE 140) mesure 5250mm. Sachant que l'ensemble chariot/palan/charge maxi pèse un total de 300kg soit 2943N, j'aimerais connaitre la force à l'impact sur la butée en condition extrême càd si l'opérateur lance de toutes ses forces le chariot en extrémité de la poutre avec la charge maximale accrochée.

(schéma)
schéma potence calcul butée.jpg

dimensions buté.png
(fig.1)

Merci d'avance pour votre aide,
Cordialement.
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[le_STI]

Salut.

Je vois plusieurs problèmes dans on raisonnement :

1. Comment déterminer la vitesse du chariot si "un opérateur le lance de toutes ses forces"
2. Une fois la vitesse déterminée, tu ne trouveras pas facilement une "force d'impact" (c'est un problème souvent abordé sur le forum)

Je pense qu'il serait plus facile pour toi de réfléchir à tout ça en terme d'énergie (énergie cinétique acquise par l'ensemble mobile -> énergie dissipée par la butée) et, si tu ne veux pas partir dans des calculs à n'en plus finir, de trouver des butées/amortisseurs caractérisés par l'énergie qu'ils sont capables de dissiper.

[Leo DUMESNIL]

Merci pour ta réponse.
1. Justement pour la vitesse du chariot je cherche à connaitre (estimation) la force maximale moyenne qu'un opérateur peut atteindre.
2. Oui l'expression est mauvaise je vais plutôt parler en énergie. Je regarderais en conséquence les butées capable de dissiper cette énergie.

Autre élément que je n'ai pas précisé la charge peut être levée à une hauteur maximale de 7m, la hauteur de la charge influe-t-elle sur l'énergie cinétique de l'ensemble mobile ?

[Jaunin]

Bonjour,
Si cela peut vous aider :

Dimensionnement d'une butée (futura-sciences.com)

Cordialement.

Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[sh42]

Bonsoir,

Pour les efforts que peut développer un humain, il y a toutes les données ergonomiques de l'homme au travail. ( voir les publications du Centre National de Recherche et Sécurité)

Une chose dont il faut tenir compte, c'est la pente du à la flexion de la potence. Si la potence est très souple, c'est difficile de travailler avec car il n'y pratiquement pas possibilité de stabiliser la charge à un endroit déterminé. Dans un de mes livres d'études, il est préconisé une flèche de 1/1000.

Avec 7 m de hauteur, le pendule va être " costaud " et cela va " valser " en cas d'un arrêt brutal..

[Leo DUMESNIL]

Merci beaucoup pour vos retours @Jaunin et @sh42,

Je vais essayer d'avancer avec ces éléments, je reviens vers vous si j'ai d'autres interrogations

[polo974]

Le schéma du premier post n'est pas une butée mais un coupe-boulon...
Surtout si la charge est très proche de la poutre.
si elle pendouille 7m plus bas, elle va se balancer et seul le chariot va vraiment impacter la butée.
Si on considère la charge strictement liée au chariot, le temps de rebond sur la butée est infime, et donc la force extrême.
Et il est possible qu'à une certaine charge et longueur de chaîne, la charge fasse un looping...

[sh42]

Bonjour,

Une charge qui balance, c'est dangereux car on ne sait pas dans quel sens elle va partir et 250 kg, cela ne s'arrête pas en un tour de mains.

Pour les ponts roulants, on apprend aux pontiers à arrêter le balancement d'une charge. Ce n'est pas pour la beauté du geste.

Pour avoir vu près de chez moi une tyrolienne d'une vingtaine de mètres de longueur, avec butée pour enfant, l'arrêt est assez violent et il y a intérêt à ce que celui qui est assis sur la tyrolienne s'accroche bien pour ne pas être éjecté.