Général laquelle des 2 barres est la + solide ?

François_bis · 4 Jan 2021

Bonjour aux spécialistes de RDM,

Je dispose d'un chariot porte-palan mais sans la barre sur laquelle s'accrochera le crochet du palan à chaîne.
Les alésages pour faire passer cette barre sont de 20mm de diamètre.
Je me pose la question quant à la section à donner à cette barre.

Solution 1 : la barre possède un diamètre constant de 20mm

Solution 2 : la barre voit son diamètre renforcé entre les faces du chariot porte-palan

Laquelle des 2 solutions est la plus solide : la seconde ? toutes deux identiques ?
Si la 2è semble d'apparence plus résistante, est-ce réellement le cas ?
L'augmentation de section entre les faces est-elle utile ou bien doit-on ne tenir compte que de la partie la plus FRAGILE, c'est à dire le passage d'alésage de 20mm de diamètre ?

Merci d'avance

Yoda78 · 4 Jan 2021

D'un point de vue rdm c'est pareil. C'est la section cisaillée qui compte (si on néglige la flexion ce qui en principe doit etre le cas).

Berola · 4 Jan 2021

Identique si ce n'est que dans le deuxième cas l'axe fait office d'entretoise .
Quelle est la charge prévue ?

gustavox · 4 Jan 2021

salut !

ce serait interessant un calcul en elements finis, car on est pas ni dans une flexion pure ( pas du tout dans les hypotheses de la poutre, meme encastree aux deux extremites) ni dans un cisaillement pur, car on a un bas de levier equivalent a la demi longueur de l'axe !

d'accord avec yoda on es plus dans le cisaillement,
j'augmenterai quand meme le diametre je ferais une interface moins franche en chanfreinant a 45 degres a5mm a l'interieur des axes et en mettant un rayon ou chanfrein 3 ou 4mm lors de l'usinage de l'axe,

mais tu es far far away la limite elastique en cisaillement de toute maniere

cdt gus

François_bis · 4 Jan 2021

Question subsidiaire : certaines chariots ont une barre en U peu prononcé.
Cette forme en U apporte-t-elle plus de résistance ou est-ce juste pour pour éviter que le crochet du palan se balade ?

Charge prévue ?
Pour l'instant, aucune valeur particulière prévue mais tant qu'à placer cette barre, autant la choisir la plus solide possible dès le départ sachant que le chariot est un gros bébé issu de récupération (mais sans indication de la charge maxi. admissible).

yvon29 · 4 Jan 2021

Bonsoir

S'il y a des épaulements, lorsqu'on serre les écrous on aura une partie de (ou tout...) l'effort qui passera par adhérence au niveau des deux surfaces annulaires.

Si on veut éviter de cisailler le petit diamètre ( 20 mm?) il '' suffit '' de faire un lamage au grand diamètre dans chacune des joues, et éventuellement introduire du jeu au niveau des trous...

Xerxias · 4 Jan 2021

N'y a t il pas un autre élément du système de levage qui sera plus vulnérable dans tous les cas? (si oui, la question n'a plus qu'un intérêt théorique)

Yoda78 · 4 Jan 2021

François_bis a dit:
Question subsidiaire : certaines chariots ont une barre en U peu prononcé.
Cette forme en U apporte-t-elle plus de résistance ou est-ce juste pour pour éviter que le crochet du palan se balade ?

Charge prévue ?
Pour l'instant, aucune valeur particulière prévue mais tant qu'à placer cette barre, autant la choisir la plus solide possible dès le départ sachant que le chariot est un gros bébé issu de récupération (mais sans indication de la charge maxi. admissible).

Pour la charge admissible, cela va dépendre du materiaux utilisé (limite elastique notée Fy dans les tableaux de caractéristiques).
Les formes en U ou en chapeau de gendarme inversées sont utilisées pour stabiliser une manille par exemple et la garder au milieu de l'axe. Comme dis plus haut, il y a des points généralement plus faibles sur ce type de montage comme les joues (flasques, oreilles, et autres plaques support d'axe)
Souvent, les joues sont en acier de construction type S235 et l'axe en 42CD4 par exemple, on se retrouve avec un coef de securité de 2 sur les joues et beaucoup plus sur l'axe. Il faut donc faire attention à l'épaisseur des joues pour avoir une section cisaillée suffisante. Apres il y a d'autres considerations comme le matage (vérification de la pression de hertz) etc... mais là on rentre dans le detail de calcul règlementaire. Ca va encore faire polémique.....
Pour la question d'origine, les deux axes sont de meme resitance au cisaillement, meme si il est très vrai aussi que si il y a un épaulement serré entre les joues, tout ou partie de la charge peut etre reprise par l adhérance entre les pièces.

Berola · 4 Jan 2021

Mais on ne sait toujours pas la charge prévue .

uelbud · 4 Jan 2021

les entretoises sont obligatoire pour maintenir le chariot en place sur le rail sinon il va ce déformé

les deux solution sont possible vis de section adapté et entretoise épaisse au moins 5 mm afin de garantir un serrage optimum

ou entretoise et usinage des joue sachant qu cela réduit cette partis si l'eps et la hauteur restant et suffisante pourquoi pas

la section de la vis dois correspondre en fonction du poids prévue palan + charge maxi

pour moi celui du dessin et le plus commun et le plus viable celui ci n’affaiblis pas les joue

Berola · 4 Jan 2021

Tant qu'on ne connait pas la constitution de la structure ........... et la charge , on parle un peu dans le vide .

Bbr · 5 Jan 2021

Bonjour,

Le plus simple : tu cherches sur internet un chariot qui a les même dimensions que le tien et tu regardes comment est fait l'axe et surtout le système pour accrocher le palan.

En règle générale l'axe n'a pas d'épaulement, il y a une série d'entretoises qui peuvent être montées entre les flasques ou à l'extérieur pour adapter le chariot à la largeur du profilé (I ou H) et une plaque avec un trou oblong au milieu pour accrocher le palan.

C'est un appareil de levage et il y a des normes à respecter, mais tu peux bricoler c'est à tes risques et périls.

Cordialement,
Bertrand

Marc le Gaulois · 5 Jan 2021

Pour moi, c'est presque kifkif , sauf que "mécaniquement", le cas 2 me parait plus sérieux , et mieux tenu .
Pas besoins de faire de savant calcul, surtout que j'en suis incapable , donc je regarde ce qui existe en faisant un peu plus solide , ça fait de la marge.

François_bis · 5 Jan 2021

Merci à tous pour vos réponses et remarques.

Rom' · 5 Jan 2021

gustavox a dit:
ce serait interessant un calcul en elements finis, car on est pas ni dans une flexion pure ( pas du tout dans les hypotheses de la poutre, meme encastree aux deux extremites) ni dans un cisaillement pur, car on a un bas de levier equivalent a la demi longueur de l'axe !

Je suis assez d'accord, entre l'intuition, la modélisation ( qui donne des résultat dépendants de comment on considère tel liaison ou tel assemblage ) et la réalité, je pense qu'on peut avoir 3 résultats assez différents......

Mon intuition me dirait que le cas sans entretoise favorisera la déformation des joues du chariot, et l'axe pliera avant de casser ( et pliera surement les joues avec ),
Versus l'axe épaulé qui fera mieux travailler les joues du chariot, mais qui cassera plus brutalement, et qui sera plus sensible aux phénomènes de fatigue...

Jmr06 · 5 Jan 2021

Comment est appliquée la charge ? Qu'elle est la longueur de l'axe ?
Si la charge est localisée et bien au centre, si l'axe est un peu long, la solution 2 est plus résistante.
Si axe court ou charge pouvant être appliquée sur le côté, la solution 1 est meilleure car il n'y a pas la concentration de contraintes à l'épaulement.
La bonne solution, c'est la solution 3 : un axe dans un tube qui sert aussi d'entretoise. C'est simple et sécure. 2 goupilles fendues pour tenir l'axe avec 2 rondelles pour que les trous de goupille soient dans une section non sollicitée. Même pas besoin d'écrou et de pas de vis.

Mais je suis d'accord avec les remarques précédentes : il manque des données au problème posé.

orroz · 5 Jan 2021

Oui, on se fiche de la charge. On cherche juste ce qui va casser en premier.

(Pour les anxieux, il est clair que la charge admissible souhaitée, au vu des solutions envisagées, correspond à 2x l'effort de cisaillement d'un axe de 20mm)

Moi ce qui me manque pour répondre, c'est la longueur de l'axe entre les 2 plaques.
Longueur faible : le cisaillement prime.
Grande longueur : la flexion est peut-être à prendre en compte.

gustavox a dit:
[...] car on a un bas de levier equivalent a la demi longueur de l'axe !

d'accord avec yoda on es plus dans le cisaillement,

Sauf que ce qu'on voit est juste un schéma, sans cote. Attention aux hypothèses hâtives

Gastondepelforth · 5 Jan 2021

moi j'y connais rien... mais chez le papa, y'a un rail en H accroché au plafond du garage avec des vis de 10 (écrou de 17). j'ai d'ailleurs cassé une des tiges filetées de 10 en serrant un peux trop fort (j'avais 15 ans, la notion "d'endormir" un écrou n'existait pas pour moi, on me dis tu sers je sers) mais par contre y'a une entretoise sur le support du palan qui a un axe qui ne fait pas 20mm de diametre mais celui ci a permis de sortir plusieurs fois un ensemble boite moteur de m201 ou d'ax 1.1.
Donc comme dit plus haut, sans charge connue, on ne peux pas dire si l'axe va tenir, ou si c'est le plafond qui va lâcher....

PS : moufy55 ( c'est pas f5 la touche? )

zeppelin54 · 5 Jan 2021

bonjour
sans parler de la charge , on peut évoquer la taille du palan accroché dessus , un 500kg n'a que 26 mm d'ouverture.. bon après ,si on s'aperçoit qu'on a fait une bétise , on peu meuler le crochet , mais ça ne plaira pas à tout le monde
Zep

François_bis · 5 Jan 2021

Je n'imaginais pas un seul instant que ma question provoque une telle réactivité !

Concernant la charge, et bien difficile d'y répondre car, comme précisé dès l'échange #5 :
Charge prévue ?
Pour l'instant, aucune valeur particulière prévue mais tant qu'à placer cette barre, autant la choisir la plus solide possible dès le départ sachant que le chariot est un gros bébé issu de récupération (mais sans indication de la charge maxi. admissible).

Je pose donc une question de principe car ayant récupéré ce chariot, autant qu'il soit complet. Donc se posait à moi la question initiale de savoir comment concevoir la barre d'accrochage. Rien de plus.

Si je résume les premières contributions :
- les solutions 1 et 2 sont assez identiques en terme de résistance pure (distance entre les 2 joues = 20cm)
- mais la solution 2 offre l'avantage de jouer aussi le rôle d'entretoise permettant à minima que le chariot ne se déforme pas sous la charge
- rien ne sert à la barre d'être super-costaude d'un côté mais que le reste du chariot le soit moins

Rassurez-vous, je ne compte pas soulever des tonnes avec. D'une manière générale, lorsque je charge un objet lourd (ex : radiateur en fonte de 120kg à repeindre), ce qui m'arrive rarement, je le soulève à très faible hauteur et le laisse ainsi toute la nuit. Ça ne prémunit pas contre tout mais tout de même.

Berola · 5 Jan 2021

Bonjour
Il y a quelques années j'avais été visiter l'excellent musée des transport de Sinsheim en Allemagne .
J'avais été étonné de voir suspendu à l'imposante charpente métallique d'un des halls .......un avion !
pas un petit monomoteur de 500 Kg , mais un bel oiseau ancien avec moteurs .
Il était pendu a une seule ferrure avec un anneau a peine plus gros que l'axe a propos duquel on se chamaille .
Sur le coup je me suis pensé que les Allemands avaient dû bien calculer l'histoire pour que le TÜV très pointilleux
accepte que le public circule sous cet avion pesant ( ?) .
Ces énormes charpentes supportent le Concorde et son concurrent le Tupolev .
Alors je pense que notre ami peut suspendre sans craintes un radiateur quelque soit la forme de l'entretoise de 20 mm.
@+

Yoda78 · 5 Jan 2021

bon allez, c'est pas grave tout ça....
la charge que l'on peut mettre sur cet axe en cisaillement simple en considerant l'axe en materiau bas de gamme (S235) est de :

4.5T / 5 = 0.9T soit 900kg (/5 car c'est le coeff de sécurité en levage).
Donc pour le radiateur.....ça ira bien.

Marc le Gaulois · 5 Jan 2021

Il est vrais que quand on voit ce que peu encaisser une simple petite manille

moufy55 · 5 Jan 2021

Cinq !

STOP aux chamailleries !
On reprends le sujet originel, le temps que j’aille chercher une serpillière.

François_bis · 5 Jan 2021

Waoo, ça chauffe ! Mais Moufy verse de l'eau pour refroidir les esprits.
Ne vous frittez pas SVP ! Ma question n'en vaut pas la peine.

Message à Yoda 78 (et aux autres aussi)
De retour à domicile, j'ai regardé de plus près ma barre actuelle bricolée à la va-vite.
Barre rectiligne diamètre 17 mm en acier 8-8
Distance entre les joues = 220 mm

Le logiciel Flexion de Jean Lamaison (mais l'ai-je bien employé ???) me donnait 75 daN en milieu de barre, ce qui me semblait ridiculement faible (énorme coeff de sécurité ???).
Que donne ton calcul avec les nouvelles données ? Je suppose nettement plus que 75 daN !

Message pour Marc le Gaulois
Concernant la bite, même grosse, je n'ai pas essayé de soulever le radiateur avec car ça me semblait dangereux pour mes pieds en cas de relâchement soudain de l'organe sus-mentionné.

Bbr · 5 Jan 2021

(pompé sur le net là)

Et sinon pour ceux qui veulent absolument faire des calculs de rdm : il me semble qu'il faut considérer qu'il s'agit de sollicitations composées (traction, flexion et cisaillement). A noter que dans le cas des chariots industriels il y a écrou et contre écrou ou bien un goupillage sur l'axe mais il n'est pas en traction donc vous pouvez simplifier avec flexion + cisaillement seulement.

Berola · 5 Jan 2021

orroz · 5 Jan 2021

François_bis a dit:
Distance entre les joues = 220 mm

Eh !
On est bien loin des "2*D" que laissait entendre le schéma.
Je pense que la flexion est prépondérante.
Ce soir, je ferai un petit coup de RDM6 pour vérifier ça !

zeppelin54 · 5 Jan 2021

bonsoir
un peu de pratique deux chariots du commerce 500kg
le premier est réglable jusqu'à un écartement de 180 mm , la tôle d'ancrage est fixée sur 2 tiges filetées de 20mm de diamètre les entretoises font 36mm de Ø

le deuxième est fixe , l'axe tordu fait 25 mm de Ø ,les vis de fixation font 14 mm de Ø

si deux vis de 14mm encaissent 500 kg (multiplié par le coef de sécurité) un axe de 20 mm devrait être assez solide pour supporter une charge qui écroulera le plafond avant de lâcher !
mais ça n'engage que moi
quant à savoir laquelle des deux barres est la plus solide , pas la peine de s'embrouiller pendant deux pages , c'est la plus grosse !
bonne soirée
Zep

Yoda78 · 5 Jan 2021

En cisaillement simple (flexion non prise en compte), 1.8T (toujours avec un coeff 5) - Les 220mm de portée peuvent fortement dégrader la resistance du montage. Cela dépends de l’application de la charge (ponctuelle au centre via une manille ou répartie sur l'axe via un fourreau ou entretoise par ex)

Général laquelle des 2 barres est la + solide ?

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