Les câbles de traction

Résumé du document

Les câbles de traction sont des composants essentiels dans la vie de tous les jours afin de faciliter le mouvement comme dans les ascenseurs, les remontées mécaniques, les tramways à câble ou encore pour la fabrication des ponts suspendus. Dans une première partie, nous nous intéresserons à la structure du câble et les différentes sortes de câbles en fonction des utilisations, puis nous verrons en seconde partie les forces s'appliquant aux câbles de traction pour terminer sur l'exemple des remontées mécaniques.

Extraits

[...] Les câbles supportent alors le poids du pont et des véhicules circulant dessus. Le remplacement des câbles devient un travail très dur et fastidieux demandant plusieurs mois ainsi que la fermeture du pont durant ce délai. Un câble est donc créé en fonction des besoins avec un choix de l'âme métallique, textile ou mixte et en ajoutant un nombre de torons structuré de différentes façons. Bibliographie http://fr.wikipedia.org/wiki/C%C3%A2ble_de_traction http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Hooke http://www.remontees-mecaniques.net/fonctionnement_rm/index.php Les connaissances apportées dans ce rapport sont le fruit du travail sur la Dynamique du point que j'ai étudiée ainsi que l'aide apporté sur les trois sites si dessus. [...]

[...] La formule de la dilatation nous donne : ΔL = α . L Δt Avec α : le coefficient de dilatation linéaire Δt : la variation de la température En fait, la longueur du câble peut varier en fonction des deux paramètres à la fois : force de tension et température. Une formule simplifiée permet de lier allongement, température et force exercée sur le câble : L'exemple des ascenseurs montre que le problème d'élongation se pose aussi. En effet les ascenseurs fonctionnent selon le principe d'une cabine reliée par un câble à un contrepoids, le câble passant par une poulie motrice. [...]

[...] Qu'est-ce qu'un câble ? Un câble est composé de deux éléments majeurs qui sont l'âme, c'est-à-dire le centre du câble qui peut être vide, métallique ou d'autres constituants en fibre comme du chanvre selon l'usage que l'on veut faire du câble. Le câble est aussi constitué de torons, ce sont des fils enroulés entre eux. Il existe deux types de torons : les torons à fils parallèles, et les torons ordinaires. Dans ce dernier les fils sont enroulés autour d'un fil servant de support. [...]

[...] On note l'allongement relatif ε : On note la contrainte σ : On note la section du câble (avec D le diamètre du câble) : La loi de Hooke s'exprime alors sous la forme : On a alors comme formule générale : E correspond au module de Young qui est une caractéristique du matériau, F est la force de tension appliquée sur le câble (en Newtons), S est la section du câble. Cette loi permet de montrer que plus on tire fort sur le câble, plus il s'allonge. Dans ce calcul on néglige la masse du câble par rapport aux forces exercées sur lui. Dans la plupart des cas, l'allongement du câble est irréversible. C'est-à-dire que le câble, une fois étiré conservera sa position étirée. III) Exemple des Remontées Mécaniques Comment pallier à ce problème d'élongation ? Un câble de remontée mécanique est soumis à des contraintes très importantes. [...]

[...] Le schéma global d'un câble est donc une âme entourée de torons. On observe toutefois, quatre modes de câblages différents. Le câble le plus répandu est le câble croisé, le sens des fils du toron est opposé à celui des torons dans le câble. Néanmoins, on trouve aussi le câble Lang où le sens des fils du toron est le même que celui des torons dans le câble. Les câbles Lang présentent des caractéristiques particulières : De par la disposition des fils et du rayon de courbure, la surface de contact est plus grande que dans le câblage croisé et l'usure de ce fait moins rapide; La souplesse à diamètre égal est aussi plus grande. [...]