Cet article explique ce qu'est un système de poulies et à quoi il sert. De plus, les différents types de systèmes de poulies sont présentés.
Qu'est-ce qu'un système de poulies ?
Un système de poulies est la combinaison de plusieurs poulies pour obtenir un plus grand avantage mécanique. Autrement dit, un système de poulies est un ensemble de poulies combinées efficacement de manière à réduire la force nécessaire pour soulever une charge.
Par conséquent, un système de poulies permet de déplacer une charge avec beaucoup moins d’effort que si la charge devait être levée sans poulies. Ainsi un système de poulie permet de déplacer confortablement un objet lourd.
Logiquement, un système de poulies présente un plus grand avantage mécanique qu'une poulie unique, de sorte que le système de poulies facilite le levage d'une charge par rapport à une poulie unique.
Par exemple, un ascenseur utilise généralement un système de poulies et de poids pour monter et descendre. Ainsi, l'avantage mécanique du système de poulies doit être suffisant pour vaincre le poids de l'ascenseur et des personnes qui peuvent se trouver à l'intérieur.
Types de poulies
Bien qu’il existe plusieurs critères pour classer les poulies, elles sont généralement séparées en trois types : les poulies fixes, les poulies mobiles et les palans. Chaque type de poulie est expliqué ci-dessous.
Poulie fixe
Une poulie fixe est un type de poulie qui reste immobile pendant son utilisation. Autrement dit, une poulie fixe est utilisée pour transmettre une force de manière statique.
La principale caractéristique des poulies fixes est qu’elles ne présentent aucun avantage mécanique, la force appliquée est donc égale au poids de la résistance. Cependant, ils permettent de changer la direction et la direction de la force appliquée, ce qui facilite le levage de la charge.
poulie mobile
Une poulie mobile est une poulie qui bouge pendant le fonctionnement. Autrement dit, une poulie mobile est un type de poulie qui n’est pas fixe lors de son utilisation.
En général, les poulies mobiles ont une extrémité fixe et l'autre extrémité mobile, leur permettant de se déplacer lorsqu'une force est appliquée pour vaincre la charge suspendue à leur arbre.
La principale caractéristique des poulies mobiles est qu’elles offrent un avantage mécanique, c’est-à-dire qu’elles réduisent l’effort à fournir pour soulever une charge. Concrètement, la poulie mobile divise par deux la force qui doit être exercée.
Hisser
Un palan , également appelé palan , est une machine composée de deux ou plusieurs poulies et d'un câble qui traverse toutes les poulies du palan. Le palan est un type de poulie utilisé pour soulever des charges lourdes en appliquant une force beaucoup plus faible.
Par conséquent, la principale caractéristique du palan est qu’il présente un grand avantage mécanique. C'est-à-dire que cela réduit considérablement l'effort qui doit être fait pour déplacer un objet avec un poids important. C'est pourquoi ce type de poulie est si utilisé dans le secteur de l'ingénierie.
Le fonctionnement d'un palan consiste à combiner différentes poulies de manière à réduire la force qui doit être exercée pour soulever un poids. L'opérateur doit simplement placer la charge sur le crochet du palan, appliquer une petite force et déplacer la charge avec le palan.
Caractéristiques des systèmes de poulies
Un système de poulies possède trois caractéristiques importantes qui définissent le degré de son utilisation. Ces caractéristiques des systèmes de poulies sont l’avantage mécanique, l’avantage en termes de vitesse et l’efficacité.
Ainsi, ces paramètres du système de poulies sont calculés à l'aide des formules suivantes :
- L' avantage mécanique (VM) d'un système de poulies est le rapport entre la charge soulevée et l'effort fourni. C'est-à-dire que l'avantage mécanique est calculé en divisant le poids du corps soulevé par la force appliquée pour déplacer ledit corps.
- L' avantage de vitesse (VV) d'un système de poulies est le rapport entre la vitesse atteinte par la charge et la vitesse du point où la force est exercée. De même, la valeur de l'avantage de vitesse coïncide avec le quotient entre le déplacement effectué par la charge et le déplacement du point d'application de la force.
- L' efficacité (e) d'un système de poulies est le rapport entre le travail utile utilisé par le système de poulies et le travail fourni, ce paramètre indique donc la relation entre l'énergie fournie au système de poulies et l'énergie qu'il utilise. Bien que le rendement d'un système de poulies soit élevé (autour de 0,98), il sera toujours inférieur à 1 puisqu'il y a des pertes par frottement.
