Comprendre pour choisir et faire un levage à la corde efficace.
Un levage à la corde efficace sera indissociable de l’utilisation d’une bonne poulie, sauf si l’on utilise un treuil ou Winch.
Voici les principes fondamentaux pour effectuer à l’aide d’une corde, un levage efficace et sécurisé à l’aide de poulies.
Généralités sur les poulies
Les poulies facilitent le coulissement de la corde dans les points de renvoi lors du hissage et la confection d’un mouflage, que ce soit pour le levage en travaux sur cordes ou le secours.
Elles sont régies par la norme EN 12278.
Une poulie est généralement constituée d’un œil, un ancrage sur lequel est connecté le mousqueton et d’une roue plus ou moins grande appelée « Réa » (il peut y en avoir plusieurs).
L’ensemble est en quelque sorte carrossé de 2 flasques ouvrables ou non.
Un peu de physique !
Comprendre le rapport de mouflage d’un système
Pour bien comprendre les poulies, il faut faire un petit rappel de physique sur un phénomène qui porte bien son nom : « L’effet poulie ».
En effet, si la poulie est positionnée en haut et la charge en bas (on appelle ce système poulie simple), on appelle effet poulie le phénomène qui fait que la force exercée sur le point d’ancrage (sur lequel est fixé la poulie) est égale à la force nécessaire pour lever la charge + la masse de la charge !
Si la charge est de 100kg, il y aura le double soit 200kg de force sur la poulie, son connecteur et son point d’ancrage. En effet il faudra exercer 100kg de force pour lever la masse, si les deux brins de la corde sont relativement parallèles entre eux et qu’il n’y a pas de friction.
Cet effet pervers est en revanche plus avantageux si la poulie est installée sur la charge directement et positionnée en bas (on appelle ce système poulie simple mobile). On obtiendra l’effet inverse, pour lever la masse il faudra moitié moins de force.
Si la charge est de 100kg, il ne faudra exercer qu’une force de 50kg pour la lever. En revanche pour lever la charge de 10 mètres, il faudra 20 mètres de corde.
C’est ce second phénomène qui sera exploité dans la création des mouflages et la démultiplication.
Ainsi pour augmenter la démultiplication on augmentera tout simplement le nombre de poulies mobiles, d’où l’existence de matériel équipé en double réa comme la Jag ou la Janus de Camp ou la Twin de chez Kong. Il n’y a pas vraiment de limite au nombre de poulies mobiles que l’on peut installer pour lever une charge, ainsi il est possible d’installer via multiplicateur d’ancrages et mousquetons twisted Ovalone un système de mouflage chez Kong de 4 poulies mobiles Extra Roll et 4 poulies fixes similaires + une futura Mini Block qui démultipliera ainsi par 9 la charge à lever !
Comment calculer sur un levage le rapport de mouflage d’un système de poulies
Pour calculer l’efficacité d’un mouflage, qui exprime le ratio ou facteur multiplicateur de l’effort qu’il faudra exercer sur la corde pour soulever une charge, pas besoin de calculs très savants puisqu’il suffit de compter le nombre de brins de la corde qui sont reliés à la charge.
Par exemple s’il y a 4 poulies reliées à une charge de 450Kg et 5 poulies connectées à l’amarrage, la cinquième permettant de relier l’extrémité de la corde à la charge, vous compterez alors 9 brins de corde : le Ratio du mouflage est donc de 9 :1 (au rendement prêt). La force qui devra être exercée pour soulever 450Kg est donc de seulement 50 Kg !
L’autre phénomène à ne pas oublier dans la confection de mouflages avec des poulies de levage pour corde est la friction :
En effet quand on calcule les coefficients de démultiplication pour confectionner un mouflage et ainsi mesurer son efficacité, on néglige trop souvent le frottement des éléments entre eux (réa sur axe poulie - poulie sur corde – corde sur corde – corde sur charge). Cette friction réduit grandement le rendement théorique.
Certaines poulies ont un meilleur rendement que d’autres, cela est dû au fait qu’elles possèdent un roulement à billes comme la Transf' Air de BEAL ou la Snatchet 65 de Harken.
La théorie de calcul des efforts étant basée sur un rendement de 100%, ce qui n’existe pas dans la vraie vie, il faudra donc que l'équipement utilisé s’en rapproche pour des obtenir mouflages efficaces sans trop de perte d’énergie. Des poulies dites à « haut rendement ont un rendement entre 90% à 98%, tandis qu’une poulie premier prix aura un bas rendement de moins de 50%.
Critères pour choisir vos poulies pour effectuer un levage
Les poulies légères
D’un rendement limité, elles sont réservées à la manutention légère, ou encore la redirection de corde.
On peut trouver dans cette catégorie des poulies fixes comme mobiles (Poulie flasques Fixes de BEAL ou CAMP OU la légendaire FIXE et poulie simple flasque mobiles MINI de PETZL).
Les poulies simples
Pour la confection peu fréquente de systèmes de mouflages légers, additionnés de bloqueurs textiles type Prusik.
Elles peuvent être compactes, ou avec des réas plus grands, ce sont des poulies simples ou des poulies double mouflage mais toujours avec la flasque ouvrable.
La plupart ont un bon rendement grâce à des roulements à billes.
Les poulies à haut rendement
Poulies fabriquées avec un ou 2 réas, toujours avec des roulements à billes pour de hauts rendements, toujours ouvrables (poulie Petzl Spin L1,2ou 1D ; Extra Roll de KONG, Eiger de ISC WALLES)
Certaines peuvent être munies d’un émerillon ouvrable ou non, ce qui les rend, pendant les manœuvres, imperdables, mais aussi ouvrables une fois connectées à l’ancrage (poulie Petzl Spin S1, Spin S1 Open, Rook NOTCH, Apex de SMC).
Elles seront très efficaces dans la confection de mouflages techniques.
Les poulies-mousqueton
Les poulies- mousquetons ou mousquetons poulies sont destinées selon le positionnement de la poulie dans le mousqueton (en haut ou en bas) à faciliter la mise en place, soit de la corde (mousqueton poulie Petzl Rollclip A), soit de l’ancrage (mousqueton poulie Rollclip Z, Revolver Rig de DMM).
Les poulies-bloqueurs
Les poulies-bloqueurs sont spécialisées dans le hissage (poulie bloqueur Petzl Micro, Mini Traxion ou Rollnlock de Climbing Technology). Certaines peuvent être imperdables grâce à un émerillon intégré et ouvrables, même connectées à leur ancrage (poulie bloqueur Petzl Pro Traxion) .
Dans cette catégorie en pleine évolution, on trouve des poulies-bloqueurs débrayables avec une poignée pour les mouflages en travail confiné ou des secours techniques comme la poulie bloqueur Petzl Twin Release ou la très polyvalente CRIC de Climbing Technology.
Les poulies de déplacement
Elles vont servir à réaliser des tyroliennes afin de déplacer en hauteur avec un vecteur horizontal, du matériel, une personne ou pour transporter une civière par exemple en secours.
Elles peuvent être double réa en ligne (poulie Tandem) et double avec des réas en acier et roulement à billes pour un haut rendement (poulie Tandem Speed Petzl ou Wing 2 Camp).
Plus spécialisées pour le secours, on peut trouver des poulies doubles à haut rendement, ouvrables même connectées, avec un multiplicateur d’ancrage intégré (poulie Petzl Reeve).
Pour finir il existe des poulies de déplacement spécialisées pour le sauvetage sur câble de télésiège ou téléphérique (poulie Petzl Rollcab, Rolley Kong). Ou encore capables de passer un nœud de jonction sur une corde grâce à un très large réa (poulie Petzl Kootenay).
En résumé
Au-delà des applications de chacune des poulies, les critères que vous devez garder en tête sont :
- Simple ou double ?
- Flasque ouvrable ou fixe ?
- Avec roulement à bille ou non ?
- Ouvrable même connecté ou non ?
- Imperdable grâce à un émerillon ou non ?
- Avec bloqueur ou non ?
- Débrayable ou non
Les bloqueurs de mouflage
Critères pour choisir vos bloqueurs pour le mouflage
Ils sont destinés à être jumelés a une poulie, n’ont pas la même forme que les bloqueurs d’ascension et facilitent la mise en place de mouflages pour le levage ou le secours.
Certains produits peuvent même aussi être freinant sur poulie comme le Snatchet Harken ou le Maestro, pour être positionnés en hauteur.
Globalement il existe 3 types d'équipements pour le mouflage/levage sur cordes pour un diamètre de corde pouvant aller de 8mm à 13 mm pour certains :
- A gâchette mais d’un faible encombrement (bloqueur Petzl Basic) pour ne plus rendre compact votre équipement.
- Sans gâchette mais à came (bloqueur Petzl Rescucender) très pratique sur corde tendue avec l'appareil sous charge.
- Sans gâchette ni came, juste par coincement avec un mousqueton (bloqueur Petzl Tibloc) une légèreté imbattable.
- On pourra également utiliser le traditionnel nœud en corde autobloquant Prusik, bien connu des élagueurs
Les éléments de connexion
Les mouflages complexes, ont besoins pour leur confection de connections, entre les poulies et les ancrages, ces connections sont des multiplicateurs d’amarrage et/ou des émerillons.
Ces connections ont une résistance supérieure aux exigences de la normes EN 795, ils devront toujours être marqués CE.
Le multiplicateur d’amarrages
Il est composé la plupart du temps d’une plaque en aluminium, perforée d’un trou principal et un certains nombres d’autres trous à sa périphérie.
Le trou principal plus large que les autres pourra accueillir jusqu’à 2 mousquetons de sécurité.
Vous devez, avant d’utiliser un multiplicateur d’amarrages, vous assurer que la bague de vos mousquetons n’empêche pas ce dernier de se retourner dans chacun de trous.
Certaines perforations permettent la mise en place de sangles (Petzl Paw L), d’autres sont montées de série sur des émerillons (Camp Gyro 3).
Il existe également des multiplicateurs d’ancrages circulaires en fleur, très prisées des élagueurs et secouristes : Halo chez ISC, ou Hub de chez DMM.
Les émerillons
Ils évitent au système d’amarrage de se vriller, ils permettent de le maintenir en position optimale de travail.
Les émerillons se connectent au système d’amarrage grâce à des mousquetons de sécurité, mais dorénavant il existe même des émerillons ouvrables qui allègent le système et son encombrement en supprimant les 2 mousquetons de sécurité.
On vient connecter directement dedans les divers éléments du système mis en place.
Afin d’optimiser le fonctionnement du système, il faudra s’assurer que les émerillons possèdent bien des roulements à billes comme le Swivel de Petzl ou Enigma de chez Camp, le Twist-Air de Beal ou le chariot à émerillon R27 Harken.
Les « Palans » mécaniques de levage
Les palans mécaniques sont conçus pour une mise en œuvre très rapide, et efficace.
Ils démultiplient le poids de la charge sans autre peine que de tourner facilement la manivelle ou plus simplement les démarrer s’ils sont électriques ou thermiques.
Un système de mouflage complémentaire avec poulie peut y être installé afin de démultiplier sa force initiale de levage
Ces « palans mécaniques » peuvent être manuels (treuil de sauvetage à corde Ortles winch de Kong), thermiques (Treuil à corde Grube) ou électriques (treuil électrique Skylotec ACX et ICX).
Ce sont également des winchs (winch Lokhead Harken) qui peuvent même être assistés par une visseuse électroportative (kit Harken, winch Lock Head + visseuse Milwaukee)
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