ARTS & MACHINERIES

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Potence de levage pour mezzanine

12-10-2013 à 07:10:16
Bonjour,

Je vous présente une réalisation, en cours au moment d'écrire ces premières lignes, concernant une potence de levage pour équiper la mezzanine de stockage d'un atelier.
La mezzanine en question est en fait un niveau constitué par une structure porteuse en racks à palettes et profilés tubulaires acier+plancher bois en lames de parquet. Une trémie a été réservée pour le passage d'objets lourds et encombrants qui ne peuvent être stockés en bas faute de place, mais ne peuvent pas non plus être portés à la main par l'escalier. Dès l'origine du projet de mezzanine, la potence avait été prévue pour manutentionner des plateaux de coupe de tracteurs et un compresseur. Le levage est prévu avec un palan électrique, l'alimentation est déjà en place.
Le choix du palan électrique est volontaire, non seulement pour sa facilité d'emploi et sa vitesse, mais surtout pour sa capacité limitée qui évitera les surcharges.
Je précise que cette réalisation est comme d'habitude basée sur une majorité de matériaux de récupération et qu'elle ne respecte pas les normes en vigueur pour le matériel commercialisable. Cette description est donnée pour inspiration et chacun doit mesurer sa capacité à entreprendre une telle réalisation et les risques qu'il prend à l'utiliser. Cet avertissement étant donné, je n'accepterai aucune responsabilité en cas d'accident lors de l'utilisation d'un équipement inspiré de cette description. D'ailleurs, si certains points sont ici particulièrement renforcés, d'autres sont malheureusement trop faibles et les solutions retenues ne sont pas très élégantes. C'est une des limites de la récupération et de l'improvisation.

Passons-donc au concret:
La configuration des lieux est un bâtiment en centre village servant de garage à deux tracteurs et d'atelier d'entretien au Rez de chaussée, de stockage de quincaillerie sur la plateforme de mezzanine. Le sol est légèrement incliné vers la porte, la toiture est à une sule pente, également vers la porte, mais malheureusement très basse sur le plancher de la mezzanine, celle-ci n'étant pas prévue à la construction.
Le problème est donc une hauteur libre très faible au-dessus du plancher de la mezzanine qui empêche d'office l'emploi d'un palan à chaîne qui ferait perdre trop de hauteur. Un palan électrique est bien plus compact et se fixe avec des brides sur du profilé disponible localement (chutes des poutrelles tubulaires supportant le plancher de la dite mezzanine). La charge ne saurait être suspendue à la poutre en bois qui surplombe la trémie, et il faut de plus déplacer cette charge vers le bord du plancher. Il faut donc un support pivotant, reportant la charge vers le sol. Un tube en acier d'assez gros diamètre (98/102mm) récupéré sur des buts de terrain de foot fera l'affaire !
Reste à prévoir les pivots haut et bas...





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12-10-2013 à 08:48:35
Suite:

Le pivot inférieur:
La première idée qui vient à l'esprit est d'utiliser un roulement conique qui assure le guidage latéral et supporte le poids de la potence. Mais comme le sol est incliné, un tel roulement ne pourrait compenser le désalignement. Vue la charge modérée qui sera en jeu, c'une une simple bille qui fera rotule. Dans le cas présent, c'est une bille d'environ 35mm de diamètre de provenance inconnue qui est utilisée.
Un problème se pose: on ne peut laisser la bille exposée aux saletés ni juste la laisser pincée sans guidage. Voici donc le montage retenu.
Une semelle, taillée dans du fer plat de forte épaisseur (ici 150x150x10mm) percé pour la fixation au sol, et dont le centre reçoit un gros chanfrein de centrage de la bille. Autout de ce centre, la surface est dressée/alésée pour placer un bout de tube, un peu plus haut que la moitié de la bille. Le tube est soudé en prenant soin de maintenir un cordon assez bas.


La partie supérieure de la rotule est constituée de la même manière pour le début, moins les trous de fixation, et avec un tube légèrement plus grand qui enveloppera le premier et formera une chicane "antipoussière" permettant au moins de balayer à proximité sans envoyer les saletés sur la bille.
Mais l'usinage se poursuit, en serrant le tube dans le mandrin du tour, une pointe tournante en appui sur la plaque par sécurité. La platine carrée est mise au rond puis dressée en épaulement de centrage du tube principal. La surface propre facilitera la soudure.


On obtient alors deux pièces qui s'emboîtent autour de la bille. L'articulation sera remplie de graisse au moment de l'installation finale.


A suivre...

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20-10-2013 à 07:51:32
Pour le pivot supérieur, la solution est beaucoup moins élégante. Je n'ai en effet pas de support autre que le madrier de charpente, faute de pouvoir me reprendre sur la structure de la mezzanine (pour l'instant).
C'est donc une plaque, fixée par des brides qui compensent l'inclinaison du madrier, qui recevra un bout de tube de diamètre légèrement inférieur à celui de la potence. Il suffira d'emboîter les tubes l'un dans l'autre en soulevant pour décaler le pied et le reposer sur la bille. La potence est évidemment plus courte que la hauteur totale disponible pour permettre cette manoeuvre.
Le guidage est assuré avec un jeu sensible mais qui ne pose pas de problème particulier.


Vérification du positionnement des brides avant soudure. Le pincement suffit déjà à maintenir le tout en place. La zone de soudure du tube guide est déjà décapée.
Les brides sont en tôle galva, éléments récupérés du montage des racks à palette.
Le bout de tube utilisé ici est de récupération (emboîture des buts de foot d'origine) et a en fait été rétréci par enlèvement d'une partie de la circonférence. A la soudure, ce tube ouvert a donc tendance à s'ouvrir et doit être refermé à la masse/enclume pour rester de forme cylindrique. Attention à placer l'ouverture du côté où le tube ne portera pas en charge.

Le positionnement de la partie supérieure se fait à la verticale de l'enbase préalablement fixée, avec un fil à plomb.


On mesure alors la distance entre les deux pivots pour calculer la longueur à donner à la potence, compte tenu du jeu nécessaire pour l'emboîter.
Côté supérieur, le tube de potence étant en roulé-soudé, il faut supprimer le cordon de soudure intérieur pour permettre la rotation. Ici avec une fraise-tige en carbure montée sur perceuse.


La potence elle-même est réalisée en tube rectangulaire 40x80mm ép.3mm. La longueur étant choisie en fonction de l'ouverture de la trémie plus une traversée du tube colonne. Toujours en tenant compte de l'emboîtement supérieur, le passage est tracé en présentant un tube sur l'autre. Deux angles sont pointés et percés de sorte à recevoir une lame "métal" de scie sauteuse. La découpe ne pose pas de difficulté particulière, il faut laisser la lame travailler (n'utiliser que le mouvement pendulaire minimum).

Le passage du tube nécessite évidemment un ajustage à la lime. La même opération est réalisée de part et d'autre du tube pour pouvoir réaliser une fixation par soudure très solide. On pourrait dans cette configuration se passer de jambe de force, mais celle-ci sera placée pour rassurer les utilisateurs et donner plus de gueule à l'objet fini.



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20-10-2013 à 08:24:20
L'assemblage n'est plus qu'une formalité. les éléments sont mis en place, bridés avec des serre-joints et pointés. Une dernière vérification et les cordons définitifs sont réalisés.

La partie haute du tube est très sollicitée par la chaleur de la soudure et s'ovalise. On redresse en frappant simultanément de deux côtés opposés avec deux massettes.

La jambe de force est taillée sur mesure et soudée également.


L'ensemble est alors relevé et mis en place après avoir procédé au graissage abondant des pivots.

De la peinture et on dirait une vraie potence !

Cette réalisation est vraiment du sur-mesure, avec des conditions d'utilisation bien particulières ( faible hauteur sous plafond, mauvais point d'appui,usage ponctuel et charges relativement modestes). N'ayant pas fait de calculs de résistance, et les conditions étant ce qu'elles sont, j'ai volontairement limité la charge admissible en sélectionnant un palan électrique de faible capacité mais largement suffisant pour l'usage prévu (125/250kg).
Le premier essai a été très satisfaisant, on verra à la longue...

Pour tous ceux qui souhaiteraient se lancer dans une telle réalisation, je recommande de bien veiller à se ménager une marge de sécurité confortable et donc à construire plus solide que nécessaire.

Nicolas.





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