• Quelles poulies ?
Selon que les charges sont radiales ou axiales, statiques ou dynamiques, faibles ou importantes, on utilise (et associe parfois) différents types de mécanismes. Il existe par ailleurs plusieurs sortes de poulies (encadré page de droite).
COMMENT ÇA MARCHE ? Ou plutôt, comment ça tourne ? Une poulie est toujours constituée d’un réa qui tourne sur un axe – lequel peut être plein ou creux. Les charges les plus importantes sont celles qui s’exercent du centre du réa vers l’extérieur ; on parle donc de charges radiales… quoiqu’elles s’exercent (en général) dans l’axe du cordage ; de même que les charges axiales (ou latérales) sont celles qui s’exercent dans la direction de l’axe de la poulie, et non dans l’axe du cordage. Ce deuxième type de charge a son importance, surtout quand les efforts sont conséquents – la poulie a alors tendance à s’écraser, en sorte que le réa vient en compression sur les joues. Pour faciliter la rotation, on peut utiliser différents dispositifs permettant d’absorber les charges radiales et axiales. Plus c’est efficace, meilleur est le « rendement » de la poulie ; cette notion correspond tout simplement au rapport entre la force transmise en amont du réa et l’effort exercé sur le cordage en aval (sur le dormant). Le terme de « coefficient de friction », parfois employé, correspond à l’inverse du rendement (100% – rendement). Le choix d’un type de roulement est déterminé à la fois par la direction de la charge (radiale ou axiale, sachant que la première est toujours prépondérante) et par sa nature – statique ou dynamique. Il va de soi en effet que le rendement a relativement peu d’importance pour des charges statiques (bastaques par exemple), alors que pour des charges dynamiques (écoute de grand-voile, poulies de spi) c’est un critère essentiel. Passons donc en revue les différents types de roulements, que nous avons classés ici en quatre familles.
FRICTION PURE
Pour les charges radiales, sur les poulies basiques et/ou destinées exclusivement à des charges statiques, on peut se contenter de laisser le réa nu sur l’axe nu. On parle de « poulie à friction ». Bien sûr, le rendement n’est pas terrible. Cela n’empêche pas d’utiliser par ailleurs des billes pour les charges axiales.
BAGUE EN COMPOSITE BASSE FRICTION
Une bague en composite (matériau basse friction, dite aussi « autolubrifiée », type PTFE) est sertie à l’intérieur du réa de manière à obtenir une rotation plus souple en absorbant mieux les charges radiales. Avec des matériaux performants, le rendement peut être important. Là encore, la bague peut être associée à des billes pour les charges axiales.
BILLES
Leur rendement est excellent. Elles sont le plus souvent utilisées pour les charges axiales. Si on les utilise aussi pour des charges radiales, ce n’est que sur de petites poulies, pour des charges radiales modérées, car les billes même en inox sont trop fragiles pour de fortes charges (elles s’écrasent). Dans certains cas, le chemin de roulement est conçu de telle sorte que les billes absorbent (aussi) les charges radiales jusqu’à un certain seuil d’effort (pour les charges dynamiques), mais qu’au-delà, la bague (ou directement l’axe de la poulie) prend le relais pour les fortes charges statiques. C’est ainsi que fonctionnent par exemple les poulies à friction + billes Wichard, ou les poulies ouvrantes à friction + billes Kohlhoff.
ROULEAUX
C’est la solution haut de gamme pour les fortes charges radiales : contrairement aux billes, les rouleaux ne risquent pas de s’écraser, mais comme les billes, ils offrent un excellent rendement. Ils sont généralement associés à des billes reprenant les charges axiales.