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L'invention se rapporte à une grue à bras pivotant dans un plan vertical et a pour but de diminuer la force nécessaire pour faire basculer le bras vers le haut. Ceci se produit suivant l'invention par le fait que le câble de charge est passé sur un certain nombre de poulies à la inaniè- re d'un mouflage, deux au moins de ces poulies étant agencées sur le bras pivotant et l'une au moins étant agencée sur le bâti de la grue de telle sorte qu'entre le bâti et le bras les brins actifs exercent sur ce bras un couple qui compense en partie le couple créé sur le bras par la charge en sorte que lors du mouvement de pivotement du bras, la charge reste à peu près à même hauteur.
Sur le dessin annexé, on a représenté deux formes de réalisation de l'invention, de manière schématique. On y voit en : - figure 1, la partie supérieure d'une grue à bras pivotant dans un plan vertical avec le bras pivotant en vue latérale; - figure 2, une vue en élévation des poulies qui servent au guidage du câble de charge, en regardant dans la direction de la flèche II de la figure 1; - figure 3, une élévation correspondant à la figuré
1 du deuxième exemple ; - figure 4, une élévation correspondant à la figu- re 2, vue en direction de la flèche IV de là figure 3.
A la figure 1, on a'a représenté du bâti de grue
1 que la partie supérieure. Le bras 2 pivotant dans un sens vertical est:-relié par l'articulation 3 au bâti 1. Pour pou-
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voir faire basculer le bras vers le haut, on a prévu un câble de pivotement 4 destiné en traits mixtes qui est fixé en 5 au bras 2 et qui passe sur la poulie 6 en allant vers un treuil de commande non représenté. La poulie 6 est naturel- lement adaptée au-dessus du pivot 3 du bâti 1.
Le câble de charge 8 pourvu du crochet 7 est guidé sur les poulies 9-12 à la manière d'un mouflage, les poulies 9 et 11 étant fixées au- bras pivotant 2 et les poulies 10 et 12 au bâti 1 au-dessus du pivot 3.
Lorsqu''une charge Q est attachée au crochet, il y a entre les poulies 9et 10, respectivement 10 et 11, respectivement 11 et 12, trois tractions de câble qui, abstraction faite des effets du frottement, sont égales à cette charge Q. Les quatre tractions de câble Q qui atta- quent les poulies 9 et 11 et de ce fait le bras pivotant 2 sont, à la figure 1, composées par paire pour donner les ré- sultantes R1 et R2 qui passent par l'axe commun des poulies 9 et 11. Ces résultantes R1 et R2 sont de leur c$té composées en une résultante totale R qui, comme on le voit à la figure 1, passe à très petite distance a sous le pivot 3.
Il se produit ainsi sur le bras 2 un très petit couple résultant seulement, tournant dans le sens des aiguilles d'une montrer Le grand couple Q.b, qui provient de la charge est à peu près compensé par le couple qui provient des trois brins de câble tendus entre les poulies 9-12. Il est visible aus- si du dessin sans plus que les trois brins tendus s'effor- cent de faire tourner le bras ?- en sens opposé à celui de la charge elle-même.
Pour faire basculer le bras 2 vers le haut, on doit, abstraction faite du poids propre du bras, ne tirer sur le câble de basculement qu'avec une force très faible, pour compenser le couple a.R. Dans le pivotement vers le
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haut, les tronçons de câble qui'se trouvent entre des poulies' qui se font suite,se raccourcissent, ce qui a pour conséquen ce un'allongement du tronçon de câble pendant de la poulie 9, z1, '" allongement qui compense le mouvement vers le haut de la poulie 9, à peu près. La charge reste à peu près à la même hauteur, c'est-à-dire qu'elle n'est modifiée que d'une quanti- té r elativement faible correspondant à la petite énergie nécessaire pour faire pivoter le bras 2 vers le haut.
On doit, prendre garde que dans le mouvement du bras la résultante R (compte tenu de l'influence du poids propre du bras) ne doit dans aucun cas passer au-dessus du pivot 3 sans quoi le bras 2 basculerait vers le haut.
Les deux poulies 9 et 11 ne doivent pas nécessaire- ment se trouver sur le même axe 13. Par contre, les deux poulies 10 et 12 pourraient être montées sur le même axe.
D'autre part, on pourrait agencer la poulie 12 à plus grande distance de la poulie 10,par exemple à même hauteur que le pivot 3 ou même encore plus bas. Une des poulies 10, 12 doit cependant bien entendu être plus haute que le pivot 3 car sans cela la compensation désirée ne serait pas obtenue.
Dans l'exemple suivant les figures 3 et 4, le cro- chet d'attache des charges 7 est fixé à la chape 14 d'une poulie de charge 15, en sorte les deux brins 8', 8" du câble, montant vers le haut depuis cette poulie ne portent chacun que la moitié de la charge Q.
Le câble 8', 8"" est fixé en 16 au bâti 1. De là, le bras de câble 8" passe sur les pmulies 17, 18,19 vers la poulie de charge 15 d'où le brin,' 8" va sur les poulies 20 et 21 vers le treuil non représenté. Des poulies qui sont em- brassées à la façon d'un mouflage, les poulies 18 et 21 sont agencées à hauteur inégale sur le bâti 1 et les poulies 17, 19 et 20 sont montées sur le même axe à l'extrémité libre
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du bras de pivotement 2.
Sur le bras 2 agit dans le sens desaiguilles d'une montre le couple produit par la charge Q, tandis que les cou- ples provenant des trois tractions de câble Q/2 entre,les poulies 17 et 10,respectivement 18 et 19, respectivement 20 et 21 et par la traction de câble Q/2 entre le point de fixation 16 et la poulie 17 agissent en sens opposés, en sorte que le couple résultant compense à peu près le couple cité en premier lieu. On peut déterminer facilement le couple résultant en déterminant sur le dessin les écarts des forces de traction dans les câbles par rapport au point de pivotement 3 et en procédant ensuite par le calcul. Lorsqu'on désigne les distances qui ne sont pas représentées à la figure 3 par a1, a2, a3 et a4, le couple résultant est alors Mr = Q b +Q/2(a1+a2+a3+a4). Pour le reste, les considérations sont les mêmes que pour las figures 1 et 2.
Une compensation partielle du couple provenant de la charge serait obtenue aussi si l'on faisait passer le brin 8'du point fixe 16 du bâti directement sur la poulie 19 jusqu'à la poulie 15. Dans ce cas, les poulies 17 et 18 seraient supprimées et sur le bâti ne serait plus adaptée que la poulie 21 qui serait à situer plus haut de manière corres- pondante.
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The invention relates to a crane with a pivoting arm in a vertical plane and its aim is to reduce the force required to tilt the arm upwards. This occurs according to the invention by the fact that the load cable is passed over a certain number of pulleys in the absence of a reeving, at least two of these pulleys being arranged on the pivoting arm and one on the other. less being arranged on the frame of the crane such that between the frame and the arm the active strands exert on this arm a torque which partly compensates for the torque created on the arm by the load so that during the pivoting movement of the arm, the load remains at about the same height.
In the accompanying drawing, two embodiments of the invention have been shown schematically. It is seen in: - Figure 1, the upper part of a crane with pivoting arm in a vertical plane with the pivoting arm in side view; FIG. 2, an elevational view of the pulleys which serve to guide the charging cable, looking in the direction of arrow II of FIG. 1; - Figure 3, an elevation corresponding to the figure
1 of the second example; - figure 4, an elevation corresponding to figure 2, seen in the direction of arrow IV of figure 3.
In Figure 1, we have shown the crane frame
1 as the upper part. The arm 2 swivels in a vertical direction is: -connected by the articulation 3 to the frame 1. For
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see tilting the arm upwards, there is provided a pivoting cable 4 intended in phantom lines which is fixed at 5 to the arm 2 and which passes over the pulley 6 going towards a control winch, not shown. The pulley 6 is naturally fitted above the pivot 3 of the frame 1.
The charging cable 8 provided with the hook 7 is guided on the pulleys 9-12 in the manner of a reeving, the pulleys 9 and 11 being fixed to the swivel arm 2 and the pulleys 10 and 12 to the frame 1 above the pivot 3.
When a load Q is attached to the hook, between pulleys 9 and 10, respectively 10 and 11, respectively 11 and 12, there are three cable pulls which, apart from the effects of friction, are equal to this load Q. The four cable pulls Q which attack the pulleys 9 and 11 and therefore the swivel arm 2 are, in figure 1, composed in pairs to give the resultants R1 and R2 which pass through the common axis of the pulleys 9 and 11. These resultants R1 and R2 are for their part made up of a total resultant R which, as can be seen in FIG. 1, passes at a very small distance a under the pivot 3.
There is thus produced on arm 2 only a very small resulting torque, turning clockwise The large torque Qb, which comes from the load is roughly compensated by the torque which comes from the three strands of cable tensioned between pulleys 9-12. It is also visible from the drawing without more than the three stretched strands attempting to rotate the arm? - in the opposite direction to that of the load itself.
To tilt the arm 2 upwards, apart from the weight of the arm itself, only pull the tilting cable with very little force, to compensate the torque a.R. In the pivot towards the
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at the top, the cable sections which 'are between pulleys' which follow one another become shorter, resulting in an' lengthening of the cable section hanging from the pulley 9, z1, '' lengthening which compensates for the movement to the top of the pulley 9, approximately. The load remains approximately at the same height, that is to say, it is changed only by a relatively small amount corresponding to the load. small energy required to rotate arm 2 upward.
We must take care that in the movement of the arm the resultant R (taking into account the influence of the own weight of the arm) must in no case pass above the pivot 3 otherwise the arm 2 would tilt upwards.
The two pulleys 9 and 11 need not necessarily be on the same axis 13. On the other hand, the two pulleys 10 and 12 could be mounted on the same axis.
On the other hand, the pulley 12 could be arranged at a greater distance from the pulley 10, for example at the same height as the pivot 3 or even even lower. One of the pulleys 10, 12 must of course be higher than the pivot 3, because without this the desired compensation would not be obtained.
In the example according to Figures 3 and 4, the load attachment hook 7 is fixed to the yoke 14 of a load pulley 15, so that the two strands 8 ', 8 "of the cable rise towards up from this pulley each carry only half the load Q.
The cable 8 ', 8 "" is fixed at 16 to the frame 1. From there, the cable arm 8 "passes over the pmulies 17, 18,19 towards the load pulley 15 from where the strand,' 8" goes. on pulleys 20 and 21 towards the winch, not shown. Of the pulleys which are fitted together like a reeving, the pulleys 18 and 21 are arranged at unequal height on the frame 1 and the pulleys 17, 19 and 20 are mounted on the same axis at the free end
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pivot arm 2.
On arm 2 the torque produced by the load Q acts clockwise, while the torque from the three cable pulls Q / 2 between, the pulleys 17 and 10, respectively 18 and 19, respectively 20 and 21 and by the pull of the cable Q / 2 between the attachment point 16 and the pulley 17 act in opposite directions, so that the resulting torque roughly compensates for the torque mentioned in the first place. The resulting torque can easily be determined by determining in the drawing the deviations of the tensile forces in the cables from the pivot point 3 and then proceeding by calculation. When the distances which are not represented in FIG. 3 are designated by a1, a2, a3 and a4, the resulting pair is then Mr = Q b + Q / 2 (a1 + a2 + a3 + a4). For the rest, the considerations are the same as for figures 1 and 2.
A partial compensation of the torque coming from the load would also be obtained if we passed the strand 8 'from the fixed point 16 of the frame directly over the pulley 19 to the pulley 15. In this case, the pulleys 17 and 18 would be removed and on the frame would only be suitable for the pulley 21 which would be located higher up in a corresponding manner.
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