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Les Transmissions par Courroies

Les commandes par courroies transmettent la puissance d'un arbre à un autre arbre dans tous les cas où ces arbres ne sont par trop éloignés et où la puissance est d'un ordre de grandeur adapté.
Les courroies sont dites droites ou croisées, parfois même semi-croisées. Lorsque les arbres sont parallèles et les poulies dans le même plan, la rotation des poulies se fait dans le même sens avec les courroies droites. Si les courroies sont croisées, elles déterminent un sens de rotation contraire. Quand les arbres à réunir ont des positions angulaires, les courroies sont semi-croisées

Les courroies appartiennent à deux grands types : les courroies plates, les plus anciennes, et les courroies trapézoïdales de conception plus récente.

Les courroies plates

Les courroies en cuir

Agrandissement

Les courroies en cuir sont utlisées pour les poulies de grandes dimensions et les puissances importantes, ici pour la transmission de la turbine à l'alternateur dans un moulin d'Alsace.

Le cuir est la matière qui, de tous temps, a servi à fabriquer des courroies. Les meilleures sont taillées dans le milieu du dos de la peau de bœuf, après tannage. Leur largeur peut aller jusqu'à 200 mm et leur épaisseur jusqu'à 5 mm. Les courroies taillées dans le cuir du flanc sont moins résistantes. Leur largeur ne doit pas dépasser 30 mm. Elles doivent être utilisées pour des transmissions légères. Il existe des courroies " inextensibles ", notion relative car elles s'allongent toujours un peu. C'est pourquoi il est bon de les tendre avant de les mettre en place en les lestant d'un poids égal à 5 fois l'effort tangentiel qu'elles auront à fournir. L'adhérence est améliorée en enduisant leur paroi interne de suif ou de graisse qui imbiberont le cuir et diminueront sa longueur de 2 % environ. Il faut éviter l'emploi de colophane qui compromet l'existence de la courroie en la rendant sèche et cassante. Il faut veiller avec grand soin à protéger les courroies du contact des huiles de graissages qui détruisent rapidement le cuir.
Les courroies " Titan " sont composées de plusieurs lanières de cuir sur champ réunies par des rivets disposés en quinconce sur toute la longueur. Ces courroies très souples et adhérentes permettent d'obtenir un contact excellent avec la jante et un coefficient de frottement pouvant atteindre 0,5. Elles conviennent pour les poulies de petit diamètre devant transmettre une grande puissance.

Courroies en coton garnies de caoutchouc

Agrandissement

Courroie classique pour transmission du mouvement entre deux poulies peu éloignées et des puissances moyennes, ici pour la transmission du mouvement au charriot du Haut-fer de Bas-Rupt dans les Vosges.

Elles sont recommandées pour les endroits où la température est élevée ou les conditions difficiles. Elles sont fabriquées en caoutchouc avec garnitures coton. On met un nombre de garnitures plus ou moins grand suivant la charge à transmettre par cm de largeur :
Ainsi jusqu'à : 4 10 15 20 25 +de 25 kg
On met : 3 5 6 7 8 10 gr
Parmi les types de courroies fabriquées sur ce principe, il se fait des courroies particulièrement résistantes composées de plusieurs plis d'un tissu extra fort enduit de balata, solution semblable à la gutta-percha mais beaucoup plus forte et tenace. La toile de chaque pli est tellement imprégnée qu'elle forme un seul corps uni, compact et imperméable, d'une homogénéité et une uniformité particulière, donnant une grande force de résistance. Ces courroies conviennent bien à la transmission des hautes puissances.

Il existe aussi des courroies en poil de chameau.

Calcul des courroies ordinaires

AgrandissementLes meilleures vitesses linéaires données aux courroies sont de 20 à 25 m à la seconde. Il ne faut pas dépasser 30 m par seconde. Il ne faut pas que les axes des poulies soient trop rapprochés ni que l'angle formé par les deux brins soit trop grand. On se trouve dans les bonnes conditions lorsque la distante est d'au moins 4 m pour les courroies de moins de 100 mm de largeur et de 5 à 8 m pour celles de plus de 100 mm, et que l'angle est inférieur à 30 degrés. Il est préférable d'avoir une courroie large d'épaisseur ordinaire plutôt qu'une courroie étroite de plus forte épaisseur, car la résistance à l'enroulement augmente avec l'épaisseur. Une courroie croisée a une meilleure adhérence car l'angle d'embrassement est supérieur.
La largeur de la courroie dépend de la puissance en CV et de la vitesse linéaire par seconde. Par exemple, pour une puissance de 10 CV, la largeur varie de 187 mm à 43 mm suivant que la vitesse linéaire passe de 6 à 26 m par seconde. Pour une vitesse linéaire de 24 m/seconde la largeur de la courroie doit être de 47 mm pour 5 CV, 93 mm pour 20 CV, 233 mm pour 50 CV et 466 mm pour 100 CV. Des tableaux donnent le détail de ces valeurs.
La puissance absorbée par une courroie droite est, dans de bonnes conditions de 3 % de la puissance qu'elle transmet.
Pratiquement on n'emploie pas de courroies simples de plus de 600 mm de largeur. Lorsqu'on a besoin d'une courroie plus forte, on utilise une courroie double. La largeur d'une courroie double est de 66 % d'une courroie simple.

Pour calculer la vitesse linéaire, on utilise la formule suivante :

V = 3,1416 x D x n

V = la vitesse linéaire,
D = le diamètre de la poulie,
et n = le nombre de tours par seconde.

Agrafes pour courroies

AgrandissementPour que la transmission s'effectue sans choc, il est nécessaire que les courroies soient parfaitement réunies par leurs deux extrémités. C'est le rôle de l'agrafe. La plus courante est l'agrafe à barrettes. Plusieurs barrettes sont introduites dans le corps de la courroie parallèlement à son sens de marche ; une simple barrette vient les entretoiser. Dans un autre modèle les agrafes sont réunies dans une seule pièce. Une barrette vient les entretoiser au côté opposé.
AgrandissementL'agrafe Boudard présente une mode d'attache permettant une pose et un enlèvement rapide. La fixation se fait par de petits crochets traversant une des extrémités de la courroie et qui pénètrent dans les évidements d'une barrette posée sur l'autre extrémité. D'autres systèmes existent qui assurent la réunion par des attaches en acier qui assurent mieux le repos à plat de la courroie sur la poulie. L'attache consiste en une bande continue en zigzag dont les pointes pénètrent dans les fibres de la courroie sans les couper, donc sans affaiblir les extrémités comme quand on les perce à l'emporte-pièce.

Courroies trapézoïdales

Les transmissions par courroies trapézoïdales ont été inventées en 1926 par Allis-Chalmers aux Etats-Unis pour résoudre le problème de l'entraînement de broyeurs sur lesquels, par suite des à-coups, aucune courroie ne tenait. Elles sont en général utilisées à plusieurs, pour l'entraînement d'un arbre par des poulies à gorges. En raison de leurs avantages, elles ont connu un développement rapide et important dans l'industrie et l'automobile. Cependant on les rencontre rarement dans nos moulins anciens. C'est pourquoi ce chapitre ne sera pas développé.

Pour un fournisseur consulter le chapitre " Restauration des Moulins - Listes des entreprises spécialisées ".

Ancien article :

Restaurer un moulin à eau (1ère partie)

La manœuvre des vannes

La construction roue hydraulique à aubes

Le Cormier : ou trouver des plants ?

Les Bactéries au secours du Patrimoine historique

Le rhabillage des Meules

Les meules à grain anciennes