Comment construire une poulie

Les poulies font partie des premiers mécanismes inventés et utilisés par les hommes ^{[1]XSource de recherche}. Elles sont constituées d’une roue fixée à un essieu, autour de laquelle passe une corde que vous pouvez utiliser pour soulever ou déplacer des objets plus lourds. Elle vous permet alors de changer la direction de votre travail, par exemple, vous pouvez soulever une boite en tirant sur une corde. Les poulies peuvent être fixes, amovibles ou composites.

Méthode 1

Méthode 1 sur 3:

Fabriquer des poulies fixes simples

Télécharger l'article

1
Procurez-vous le matériel nécessaire. Les poulies sont des mécanismes simples et une excellente façon d’enseigner certains concepts aux enfants, par exemple les forces, la gravité et l’efficacité. Pour en fabriquer une simple, vous allez avoir besoin d’un certain matériel, mais il est aussi possible de le remplacer par autre chose s’il vous manque un élément. Il en sera question plus tard :
- un cintre ;
- de la ficelle, du fil ou de la corde (au moins 3 m) ;
- une bobine en bois, comme celle qu’on trouve pour le fil (avec un trou au milieu) ;
- un poids pour faire des tests, par exemple un bidon de lait à moitié rempli, un livre ou un morceau de tuyau.
2
Coupez le cintre en bas, juste au milieu. Ouvrez-le pour pouvoir passer la bobine. Elle va se trouver au milieu du cintre et elle va faire office de poulie. Le haut du cintre peut être accroché au plafond pour ne pas avoir à tenir la poulie. Si vous n’avez pas de cintre, vous pouvez essayer avec le matériel suivant :
- de longs bâtons en bois, des chevilles ou des tiges que vous maintenez des deux côtés ;
- un fil passé dans la bobine et accroché quelque part.
3
Passez les deux bouts du cintre dans la bobine. Ouvrez doucement la coupe que vous avez faite et glissez-y la bobine. Essayez de ne pas trop plier le cintre pour que la bobine puisse y tenir facilement. Si vous n’avez pas de bobine en bois, vous pouvez la remplacer par les choses suivantes :
- des roues préfabriquées comme celle que vous trouvez dans les magasins de bricolage pour les chaises et les meubles ;
- des roues de jouets, par exemple celles qu’on trouve dans les kits de K’Nex ;
- une vieille bobine de ruban, par exemple celui utilisé pour le papier cadeau ;
- un rouleau de papier hygiénique ou de papier essuietout.
Vous allez devoir plier la tige du cintre autour de la bobine en l’entortillant un peu pour que la bobine reste en place même si vous appliquez un poids lourd. Vous pouvez le faire en rapprocher les deux extrémités du cintre l’une près de l’autre pour qu’elles soient à moitié plus longues qu’au départ avant de recourber les bouts pour que la bobine ne puisse pas glisser du cintre ^{[2]XSource de recherche}.
5
Passez le fil par-dessus la poulie. C’est l’une des étapes les plus simples. Vous devez simplement passer le fil au-dessus de la poulie. Lorsque vous tirez sur l’un des côtés, l’autre côté devient plus court en remontant.
- Si vous souhaitez faire de nombreuses expériences avec vos poulies, vous devriez nouer un petit crochet métallique à l’une des extrémités de la corde pour le laisser pendre et y accrocher plus facilement les poids ^{[3]XSource de recherche}.
Accrochez le haut du cintre de manière à ce que la bobine et le fil puissent tourner facilement. Vous pourriez aussi demander à un ami de tenir le cintre pour vous. Si vous utilisez une tige ou une cheville autour de la bobine, vous pouvez installer deux chaises l’une à côté de l’autre et tenir la tige en équilibre sur les deux dossiers ^{[4]XSource de recherche}.
7
Installez un poids à l’autre bout. La poulie vous facilite le travail en distribuant le poids et les forces des deux côtés créés par la poulie. Il vous sera alors plus facile de soulever quelque chose, car vous allez tirer sur la ficelle et vous faire aider par la gravité. Soupesez le poids que vous allez utiliser (le bidon de lait, le livre, etc.) avant d’essayer de le soulever avec la poulie pour comparer les deux.
- Si vous avez un appareil pour mesurer la force, servez-vous-en et notez la force mesurée avant d’utiliser la poulie.
Même une poulie qui ne marche pas bien (par exemple si la roue ne tourne pas bien, si le fil frotte, etc.) vous rendra quand même la tâche plus facile. Pourquoi ? Parce que vous utilisez la gravité pour vous aider, ce qui rend le mouvement plus efficace. Certaines poulies plus complexes appelées « à crans d’arrêt » permettent même à une seule personne de soulever une voiture, mais cela demande quand même l’utilisation de plusieurs poulies qui fonctionnent ensemble. Testez le poids avec l’appareil de mesure pour voir que la force nécessaire pour actionner la poulie est bien inférieure.
9
Posez-vous quelques questions en ajustant la poulie. Se produit-il quelque chose de différent si la corde est plus longue ? Que se passe-t-il si vous utilisez une roue plus grande ou plus petite ? Les poulies peuvent vous enseigner beaucoup de choses à propos des forces, de la gravité et des mécanismes, que pouvez-vous en apprendre ? Concentrez-vous pour améliorer l’efficacité de la poulie en testant le fonctionnement de chaque partie.
- Que se passerait-il si vous ajoutiez deux autres poulies au système en faisant passer le fil par ces deux roues ? Vous serait-il plus facile ou plus difficile de soulever le poids ? Réponse : plus facile !
- Le poids monte-t-il sur la même distance lorsque vous tirez la corde ? Réponse : oui, la longueur de la corde reste la même, la longueur des deux côtés de la poulie va toujours rester la même.
Publicité

Méthode 2

Méthode 2 sur 3:

Construire une poulie fixe

Télécharger l'article

Vous allez devoir visser la poulie dans une solive ou un chevron au plafond, pas dans le placoplâtre. Les poulies sont faites pour manipuler des objets lourds avec plus de facilité, mais ce sont les vis au plafond qui vont devoir soutenir ce poids. Si vous ne savez pas comment trouver le bon emplacement au plafond pour votre installation, vous allez devoir faire appel à un professionnel pour installer votre poulie.
Vous pouvez bien sûr essayer de fabriquer vous-même une roue, acheter un essieu et monter le support sur lequel vous allez installer ces deux éléments. Cependant, les systèmes tout prêts de roues et de support ne coutent pas plus de 20 €, cela ne vaut vraiment pas la peine de vous fatiguer à le faire tout seul. Un système tout prêt a déjà été mesuré et testé pour s’assurer que tout fonctionne bien.
Si la roue n’inclut pas un essieu que vous pouvez faire tenir en place sur le point d’installation, vous allez devoir l’installer vous-même. Passez-le simplement au travers en mettant un peu de lubrifiant sur la longueur s’il frotte.
4
Installez l’essieu au plafond avec les vis incluses. Fixez l’essieu au mur ou au plafond en utilisant l’équipement approprié. Vous allez probablement utiliser un marteau et des clous pour le faire tenir en place ou une visseuse électrique et des vis pour les systèmes en hauteur. Une fois de plus, si vous ne vous sentez pas suffisamment à l’aise pour le faire vous-même, vous devriez faire appel à un homme à tout faire ou demander à un ami qui s’y connait.
- Souvent, le « bloc » ou la poulie fixe va présenter un crochet. Dans ce cas-là, il suffit de fixer un anneau au plafond pour glisser le crochet dedans ^{[5]XSource de recherche}.
La roue doit pouvoir tourner sans rencontrer de résistance. Serrez bien les vis pour éviter que les pièces bougent et appliquez un peu de lubrifiant sur les parties en mouvement si elles ont l’air d’accrocher.
Vous allez devoir la passer le long du sillon entre les deux bords de l’extérieur de la roue. Assurez-vous que la corde repose sur la moitié supérieure.
Fixez-y un crochet pour utiliser plus facilement la poulie. Attrapez le bout de la corde que vous n’allez pas tirer et attachez-y un poids. Vous pouvez faire un nœud autour de l’objet ou y installer un crochet simple.
Tirez de l’autre côté de la corde et laissez la poulie changer la direction de la force. Si votre mécanisme fonctionne, vous devriez pouvoir soulever le poids jusqu’à l’essieu.
Publicité

Méthode 3

Méthode 3 sur 3:

Réaliser une poulie composite (amovible)

Télécharger l'article

1
Concevez le système de la poulie en premier. Les systèmes de poulies sont une excellente façon de soulever des objets lourds avec le moins de force possible, mais ils doivent être mis en place correctement pour pouvoir fonctionner. Trouvez des schémas précis en ligne, car il en existe pour tous les types de poulies imaginables. Vous devez connaitre les différences entre chaque poulie pour lire les schémas.
- Les poulies fixes : la roue du mécanisme tourne, mais le reste ne bouge pas. La corde passe simplement par-dessus la roue. Vous tirez la moitié de la corde d’un côté pour faire remonter l’autre moitié. Il y a un essieu au milieu de la roue.
- Les poulies amovibles : elles possèdent un crochet au milieu, il n’y a pas d’essieu. Ainsi, elles sont presque toujours utilisées avec les autres poulies. Lorsque vous tirez sur la corde, la zone autour de la poulie raccourcit, ce qui permet de soulever et de réduire le poids et la longueur de la corde. Le poids à soulever est généralement fixé avec un crochet.
- Les poulies doubles : prenons un exemple et imaginez un écran de PowerPoint pendu. Vous tirez la corde sur l’un des côtés, mais les deux côtés remontent en même temps, car la même corde est accrochée des deux côtés. Elle passe par le côté gauche, puis le droit, puis de nouveau dans la poulie double sur la gauche, là où vous tirez sur la corde ^{[6]XSource de recherche}.
- Les poulies à crans d’arrêt : ce type de mécanisme se réfère à un ensemble de poulies que vous utilisez où la corde passe entre deux et quatre fois sur la même poulie. En général, ce genre de mécanisme est vendu avec des instructions d’utilisation spécifique ^{[7]XSource de recherche}.
2
Trouvez un support solide. Assurez-vous d’avoir aussi une plateforme sure pour y faire tenir les poulies. Tout le mécanisme doit être installé sur une poutre porteuse. Si vous n’avez pas ce genre d’installation pour sécuriser la poulie, vous pouvez construire une plateforme. Fixez deux blocs à une planche de 5 x 10 cm. Ce seront les blocs fixes sur lesquels vous allez attacher les poulies. Ensuite, fixez la planche au plafond ou au toit. Espacez-les d’environ 30 cm pour une planche de 5 x 10 cm.
- Elle doit être suffisamment en hauteur au-dessus de la zone où vous voulez soulever l’objet avec votre poulie composite.
3
Installez les poulies en suivant les instructions du schéma. Pour cet exemple, vous pouvez utiliser un système composite courant en forme de M. Dans ce but, vous installez les poulies en ligne avec deux poulies fixes sur l’extérieur et une poulie mobile au milieu. Cependant, la poulie amovible n’est pas fixée au plafond, elle va être maintenue par une corde. Pour l’instant, alignez les deux poulies fixes et installez-les.
- Assurez-vous d’utiliser un niveau, une équerre et de prendre des mesures précises pour être sûr que les deux poulies fixes sont alignées.
- Il devrait y avoir une distance égale entre chaque poulie fixe et la poulie amovible au milieu ^{[8]XSource de recherche}.
Commencez par utiliser la corde sur la troisième poulie, celle qui n’est pas attachée à la planche. Ce sera le bloc amovible. La corde passe par le bas de la roue et la plupart des poulies amovibles ont une languette métallique qui empêche la corde d’en sortir.
5
Faites passer la corde par les deux autres poulies. Passez chaque côté par les deux autres poulies. La poulie amovible va maintenant pendre du haut des deux poulies fixes. La corde va se retrouver en haut de chaque poulie fixe et en bas de la poulie amovible ^{[9]XSource de recherche}.
- Elle devrait alors prendre la forme d’un M. Elle va descendre à chaque bout des deux poulies et passez par le bas de la poulie amovible.
6
Accrochez l’objet que vous voulez soulever. Fixez l’élément que vous voulez soulever avec la poulie amovible, par exemple en l’installant sur le crochet que vous avez noué. Vous allez peut-être devoir tenir la corde pour éviter qu’elle tombe si elle n’est pas assez de longue.
- Envisagez d’installer un seau ou une boite à la poulie ^{[10]XSource de recherche}. De cette façon, vous pouvez y mettre plusieurs objets qui seraient sinon trop difficiles de faire tenir sur la corde.
Publicité

Avertissements

Faites attention lorsque vous vous en servez pour soulever des objets très lourds, car il est possible que cela abime le plafond ou le mur.

Éléments nécessaires

Pour la poulie fixe

Une roue avec un sillon au milieu et un essieu (ou une roue avec un essieu préinstallé)
Une corde
Des vis, un anneau à visser ou un autre matériel pour faire tenir le mécanisme en place
Un tournevis ou une visseuse électrique pour vous aider à fixer la poulie

Pour la poulie composite

3 blocs
Une planche de 5 x 10 cm
De la corde
Des vis, un anneau à visser ou un autre matériel pour faire tenir le mécanisme en place
Un tournevis ou une visseuse électrique pour vous aider à fixer la poulie