Chargement des pierres à la volée

Le flotteur oscillant est en mouvement permanent d’une amplitude totale variable de 0.5 à 8 m, au delà les pertes par frottement de l’eau sur le flotteurs deviennent trop importantes.

Quand la hauteur d’élévation requise dépasse cette valeur maximale, au premier mouvement du flotteur le plateau portant le bloc est immobilisé par des cliquets antiretour au sommet de son élévation, il sera par la suite repris dans son ascension par le flotteur grâce à une réhausse et ce autant de fois que nécessaire pour atteindre la hauteur voulue.

Quoiqu’il arrive le flotteur ne peut pas s’arrêter pour charger et décharger les pierres, il faut donc l’équiper d’un système de chargement « à la volée » c’est à dire faire passer la pierre sur le plateau au point bas du mouvement et l’évacuer au point haut alors que le flotteur continue son mouvement.

Il aura donc fallu être capable d’accélérer horizontalement le bloc pour lui faire atteindre la vitesse qui le fera entrer/sortir du plateau en un temps de l’ordre de la seconde au point bas, quelques secondes au point haut.

Les problèmes à résoudre au point haut et au point bas se présentent différemment.

Au point haut, il est quasi impossible d’obtenir une position haute absolument précise et se répétant à l’identique, car les conditions qui définissent l’altitude exacte du point haut du flotteur en mouvement sont nombreuses (charge sur le plateau, niveau d’eau, température..).

Pour obtenir une position de déchargement précise et répétitive, il fallait que le plateau puisse reposer sur des cliquets anti-retour en y étant déposé au passage par le mouvement retour du flotteur. Les constructeurs avaient alors le temps d’un aller retour, soit de l’ordre de 10 secondes pour évacuer le bloc en toute sécurité. Au prochain passage du flotteur celui-ci pouvait reprendre en charge le plateau, alors que les cliquets anti retour étaient désactivés.

Par contre au point bas, le plateau pour avoir une position précise et répétitive, devait aussi reposer sur un logement à poste fixe le mettant à portée du support sur lequel la charge était en attente sur ses roulements.

Le plateau était donc déposé sur son logement alors que le flotteur continuait sa descente pour atteindre le point bas pour revenir le reprendre dans son mouvement retour vers le haut environ une seconde plus tard.

Le flotteur faisait dans ce temps une course très réduite de quelque

Depuis son point d’attente de chargement où il est immobile, le bloc doit faire un parcours de  moins de 1 m** qui est son encombrement hors tout dans le sens de la progression puis être immobilisé à nouveau au milieu du plateau, il faudra donc lui donner la vitesse « juste nécessaire » pour faire ce parcours dans le temps impartit et disposer d’une butée sur le plateau pour stopper le bloc au milieu, cette butée devant être par la suite retirée lors de la monté du plateau pour laisser le bloc s’échapper au point haut, ce qui signifie qu’un ou deux opérateurs devaient monter sur le plateau avec le bloc, ce qui en terme énergétique est neutre car il pouvaient redescendre de même.

**Les blocs sont mis en place par basculement  sur leur arête basse bloquée par une butée, L’énergie cinétique qu’ils ont acquise les obligeant alors à basculer vers l’avant. Les blocs étaient donc préalablement, et ce dès leur détachement du banc de taille, posés sur leur support à rouleaux sur une face dont la dimension dans le sens du déplacement ne dépasse jamais 1 m qui est l’épaisseur maximum d’une assise.

Le mouvement de nature sinusoïdale du plateau est une aide importante pour faire cette opération car à l’approche du point haut, comme du point bas, la vitesse verticale du plateau  passe par zéro, ce qui dégage avec une faible amplitude de mouvement du flotteur une « fenêtre de temps » pour faire l’opération.

Les amplitudes du mouvement du flotteur pouvaient être choisies ordinairement à l’initiative des constructeurs entre 0.5 et 4 m, au delà les pertes d’énergie par frottement commençaient à trop consommer de personnel.

Dans ces configuration, la période du cycle était autour de 11 s, une étude validée par maquette montre qu’il suffisait de 1 s pour faire passer la charge de sa position d’attente au centre du plateau, Cette seconde se divise en 0.5 s depuis la dépose du plateau sur son logement pour aller au point bas, puis encore autant pour que le flotteur retrouve le plateau à son retour.

Avec une période de 11 s, un temps de 0.5 s correspond à un écart angulaire de 16° dont le cos est 0.952, ce qui pour une amplitude d’oscillation de+/- 4 m correspond à un trajet de 4 x (1-.962) = 0.15 m.

Le niveau du support du plateau porte charge devait donc être au minimum 15 cm au dessus du point bas du flotteur qui est 3 m, le plateau étant en pente de 10% pour  favoriser l’accélération de la charge, son extrémité basse était donc à la cote 3.15 m.

le plateau porte charge du premier étage ayant une largeur de 2.5 m, son extrémité haute était donc .25 m plus haut soit à la cote 3.4 m

Avec une amplitude de +/- 4m est une période de 11 s, la vitesse maximum du flotteur est de 4 x pulsation de la sinusoïde ( 2 x π / 11 = 0.57) = 2.28 m/s. Mais pour un écart angulaire de 16° sa valeur est de 2.28 x sinus( 16°) = 0.63 m/s au moment de le reprise de contact avec le plateau. Par contre quand le flotteur atteint l’extrémité haute du plateau, l’écart angulaire était passé à 26° donc la vitesse du flotteur à 1 m/s. Cette disposition permettant une mise en vitesse progressive de la charge en évitant un choc.

En résumé il y avait donc dans la cage du premier étage au niveau de chargement, un logement de largeur 2.5 m en légère pente de 10  % dont le point bas était à 3.15 m et le point haut à 3.4 m, qui recevait le plateau alors que le flotteur finissait sa descente et entamait sa remonté.

Pour accélérer les charge et les faire passer en 1 seconde sur le plateau, la solution fut d’utiliser une fois de plus les services gratuits de la pesanteur dans sa loi sur la chute des corps, ainsi la vitesse acquise par un bloc à la descente d’une rampe est indépendante de sa masse, un bloc de 500 KG et un bloc de 10 t mettent le même temps pour se charger sur le plateau.

Par exemple dans le principe suivant, la charge posée sur son roulement est centrée sur une dalle elle même posée très proche de son milieu sur une arête de pivotement, cette dalle sert de plate forme de lancement, étant juste en équilibre, une force très faible la fait basculer.

Volée

Quand le plateau arrive en descendant, il accroche cette dalle qui pivote vers lui (ce qui aurait pu être tout autant le fait d’un ou plusieurs opérateurs chargeant l’extrémité de la dalle avec une légère anticipation), puis il se pose sur son support de chargement lui même en pente, le flotteur continue sa course pour atteindre son point bas avant de remonter, il sera de retour environ dans la seconde pour reprendre le plateau.

Le bloc accélère sur la pente ainsi créée et passe en ≈ 0.5 s son dernier roulement arrière sur le plateau, puis continue sa course vers le centre du plateau que ce dernier soit encore en pente ou déjà pris par le flotteur, le centre atteint, le mouvement du bloc sera stoppé par une butée qui aura été au préalable posée par un ou deux opérateurs pendant la descente du plateau. après quoi cette butée sera retirée par les mêmes opérateurs pour autoriser le déchargement en partie haute.

Chargement Volée

Après le déchargement d’un bloc le plateau faisait un nombre variable d’aller/retour sans monter de charges.

Lire la suite