Choix imposés par des contraintes de dimensionnement

Comme évoqué dans la partie « Introduction et problématique », les contraintes que nous appelons ici « de dimensionnement » sont celles imposées par le fait que le jeu de béquilles doit :

- supporter les efforts lors de l’impact de la roulette sur le sol et ainsi éviter le renversement du chariot élévateur,

- avoir une masse totale inférieure à 10 % de celle du chariot à vide, soit moins de 330 kg dans le cas de cette étude,

- conserver, ou à défaut élever, la hauteur du centre de gravité du chariot élévateur sans béquilles. En aucun cas, le montage des béquilles ne peut abaisser celui-ci, ce qui aurait tendance à améliorer la stabilité de la machine.

2.2.1. Un jeu de béquilles qui évite le renversement latéral

La conception du jeu de béquilles actuel est basée sur une expertise acquise au cours des années précédentes avec la réalisation de 2 autres jeux de béquilles. Le premier a été utilisé en 2004 pour les besoins de la validation d’un modèle numérique de comportement dynamique de chariot élévateur en renversement partiel (cf. figure 1). Le deuxième jeu de

conduite de chariot. Ce deuxième jeu de béquilles, plus léger, a été utilisé pour différentes configurations en renversement partiel et monté sur des engins équivalents en poids et en gabarit à ceux de la campagne d’essais de 2015. Dès lors, les modifications apportées sur cette dernière version, et qui pouvaient constituer des « faiblesses » du dispositif, résidaient dans :

- le système de maintien des béquilles par des sangles à cliquets d’une force de traction jusqu’à 5 tonnes chacune,

- des coulisseaux permettant une adaptation aux différentes géométries de chariot.

Les béquilles ont été montées sur 2 chariots différents appartenant à l’INRS et ne faisant pas partie de la campagne d’essais, afin de vérifier que le rôle des béquilles était bien assuré. Des essais ont d’abord été réalisés dans des conditions quasi-statiques puis dynamiques, lors de configurations en renversement partiel (cf. figure 11). Ensuite, le réglage du coulisseau situé juste au-dessus de la roulette a permis d’adapter sa hauteur par rapport au sol pour obtenir une configuration de renversement partiel avec décollement de la roue arrière intérieure au virage. Les derniers essais réalisés dans cette configuration ont permis de s’assurer de la robustesse du montage et que les essais seraient effectués dans des conditions sûres.

Figure 11 : 2 montages des béquilles sur 2 chariots, lors de pré essais de validation, en situation dynamique.

2.2.2. Un jeu de béquilles léger (<10 % masse du chariot à vide)

La conception des bras de béquille en tube creux, de section carrée relativement réduite, a permis d’obtenir un jeu de béquilles qui répondait largement à l’exigence de masse additionnelle fixée à 10 % de la masse du chariot, au maximum. En effet, le jeu de béquilles complet pèse 153 kg. Le plus léger des chariots que nous avions à tester pesait 3275 kg à vide. La masse des béquilles correspond alors à 4,7 % de celle du chariot. Dans le cas du chariot le plus lourd (5180 kg), la masse du jeu de béquilles correspond à moins de 3 % de celle de l’engin.

2.2.3. Un jeu de béquilles qui n’améliore pas la stabilité du chariot

La norme NF EN 16203 exige que le montage des béquilles sur le chariot n’ait pas un effet stabilisant pour l’ensemble chariot équipé de ses béquilles. Dès lors, il faut que la hauteur du centre de gravité (CdG) des béquilles soit à la même hauteur, ou au-dessus de celui du

chariot seul, pour que cette exigence soit respectée. Les données issues de la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) des béquilles nous montrent que le CdG d’une béquille est situé à 791 mm sous le montant du toit de la cabine, comme le montre le schéma de la figure 12).

Figure 12 : position du centre de gravité d’un bras de béquille dans la position de montage sur le chariot élévateur (cotes en mm).

Le tube horizontal, qui comporte aussi les mâchoires de serrage, se situe à 59 mm sous le toit de la cabine. Le haut du toit de la plupart des chariots du commerce est situé à 2100 mm du sol (2068 mm pour notre chariot) ; ce qui permet de rentrer et sortir de la remorque d’un camions à quai lors du chargement et déchargement de marchandises. Le CdG de la béquille est donc situé à 1218 mm du sol en tenant compte des cotes données sur la figure 12. Or, dans une étude préalable, les hauteurs des CdG de plusieurs engins du marché ont été déterminées. Le CdG le plus haut a été estimé à 760 mm du sol. Pour que les béquilles aient un effet stabilisant lorsqu’elles sont installées sur un tel chariot il faudrait donc que leur CdG soit situé à moins de 760 mm du sol. Nous avons vu que celui-ci se situait plutôt à 1218 mm du sol, il persiste donc une marge d’environ 450 mm, par rapport à l’exigence demandée dans la norme.

Si l’implantation de ces béquilles n’améliore pas la stabilité du chariot, en revanche, elle la dégrade légèrement. En conservant l’hypothèse d’un CdG situé à 760 mm du sol comme évoqué ci-dessus, alors, dans le cas d’un chariot « léger » de 3275 kg et d’un autre « lourd » de 5180 kg, la nouvelle position du CdG du chariot avec ses béquilles, serait rehaussée respectivement de 13 et 20 mm. Cette variation de la hauteur du CdG reste très acceptable pour un test de stabilité.