LE CHARIOT

GENERALITES

Chaque fois que les travaux effectués par des chariots de manutention comportent de longs déplacements, on doit s’efforcer de faire assurer ces transports par des trains de remorques.
L’engin tracteur peut être soit le chariot élévateur lui-même, soit plutôt un tracteur. La création d’un service de remorques et tracteurs peut permettre de réaliser des économies sur l’exploitation du parc de chario ts élévateurs, mais elle nécessite une analyse préalable précise des flux, comprenant non seulement la localisation des points d’expédition et de réception, mais également les volumes et quantités, en valeurs moyennes et en variations statistiques.
Elle suppose en outre la mise en place d’une coordination entre les différents utilisateurs et leur participation active.
Les temps de trajet peuvent être calculés en fonction des distances à parcourir avec les standards de temps de manutention. On peut ainsi comparer les gains de temps en transport avec les opérations terminales de chargement et déchargement ainsi que des accrochages, décrochages et déplacements de remorques. Dans certains cas, les remorques peuvent devenir de véritables conteneurs sur roues permettant la prise et dépose de charge directement par les opérateurs des postes de travail. On ne négligera pas non plus de prévoir les surfaces nécessaires pour le stationnement et les manœuvres des trains.
En ce qui concerne l’utilisation de trains de remorques sur la voie publique, le code de la route , pour des remorques non freinées, limite la longueur du train à une seule remorque et le poids total roulant de l’ensemble tracteur-remorque à 1 500 kg. On peut donc dire que l’utilisation sur la voie publique n’est possible qu’avec des remorques freinées. La détermination des caractéristiques des engins tracteurs pour assurer un service donné met en jeu des problèmes de dynamique d’une part et de cinématique d’autre part. Le choix des tracteurs et surtout des remorques, dont existe un grand nombre de modèles aux possibilités très différentes doit prendre en compte des éléments liés à l’environnement et au service à assurer, mais également aux charges à transporter. On appelle remorques les engins porteurs destinés exclusivement à des déplacements en remorque d’un chariot motorisé exception faite des opérations de mise en place pour formation et dislocation des trains. On désigne par chariots ou chariots-remorques les engins qui ont une utilisation purement manuelle importante et sont tractés pour les longs déplacements soit par un chariot motorisé, soit par un convoyeur à chaînes, le plus souvent encastré dans le sol. Ils sont de dimensions plus réduites que les remorques et leur train de roulement se compose le plus souvent de roulettes en chape fixe ou pivotante.
Bien que la conception et la réalisation d’un chariot ou d’une remorque puisse sembler très simple, l’expérience d’un constructeur spécialisé est nécessaire pour obtenir un service parfaitement satisfaisant.

DEFINITIONS

On entend par chariots de manutention au sens des présentes prescriptions de prévention des accidents des moyens de transport qui de par leur type de construction:
 roulent en course libre sur des roues au sol
 sont équipés pour le transport, le remorquage et la poussée de charges
 sont destinés à la manutention interne.

PRESENTATION DE DIFFERENTS TYPE DE CHARIOTS

Chariots à conducteur à pied

Caractéristiques

Le mouvement d’élévation d’origine hydraulique est transmis aux galets porteurs par un jeu de leviers et de biellettes.
L’énergie est fournie par une batterie électrique.
Certains chariots ont le poste de charge intégré.
Longueur des bras de fourche et largeur hors tous des bras de fourche à déterminer en fonction des dimensions des palettes à transporter.
Pour les transplates-formes, les bras de fourche sont remplacés par une plate -forme.

Utilisations courantes

Utilisation peu intensive.
Pour charger/décharger des camions.
Pour transporter des charges palettisées sur de courtes distances (30 m) en usines, magasins et entrepôts.

Avantages

Matériels simples qui ne nécessitent pas d’autorisation de conduite, sauf si une plateforme rabattable est adaptée.
Matériels compacts qui conviennent aux lieux exigus.
Coût d’acquisition peu élevé.
Leur faible poids permet de les utiliser sur des planchers de faible résistance : étages, planchers de camions.

Inconvénients

Utilisation limitée à de courtes distances puisque l’opérateur est à pied.
Expose l’opérateur à des risques :
– de heurts avec des chariots à conducteur porté, puisqu’il est amené à circuler dans les mêmes allées,
– de coincement ou d’écrasement du corps ou d’un membre contre un obstacle par le châssis, le timon ou les roues.
Nécessitent un sol en bon état, plan, sans trou.
L’utilisation d’un transpalette avec plate-forme rabattable est à déconseiller en raison :
– du risque d’éjection du cariste dans les virages et lors du freinage,
– du manque de protection du cariste,
– de la mauvaise ergonomie du poste de conduite.

DANGERS LIES A L’UTILISATION DES CHARIOTS A MAIN

L’utilisation de chariots à main pour transporter des objets épargne au travailleur beaucoup d’efforts. Ces chariots limitent les risques de blessures dues à un effort excessif dans les travaux de manutention.
Toutefois, le fait de tirer, de pousser et de manipuler un chariot à main présente certains dangers que l’on connaît déjà (surmenage physique) et en crée de nouveaux. Les blessures les plus fréquentes résultant de l’utilisation d’un chariot à main sont les suivantes :
 les doigts et les mains peuvent rester coincés (p. ex. entr e le chariot et d’autres objets);
 le travailleur peut s’écraser les orteils, les pieds et les jambes sous un chariot, ou se cogner contre le chariot;
 le travailleur peut également se fouler les muscles des bras, des épaules et du dos et endommager ses articulations.

FACTEURS INFLUENT SUR LA CHARGE QUE PEUT SUPPORTER UN CHARIOT A MAIN

Il est difficile de définir avec précision quel poids peut être transporté avec un chariot à main. De nombreux facteurs influents sur la force nécessaire pour déplacer un certain poids et les trois principaux sont les suivants :

Caractéristiques du lieu de travail 

a. Largeur des allées – les allées doivent être d’une largeur suffisante par rapport au corps de l’opérateur pour que ce dernier puisse en tout temps se tenir en toute sécurité derrière le chariot et appliquer la force requise pour le déplacer. Le poids de la charge transportée doit parfois être réduit dans les allées plus étroites et les angles.
b. Rampes – une force accrue est nécessaire pour hisser une charge donnée le long d’une rampe ou d’un plan incliné, ou encore pour ralentir un chariot très chargé au cours de sa descente dans une rampe.
c. Caractéristiques du sol – des surfaces ou des revêtements de sol détériorés, inégaux ou fissurés créent des risques parce que les roues ou les roulettes du chariot peuvent y rester coincées. Les sols poussiéreux, sales, huileux ou humides réduisent la capacité de l’opérateur à conserver une bonne traction pendant le déplacement du chariot. Sans l’effet de frottement du chariot sur la surface du sol, l’opérateur doit exercer une force excessive pour déplacer la charge et peut facilement glisser ou trébucher.

Formation et savoir-faire de l’opérateur 

a. Les opérateurs doivent recevoir une formation leur enseignant quelle position du corps adopter selon le type de chariot utilisé et la charge à transporter.
b. Les opérateurs doivent recevoir une formation sur la façon de manœuvrer de lourdes charges.
c. Les opérateurs doivent se déplacer avec le chariot à une vitesse appropriée – la vitesse recommandée doit s’harmoniser à la vitesse de marche type (3 -4 km/h).

CHOIX DU CHARIOT

Les chariots de manutention à conducteur à pied au sens des présentes prescriptions de prévention des accidents sont des chariots de manutention commandés par un conducteur à pied.

Modalités d’application

Les chariots de manutention à conducteur à pied peuvent également être équipés de dispositifs permettant au conducteur d’être passager, p. ex. des plates-formes rabattantes pour conducteurs en position debout.

LES FREINS

Lorsqu’on veut arrêter un organe en mouvement, que ce mouvement soit une translation ou une rotation ou un mouvement complexe, il faut soutirer à cet organe l’énergie cinétique qu’il possède. Les frottements inhérents à tout guidage feront toujours que, si on cesse de faire agir toute force motrice sur un organe en mouvement, cet organe s’arrêtera de lui-même au bout d’un certain temps. Seulement les résistances passives étant toujours réduites au minimum (graissage, roulements …), le temps d’arrêt risque d’être fort long. Des raisons d’économie de temps (machines-outils) ou de sécurité (voitures automobiles) s’opposent à un tel délai.
Pour absorber l’énergie mécanique en excédent, on la transforme généralement en chaleur.
L’organe opérant cette transformation est appelé un frein.

ROLE D’UN FREIN

Le rôle d’un frein est de ralentir et/ou d’arrêter le mouvement d’un mécanisme dans les meilleures conditions, c’est à dire :
 Efficacité (dans un temps court et sur une distance minimale) pour un véhicule
 Stabilité (avec une conservation de la trajectoire du véhicule)
 Progressivité (avec un freinage proportionnel à l’effort)

CONSTITUTION SCHEMATIQUE D’UN FREIN

Un frein comprend schématiquement :
 Deux surfaces pouvant venir en contact, chacune d’elles solidaire de l’un des deux éléments dont on veut faire cesser le mouvement relatif. L’une de ces surfaces est munie d’une garniture à fort coefficient de frottement, genre FERRODO. Pour que la longueur sur laquelle se fait le freinage ne soit pas limitée, et pour que l’organe reste de faibles dimensions, la surface mobile est toujours animée d’un mouvement de rotation.
 Un système produisant l’effort normal et le transmettant aux surfaces.

CARACTERISTIQUES D’UN FREIN

 Un frein est puissant si à faible énergie de commande correspond un couple de freinage important.
 Un frein est régulier si le couple de freinage est proportionnel à l’effort de commande.
La puissance et la régularité sont deux caractéristiques d’un frein dépendant de son système de commande. Elles varient en sens inverse.
 On dit qu’un frein est réversible lorsque le couple de freinage est indépendant du sens de rotation.

DIFFERENTS TYPES DE FREINS

Freins à sabots

Les freins à sabot sont aussi appelés freins à patins Les plus courants sont à deux sabots.
Un ou deux sabots solidaires d ‘un levier est où sont appliqués fortement contre l’élément à freiner qui est soumis :
 A un effort normal N provoquant une flexion de l’arbre porte poulie
 A un effort tangentiel T
Le couple résistant développé par le frottement d’un ou de deux sabots est fonction :
 de l’effort presseur F
 du coefficient de frottement poulie /sabot
 du rayon R du tambour

Freins a disque (ou freins à pistons)

Principe

Un frein à disque comporte un disque de fonte spéciale qui tourne avec la roue. Il est chevauché par un étrier en U qui porte deux plaquettes recouvertes d’une matière à haut coefficient de frottement. Quand les freins sont actionnés un ou plusieurs cylindres contenant chacun un piston mobile appliquent les plaquettes co ntre le disque. Celui-ci est freiné, ainsi que la roue. Le principe est très voisin de celui d’un frein de bicyclette.

FONCTIONNEMENT DU CHARIOT

Notre chariot comporte 4 roues avec un système de freinage dit « Frein à disque ». Le chariot est tracté par l’homme et les freins sont placés au niveau des 2 pneus arrière.
La direction se fait à l’aide des biellettes comme le montre la figure 11.
Le Chariot peut porter des charges jusqu’à 1 tonne ce qui signifie qu’il nécessite un bon freinage donc pour éviter toutes accidents ont été installé de gros disque avec les accessoiresde frein appropriés tels que l’étrier, piston.

ÉTUDE DU GUIDAGE EN ROTATION DES ARBRES

Le guidage en rotation des arbres sont assuré par des roulements.
 Choix du type
En général, le choix du roulement se fait à l’aide des critères suivants :
-la nature des efforts à encaisser (intensit é et direction) ;
-les conditions d’utilisations (lubrification, nature du montage, fonctionnement avec choc,…) ;
-la vitesse maximale à ne pas dépasser ;
-l’encombrement dimensionné à respecter ;

Calcul

-Lorsque le type de roulement étant choisi, le calcul permet de déterminer la dimension du roulement capable d’encaisser, pour une durée de vie fixée, les efforts appliqués.
-le calcul qu’on vient d’établir suit la norme NF E 22 -391/392.

Définition

Après que l’effort radial Fret l’effort axial Fa soit connu, il faut procéder aux étapes de calculs suivantes pour aboutir à la durée de vie de roulement : -charge statique de base(Co) : c’est la charge radial ou axiale pour les roulements et centrée pour les butées, sous laquelle la déformation permanente totale, au contact d’un des chemins de roulement et de cet élément roulant le plus chargé, atteint le 10 -4 du diamètre de cet élément.
-charge dynamique de base (C) : c’est la charge radiale, constante an grandeur et direction, sous laquelle un groupe de roulements apparemment identique, avec bague extérieure immobile, atteint une durée nominale égale à 1 million de tour de la bague intérieure.
-charge dynamique équivalente (P) : c’est la charge fictive dont l’influence sur la durée serait la même que celle des charges agissant réellement.
-durée nominale (L) : c’est la durée atteinte ou dépassée par 90% des roulements apparemment identiques et en nombre suffisant fonctionnant dans les mêmes conditions.

CONCLUSION

Pour conclure, notre chariot avec système de frein est un outil que chaque industrie doit avoir. La particularité du chariot est qu’il ne nécessite pas un grand espace et peut porter jusqu’à une tonne malgré sa taille moyenne ce qui est beaucoup plus essentiel et facile à utiliser qu’un diable.
Bref, la conception de ce chariot est plus que bénéfique pour les industries soit au niveau économique que technique facilité de maintenance du matériel n’est pas en reste des atouts de ce chariot.

Table des matières

REMERCIEMENTS 
LISTE DES ABREVIATIONS 
LISTE DES FIGURES 
INTRODUCTION 
Chapitre I : LE CHARIOT 
I.1 GENERALITES
I.2 DEFINITIONS
I.4 DANGERS LIES A L’UTILISATION DES CHARIOTS A MAIN
I.5 FACTEURS INFLUENT SUR LA CHARGE QUE PEUT SUPPORTER UN CHARIOT A MAIN
1.5.1 Caractéristiques du lieu de travail
1.5.2 Caractéristiques du chariot
I.6 POIDS QUE PEUT ETRE TRANSPORTE SANS DANGER SUR UN CHARIOT A MAIN
I.7 REDUCTION DES RISQUES ASSOCIES A L’UTILISATION D’UN CHARIOT A MAIN SUR LES LIEUX DE TRAVAIL
1.7.1. Caractéristiques du lieu de travail
1.7.2 Formation et savoir-faire de l’opérateur
Chapitre II: LES FREINS 
II.1 ROLE D’UN FREIN
II.2 CONSTITUTION SCHEMATIQUE D’UN FREIN
II.3 CARACTERISTIQUES D’UN FREIN
II.4 DIFFERENTS TYPES DE FREINS
II.4.1 Freins à sabots
II.4.2 Freins à sangle
II.4.3 Freins a tambour
II.4.3.1 Principe
II.4.3.2 Composition
II.4.4 Freins a disque (ou freins à pistons)
II.4.4.1 Principe
II.4.4.2 Composition
II.5 ANALYSE FONCTIONNELLE AU FREINAGE
II.5.1 Adhérence Pneu/Sol
II.5.1.1Le coefficient d’adhérence μ
II.5.1.2 La force d’adhérence
II.5.1.3 Glissement pneu/sol
II.5.2 Rapport Entre Glissement Et Adhérence
Chapitre III: CALCUL NECESSAIRE 
III.1 POIDS
II.2 DETERMINATION DE FORCE DE TRACTION
III.3 DECELERATION
III.4 FORCE DE FREINAGE
III.5 PUISSANCE
III.6 ACCELERATION ANGULAIRE
III.7 FREQUENCE DE ROTATION
III.8 COUPLE
III.9 LE TANGAGE
Chapitre IV : FONCTIONNEMENT DU CHARIOT 
CHAPITRE V : ÉTUDE DU GUIDAGE EN ROTATION DES ARBRES 
V.1 ETUDE DE GUIDAGE EN ROTATION DES ARBRES
V.1.1 Choix du type de roulement
V.1.2 Dimensionnement et caractéristiques de roulement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE 
Planche 1 : circuit de système de freinage
Planche 2 : système de direction
Planche 3 : système de direction (vue en coupe)
Planche 4 : corps du chariot
Planche 5 : structure du chariot
Planche 6 : montage sur l’axe arrière