DOSSIERS

22 mai 2016

Pelle à rayon court: La sveltesse des gros culs

Dans le segment des mini-pelles, les concepts de rayon court et même de « zero tail swing » sont devenus presque un signe distinctif du segment. En effet, les mini-pelles sont les outils urbains qui prennent en charge tous les travaux lourds et fastidieux dans les endroits les plus confinés. Ne pas devoir regarder derrière soi, et pouvoir se coller contre un mur sans toucher quoi que ce soit apporte une réelle tranquillité d’esprit.

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Quel tour de taille font les gros cubes ?

Ce concept s’est étendu au segment des pelles midi et, si le « ZTS » n’y existe pas, chaque constructeur y va de son modèle, généralement affublé du qualificatif « compact ». Cette tendance est due à la densification des agglomérations et à la réduction des espaces dévolus aux chantiers. « Dans la classe des 15 tonnes nous vendons presque uniquement des rayons courts, dans la classe des 22 tonnes nous vendons à peu près la moitié en version rayon court. » commente Marc VRANKEN, Product Specialist VOLVO Chez SMT ex-VCM.

Les rayons courts progressent aussi dans le segment des pelles sur pneus avec, entre autres, une « ZTS » absolue de 10 tonnes qui est unique; la Hydradig de JCB. « Dans le catégorie pelles sur pneus, aussi notre nouvelle modèle EWR150E prend presque tout le marché de la vielle EW140D » poursuit Marc VRANKEN.

Mais, notre propos se limite aux pelles sur chenilles où 15 constructeurs proposent des pelles à rayon court de 10 tonnes et plus. Nous avons relevé 34 modèles dont les plus légers sont les YANMAR SV100 2PB et EUROCOMACH ES95 TR qui font juste 10 tonnes et le plus lourd chez CATERPILLAR —on s’en doutait — avec la 335F L CR de 38,8 tonnes. Dans les très lourds, mais hors concours, LIEBHERR aligne une 45 tonnes la R950 compact tunnel, et sa  « petite » sœur la R924 compact tunnel de 34 tonnes, machines dédiées uniquement au travail sous terre.

Concept ou tendance ?

Le concept du rayon court est de limiter le débordement arrière par rapport à la largeur des voies délimitée par les chenilles. Il est évident que si la largeur des chenilles augmente, le débordement lui, diminue. Les constructeurs tels HITACHI, CAT, DOOSAN, JCB et bien d’autres sont parvenus à réduire le porte à faux arrière des machines classiques, et donc le rayon de giration arrière, de plus de 45% gagnant ainsi, pour certains, jusqu’à 1 mètre. Les ingénieurs des bureaux de recherche se voient obligés de réaliser des trésors d’ingéniosité pour y parvenir. Car bien entendu l’espace cabine ne peut être réduit, le confort de l’opérateur est un paramètre incontournable, tant pour la sécurité que pour l’opérabilité.

Un constructeur comme LIEBHERR place le moteur transversalement et réduit son volume en permutant un 4 cyl. plus puissant, au 6 cyl. classique, d’autres constructeurs déplacent et compriment les différents organes de leur machine. CAT empile les contrepoids en assurant la visibilité arrière ainsi condamnée par une caméra radar. Enfin chaque constructeur maximise son exercice de réduction d’espace.

Le rayon de giration arrière

Le zéro déport (ZTS) n’existe pas dans ce segment sauf pour l’EUROCOMACH ES95-TR qui malgré ses 10 tonnes reste encore dans l’architecture des mini-pelles. Parmi les déports constatés, la JCB JZ255 LC se distingue d’entre toutes pour son débordement le plus faible de 135 mm par rapport à la voie de ses chenilles, ce record toutes catégories est détenu depuis 2005. Il est vrai qu’aujourd’hui, si la KOMATSU PC228US LC-10 ou la HITACHI ZAXIS-5 225US chaussaient des chenilles de 700mm ce record leur serait attribué.

La moyenne des débords constatés est de +/- 230mm et le tonnage de la machine n’a pas trop d’influence sur cette mesure. Et varient de 0mm. à 520mm pour le dernier modèle de 18,5t la R920 COMPACT présentée par LIEBHERR. Par contre le tonnage de l’engin, on s’en doute, à une influence sur le rayon de giration arrière qui dans la moyenne, toutes machines confondues, est de 1601mm. et évolue de 1160mm. pour l’EUROCOMACH ES95-TR de 10 t. à 1900mm pour la CAT 335F L CR de 39t. C’est d’ailleurs pour cette raison que nous avons rassemblé sur nos tableaux les machines en trois catégories. Les 10 -13 tonnes à flèche orientable (sauf pour la MECALC 10MRC), les 13 ­– 16 tonnes et les 18 – 25 tonnes à flèche fixe.

Le rayon de giration avant

Dans la même logique de sveltesse, le débordement avant revêt aussi son importance. L’effort de compacité au cul de la machine restreint le basculement de la flèche vers l’arrière. Cependant certains constructeurs comme VOLVO déplacent l’assise de la flèche en avant de la tourelle, tangentiellement à la couronne. « Cette géométrie spéciale du bras de terrassement a une influence positive sur la force de levage de la machine et sur le rayon de rotation à l’avant. L’écartement de l’appui des vérins de flèche étant plus large, exige des vérins à course plus longue, ce qui permet des capacité de charge de 10 à 15% supérieures par rapport aux modèles classiques. » précise Marc VRANKEN. Le rayon de giration minimum, balancier replié vers le centre, détermine l’espace du périmètre total nécessaire à une de révolution à 360°. En général, le rayon de giration avant est supérieur au rayon arrière sauf pour la MECALAC 714MCe de 14 tonnes où l’un et l’autre sont égaux.

Cela est dû, entre autres, à sa flèche à volée variable. Cet équipement plus coûteux, a l’avantage de plus de compacité au repli. Une fois encore dans ce domaine la taille de la machine a son importance, mais le rayon moyen constaté est de 2,4m qui évolue de 1460mm à 3165mm avec la PC118MR-8 de KOMATSU dans la catégorie de 10-13t. et de 1600mm pour la MECALAC 714MCe à 3750mm. pour l’ATLAS 215LCsr dans la catégorie des 13 – 25t à flèche fixe. On remarquera en passant que la technologie de la flèche orientable, si caractéristique des mini-pelles, occupe un plus grand rayon de giration avant. Dans cette conception la cabine empêche le repli arrière de la flèche.

La largeur du couloir de travail

Le but de l’exercice de compacité est de faire évoluer la giration de la pelle dans l’espace le plus étroit. La giration à 360° n’est pas d’utilisation courante en voirie. L’élément significatif dans cette application est la largeur du couloir de travail qui nécessite seulement une giration à 180°. En effet une largeur réduite permet, lors de travaux de voirie, de laisser une voie libre pour la circulation. Exigence de plus en plus recommandée par les pouvoirs locaux. Dans ce cas pour déterminer la largeur du couloir de travail il s’agit d’additionner les rayons avant et arrière. C’est ainsi que l’on peut constater qu’une machine de 25 tonnes comme la KOBELCO SK230SR-SRLC-4 utilise un couloir de travail inférieur de 35cm à la SK140 SR LC de 14t de la même marque et que chez LIEBHERR la R926 COMPACT prend également 35cm. de moins que la R914 COMPACT de 15 tonnes et presque 1/2 mètre de moins que la nouvelle R920 COMPACT de 19t. du même constructeur, mais aussi ¾ mètre de moins que la « petite » 12t PC118MR-8 de KOMATSU. Ces exemples démontrent à quel point, l’analyse de l’ensemble des prestations d’une machine revêt une importance capitale pour les exigences des différentes applications d’un utilisateur. Les mensurations sont certes importantes, mais les autres facteurs de choix méritent qu’on s’y attarde.

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