1

PROPULSER LES ENGINS

les systèmes d’amélioration de l’adhèrence

A I - FONCTION D’USAGE CONTRAINTES : Energie, Type de sol, de terrain, d'engin attelé, glissement, Réglages, tension, gonflage

Puissance et couple Moteur Disponibles en bout d’essieux

les semi-chenilles, les chenilles, les roues cage

L’adhérence est le phénomène qui permet à un véhicule motorisé de s’agripper et donc se déplacer sur un sol. Cette adhérence peut être totale, partielle, aléatoire, elle dépend simultanément de plusieurs facteurs, comme le poids du véhicule, l’état et la configuration du sol, du mode de liaison entre le véhicule et le sol.

Une mauvaise adhérence entraîne un glissement du mode de liaison, le phénomène peut aller jusqu’au patinage, qui entraîne usure et surconsommation de carburant. Le choix du mode de liaison est un des facteurs sur lequel nous pouvons intervenir. Nous avons vu les pneumatiques de type agraire, mais il existe d'autres solutions, comme le jumelage des roues, les roues cages, les masses d’alourdissement et le gonflage à l’eau, les chaînes, les semi-chenilles, les chenilles. A – Les roues cages Très peu utilisées en matériels d’espaces verts. Elles sont formées de un ou plusieurs cercles coaxiaux, reliés entre eux par des barrettes ou tubes (fixés parallèlement ou obliquement à l’axe de rotation de la roue). Leur diamètre est légèrement inférieur* à celui de la roue, elles augmentent la surface portante et donc diminuent le tassement, mais elles augmentent l’adhérence sur les sols à faible portance. *cela permet de se déplacer sur sols durs.

Il existe des roues cages double, donc sans le pneumatique

Assurer la liaison machine / Sol afin de transmettre le

couple moteur nécessaire au déplacement

L’engin ou la machine avance quel que soit le type de sol

2

B - Les roues jumellées « agraire »* Autre solution pour doubler la portance et la traction des roues à pneumatiques, on utilise les roues jumellées. Elles sont utilisées surtout en agricole. Certains tracteurs 4 roues motrices peuvent être équipées de 8 roues, ce qui leur donnent en théorie une adhèrence double de celle d’origine. *voir dossier pneumatiques agricoles

doc. Cararro, 8 roues agraire motrices dans une pente à 45° !

Roues jumellées « gazon » Cependant quelques matériels d’espaces verts comme les tondeuses hélicoïdales de grande dimension peuvent-être équipées de roues jumellées, à la fois pour assurer une meilleure traction mais aussi pour limiter le tassement et le marquage des pneumatiques sur le gazon. Tondeuse Sabo avec 5 élémens de 90 cm

C– Les chaînes ou roues chenillées Elles sont essentiellement utilisées l’hiver sur tout type de véhicule, mais aussi pour les activités forestières où les sols meubles et glissants qui rendent l’utilisation d’un véhicule à pneus difficile. L’inconvénient c’est que leur utilisation sur sol dur (route) n’est pas autorisée en principe.

C – Les semi-chenilles Elles peuvent équiper les ponts tandem ou à boggie courant en matériels forestiers, les tracteurs des exploitations agricoles lorsqu’on veut travailler sur des sols mous ou des végétations sensibles. Elles sont constituées de deux chenilles souples réunies par des barrettes d’acier qui forment la bande de roulement. Elles épousent la forme des pneus et sont entraînées par les crampons. Elles sont mises en tension par une petite roue galet située entre pont AV et vAR. Elles donnent une très bonne adhérence sur sol à faible portance car elles donnent une plus grande surface d’appui.

Roue de tension de la chenille souple

3

Quelques variantes dans les tracteurs agricoles de grosse puissance notamment.

Le Challenger de Caterpilar

Case IH avec 4 chenillettes

D – Les chenilles La chenille est une chaîne sans fin, entraînée par une roue dentée que l’on appelle le Barbotin. Le barbotin est relié à un demi-arbre moteur. La chenille est maintenue en tension par une roue folle formant aussi la poulie de tension. La tension peut se faire par un ressort et vis (petits engins) ou par des systèmes de vérins à graisse ou hydraulique basse pression (sur les engins plus gros). La tension est un paramètre important qui doit être contrôlé périodiquement. La charge du véhicule plaque la chenille au sol par l’intermédiaire de galets de roulements (ou galets porteurs), des galets guides (ou de retour) maintiennent la chenille alignée dans sa partie supérieure.

1 – barbotin

3 – roue folle et tendeur 5 – poutre porteuse train de galet

2 – galets guides 4 – galets porteurs 6 – tuiles et chaîne

I - Différents type de chenilles selon la constitution de la chaîne a) chenille à bande de caoutchouc ou élastomère armé de fils d’acier, elle porte des crampons moulés en relief. Cette chenille permet de rouler assez vite sans endommager le sol, mais sa résistance ne permet pas de l’utiliser partout Photo JCD MMEV COMBS

4

b) chenille à chaîne d’acier étroite sur laquelle sont fixés par boulonnage des plaques d’acier larges et nervurées : les tuiles. C’est le système de la chenille HOLT, (nom du fondateur américain de Caterpillar). Ce type de chenille équipe les tracteurs agricoles engins de travaux publics, les chargeuses, les bouteurs (bulldozers). C’est une chenille rigide, les galets porteurs sont pris par une poutre et n’ont pas de déplacements individuels.

c) chenille à chaîne large dont les patins constituent les maillons. C’est la chenille des chars de combat de l’armée par exemple, elle est souple car les galets porteurs ont une mobilité dans le plan vertical. II - Action sur le sol et performances La grande surface d’appui de la chenille donne : -une faible pression au sol : (0,3-0,4 bars voir même 0,1 bars pour les chenilles de « type marais »). -une très bonne adhérence, (sauf sur les rochers ou paradoxalement la chenille caoutchouc est assez performante mais s’use énormément). -Le compactage du sol est superficiel, les chenilles laissent même le sol plutôt perméable.

La possibilité de franchir un obstacle haut dépend de l’angle d’approche et les obstacles bas ne sont bien avalés que par les chenilles souples. La vitesse dépend du pas de la chenille (distance entre deux même points de deux patins consécutifs). Les grands pas des chenilles HOLT n’autorisent guère plus que 8 à 15 km/h alors que les chenilles souples permettent des vitesses de 80 à 100 km/h !

L’angle d’approche

Exemple de pression au sol

5

III - Emploi et utilisation La chenille est indispensable sur des pentes dépassant les 40 % et lorsque le sol à une très faible portance. Autrefois la direction des engins équipés de chenilles était obtenue par blocage d’une chenille. Ceci occasionne un ripage au sol de cette chenille et donc une détérioration superficielle, mais surtout une perte instantanée de puissance. Avec les transmissions actuelles et en particulier l’hydrostatique, cet inconvénient est limité en inversant le sens d’une chenille. Sur les petites machines (brouette à moteur) c’est toujours le premier système qui est mis en œuvre. Exemple d’emploi des chenilles en matériels d’espaces verts Le transporteur à chenilles est très utilisé pour des conditions de transport difficiles : chantiers, vignobles (champagne), milieu agricole… Ce sont des chenilles de « type caoutchouté » qui sont utilisées, leur entretien est un peu différent des chenilles à tuile métallique. C’est ce système qui est utilisé sur la plupart des mini-pelles.

L’utilisation des chenilles, suppose un mode de conduite différent, cela s’apprend ; Cela suppose surtout un entretien différent, comme par exemple la tension précise des chenilles.

Les chenilles ne doivent « ni être trop tendues, ni trop lâches » Vérification de la tension de la chenille caoutchoutée avec un fleximètre. On contrôle « un couple de tension ») entre le barbotin et le galet de tension.

Photonumériquejcd02

Photonumérique jcd02

« Flexion de quelques cm sous une force déterminée » ici par exemple une force de 10 Kg sur le fleximètre au centre de la chenille doivent produire un enfoncement de 2 cm.

Repère avant appui Repère avec un appui de 10 Kg

6

Réglage du ressort de tension d’une chenille sur un transporteur. ATTENTION LES DEUX CHENILLES DOIVENT AVOIR UN COUPLE DE TENSION LE PLUS PROCHE POSSIBLE.

AUTRES MATERIELS EQUIPES DE CHENILLES Il y a quelques microtracteurs équipés de chenilles, mais les « quatre roues motrices » sont de très loin privilégiées. De nombreux engins spécifiques comme tarrière automotrice, Faucardeuse, Trancheuse, Désoucheuse… Citons aussi les petites pelles à chenilles, broyeurs (voir dossier matériels de TP)

Photos jcd salon vert 04 06

Broyeur à branches sur chenille

Mini pelle

Débroussailleuse- Faucardeuse Le cheval de fer Husqvarna-Dolmar