charges par essieu.pdf

04:20-01 Edition 1 fr-F

Calculs de charge sur essieu
Généralités sur les calculs de charge sur essieu
Généralités sur les calculs de charge sur essieuTous les types de transport par camion exigent que le châssis du camion soit complé-té par une forme quelconque de superstructure.

Les calculs de charge sur essieu visent à optimiser l'emplacement du châssis et de la superstructure.

Il est important de pouvoir transporter la charge utile maximale sans dépasser le poids sur essieu et le poids sur tandem maximum autorisés, en tenant compte des exi-gences légales et des limitations techniques.

Pour pouvoir effectuer un calcul d'optimisation de la charge, des informations relati-ves aux poids et dimensions du châssis sont nécessaires.

• La différence entre les charges sur roues droite et gauche sur un essieu ne doit pas dépasser 3 % de la charge totale sur essieu. Une charge irrégulière fait que le vé-hicule penche d'un côté.

• Pour garantir une bonne direction, au moins 20 % du poids du véhicule doit repo-ser sur les essieux directeurs. Les réglementations locales peuvent toutefois spé-cifier une répartition différente.

R 1 (19)© Scania CV AB 2010, Sweden

Calculs de charge sur essieuGénéralités sur les calculs de charge sur essieu

1. Charge sur l'essieu avant (kg)

2. Poids sur essieu avant maximum

3. Courbe de charge pour l'essieu avant

4. Courbe de charge pour l'essieu arrière

5. Charge la plus élevée sur l'essieu avant lors du déchargement

6. Montre comment le véhicule est déchargé depuis l'arrière

7. Charge sur l'essieu arrière (kg)

8. Taille de la charge sous forme de pourcentage de la charge maximale

ExempleDans certains cas, des poids sur essieu plus élevés ont lieu lorsqu'un camion est char-gé partiellement que lorsqu'il est à pleine charge. La figure montre que le poids sur essieu avant maximum est atteint lorsque le camion est chargé à environ 65%.

Dans ce cas, le poids sur essieu avant maximum est plus élevé que celui autorisé à une charge de 65 %, bien qu'il soit inférieur à pleine charge.

Lors du calcul effectué pour les bennes à ordures, par exemple, les conditions sont inversées. Puisque ces véhicules sont chargés depuis l'arrière, un poids sur essieu ar-rière plus élevé peut avoir lieu pour des charges inférieures à la pleine charge.

F (kg) R (kg)

9 000

8 000

7 000

6 000

5 000

4 000

3 000

2 000

1 000

12 00011 00010 000

9 0008 0007 0006 0005 0004 0003 0002 0001 000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

1

2

7 100

3

4

8

7

5

6

316

998

© Scania CV AB 2010, Sweden

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6 500955

3 250

1 495 5 100

9 205

1 210

6 455

4 666

13 611 17 38931 000

800

2 610

15 420

316

999

Les distributeurs et concessionnaires Scania disposent d'un programme de calcul ba-sé sur ordinateur pour l'optimisation de la charge, ce qui constitue une aide pour les calculs des poids sur essieux.

Exemples de résultats d'un calcul de poids sur essieu :

Avant Arrière Total

Poids du châssis 6 445 2 585 9 030

Poids supplémentaire 0 0 0

Poids de la superstructure 1 146 3 404 4 550

Poids 1-4 0 0 0

Equipement de superstructure 2 135 -135 2 000

Poids en ordre de marche 9 726 5 854 15 580

Charge 0 3 885 11 535 15 420

Charge 1–4 0 0 0

Poids du chargement 3 885 11 535 15 420

Poids à vide 9 756 5 854 15 580

Poids du chargement 3 885 11 535 15 420

Poids total roulant en charge 13 611 17 389 31 000

Poids maximum 14 200 19 000 32 000

Marge de poids 589 1 611 1 000

Poids sur essieux directeurs 66 %

Sur les essieux directeurs avant 43 %

Limite de dérapage sur asphalte

31 %

Limite de dérapage sur gra-villons

18 %


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70 kg

100 kg

317

000

20 kg

100 kg

317

001

10 kg100 kg

317

002

Le principe du bras de levierIl est possible de décrire le principe du bras de levier avec l'exemple suivant (le cha-riot dans l'exemple est supposé être neutre).

Une roue à une extrémité du chariot et une personne qui soulève l'autre extrémité du chariot constituent les deux soutiens au sol du chariot. Lorsqu'une charge est placée à proximité de la personne, celle-ci doit supporter une grande partie de la charge, tan-dis que la roue supporte une partie plus légère.

En déplaçant la charge plus près de la roue, le chargement exercé sur la roue augmen-te et la personne doit uniquement supporter une charge plus légère.

Si le poids est placé devant le centre de la roue, la personne doit appuyer sur la poi-gnée du chariot pour empêcher le chariot de basculer vers l'avant.


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TR (kg)

U (kg)

C

A

317

003

La charge pour la personne varie en fonction de la position de la charge sur le chariot.

Lorsque le système ne bouge pas, la somme de toutes les forces et de tous les couples est égale à 0. Lorsqu'il y a un équilibre des couples autour du centre de la roue, l'équa-tion suivante s'applique.

U = La charge

TR = La charge (la force de réaction de la charge sur la personne)

C = La distance du centre de la roue au centre de gravité de la charge

A = La distance entre les soutiens au sol (centre de la roue et la personne)

U x C = TR x A

La charge (chargement) x son levier = la charge x son levier


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BL/2AB

UBL/2

C

A L

AT

TF TRK

317

004

Concept et calculsLes calculs du poids sur essieu et de superstructure sont basés sur l'équilibre statique.

• La somme des forces vers le bas est égale à la somme des forces vers le haut. Ceci signifie que la somme du poids de tous les composants du camion et de sa charge est égale à la somme des poids sur essieux du camion.

• La somme des couples exercés par les forces de gravité autour d'un point est égale à la somme des couples exercés par les forces de réaction autour du même point. Ceci est décrit par le principe de bras de levier dans la section précédente. Dans l'exemple précédent, les roues peuvent être remplacées par les roues avant du ca-mion et la personne par les roues arrière.

MesuresScania BEP Explication

A L011 Distance entre le premier essieu avant et le premier essieu moteur

AB L002 Distance entre l'essieu avant et la superstructure

Q L012.1 Distance entre les essieux avant

LL - Distance entre le premier essieu avant et le centre de charge théo-rique pour les deux essieux avant

L L014 Distance entre le premier essieu arrière moteur et le centre de charge théorique pour le tandem

AT L015 Empattement théorique, distance entre les centres de charge théo-riques avant et arrière

BL - Longueur extérieure du dispositif porteur de charge

K - Distance entre le point central du dispositif porteur de charge et le centre de gravité de la charge et de la superstructure

C - Distance entre le centre de charge avant et le centre de gravité pour charge et superstructure ou poids supplémentaire


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Poids et formules

Pour obtenir un équilibre, le poids total de la charge et de la superstructure U multi-plié par son levier C doit donner le même résultat que la proportion de U qui repose sur le centre de gravité de l'essieu arrière, UR, multiplié par l'empattement théorique, AT.

Calculer C pour pouvoir ensuite calculer la surface de charge BL. L'emplacement de la surface de charge BL est en général déterminé par l'écart K devant être aussi pro-che que possible de 0.

Type de poids : Poids réparti

Avant Arrière

T = Poids total du véhicule chargé TF TR

W = Poids du châssis WF WR

N = Poids supplémentaire, grue par exemple NF NR

U = Charge et poids de superstructure UF UR

Utiliser les formules suivantes :

T = W + N + U C x U = AT x UR

Ou sous une for-me écrite :

C =AT x UR

U = UF + URU


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Obtenir les informations suivantes :

• Poids sur essieu autorisé

• Poids du camion et empattement

• Poids de la superstructure et de tout équipement supplémentaire

Voici cinq exemples de calculs :

Calcul Poids avant (kg)

Poids arrière (kg)

Poids total (kg)

Poids total du véhicule char-gé

TF TR T

Poids du châssis - WF - WR - W

Poids supplémentaire - NF - NR - N

Charge + superstructure = UF = UR = U


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C

U

TR

A L

AT

TF

317

005

Exemple 1 : Tracteur avec configuration de roues 6x4Le calcul vise à déterminer l'emplacement de la sellette d'attelage (C) afin d'obtenir le poids sur essieu optimal.

Commencer le calcul en obtenant les faits suivants :

• Poids sur essieu maximum autorisé


AT = A + L = 4 977,5 mm

Calculer C en utilisant le calcul suivant :

Pour utiliser les poids sur essieu maximum autorisés, la sellette d'attelage doit être positionnée à 4 350 mm derrière l'essieu avant ; K est alors égal à 0.

A = 4 300 mm

L = 677,5 mm


Poids arrière (kg)

Poids total (kg)

Poids totala

a. Véhicule chargé

TF = 7 000 TR = 19 000 T = 26 000

Poids du châssis - WF = 4 790 - WR = 3 350 - W = 8 140

Charge + sellette d'atte-lage

= UF = 2 210 = UR = 15 650 = U = 17 860

C = AT x UR

=4 977,5 x 15 650

= 4 362 mmU 17 860


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N

C

AT

A LNRNF

317

006

Exemple 2 : Camion avec grue montée à l'arrière et configuration de roues 6x2Le calcul vise à déterminer la répartition du poids de la grue sur les essieux avant et arrière respectivement.




• Poids et centre de gravité de la grue

A = 4 600 mm

L = 612 mm (6x2)

AT = A + L = 4 600 + 612 = 5 212 mm

C = 7 400 mm

N = 2 500 kg


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En utilisant le principe du bras de levier, il est possible d'effectuer le calcul suivant :

NR = 3 550 kg à condition que :

NF = N - NR = 2 500 - 3 550 = -1 050 kg

NF = - 1 050 kg

Noter que le poids sur l'essieu avant est négatif ; en d'autres termes, le poids sur l'es-sieu avant diminue.

Pour les calculs sur le véhicule entier, NF et NR sont insérés dans les centres de gra-vité appropriés dans le calcul en cours.

NR =N x C

=2 500 x 7 400

= 3 550 kgAT 5 212


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BLAB

U

N

C TR

A

TF

J

BL/2 BL/2

317

007

Exemple 3 : Camion avec grue derrière la cabine et configuration de roues 4x2Le calcul vise à déterminer la répartition du poids de la grue sur les essieux avant et arrière respectivement et une longueur de plate-forme appropriée pour la superstruc-ture.




• Poids et centre de gravité de la grue

Se reporter à l'exemple 2 pour le calcul de la répartition du poids de la grue sur les essieux.

A = AT = 4 300 mm

AB = Au moins 1 100 mm selon la description et le calcul relatifs à la grue

WF = 4 260 kg

WR = 1 848 kg

N = 1 950 kg

Calcul Poids avant (kg) Poids arrière (kg)

Poids total (kg)

Poids totala


TF = 7 500 TR = 11 000 T = 18 500


Equipement, grue - NF = 1 586 - NR = 364 - N = 1 950

Charge + superstructure = UF = 1 654 = UR = 8 788 = U = 10 442


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Calculer C en utilisant le calcul suivant :

Entrer la mesure AB la plus courte possible pour obtenir la surface de charge la plus longue possible (BL) avec la répartion de poids sur essieu optimale.

La surface de charge la plus longue possible (BL) avec la répartion de poids sur es-sieu optimale est de 5 038 mm. Utiliser la benne basculante présentant une longueur standard de 4 400 mm. Le calcul précédent montre que la benne basculante présente un espace derrière la grue.

C =AT x UR

C =4 300 x 8 788

= 3 619 mmU 10 442

C = AB + BL/2 3 619 = 1 100 + BL/2 BL/2 = 2 519 mm


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Calculer la dimension AB pour pouvoir sélectionner la benne basculante avec la lon-gueur optimale et un porte-à-faux arrière acceptable.

Le point le plus en arrière de la benne basculante depuis l'essieu avant est :

Le porte-à-faux (J) derrière l'essieu arrière est alors comme suit :

Si l'essieu basculant est à 1 000 mm derrière l'essieu arrière, il existe un porte-à-faux de 519 mm derrière l'essieu basculant. Il s'agit d'une valeur acceptable et le choix d'une benne basculante d'une longueur de 4 400 mm n'a pas besoin d'être modifié.

C = AB + BL/2 3 619 = AB + 2 200 AB = 1 419 mm

C + BL/2 = 3 619 + 2 200 = 5 819 mm

(C + BL/2) - A = 5 819 - 4 300 = 1 519 mm


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AB

U

A TR

AT

TF

BL/2 BL/2

C K

L

317

008

Exemple 4 : Camion à benne basculante avec configuration de roues 8x4*4Le calcul vise à obtenir une longueur appropriée pour la zone de charge (BL) et l'em-placement sans dépasser le poids sur essieu maximum autorisé. La longueur choisie doit également fournir un porte-à-faux approprié afin d'obtenir une bonne stabilité de basculement dans ce cas.




• Poids de la superstructure et de tout équipement supplémentaire

Dans cet exemple avec un camion à benne basculante, le calcul est effectué avec une charge répartie uniformément.

On cherche en général la mesure (AB) entre l'essieu avant et la partie avant de la su-perstructure. La mesure AB minimum autorisée est indiquée pour des longueurs de cabine différentes. La mesure AB minimum pour la cabine 14 est indiquée comme étant de 320 mm.

A = 3 350 mm

K = 0

L = 1 256 mm

AT = A + L = 4 606 mm (selon ICD)


Poids arrière (kg)

Poids total (kg)

Poids totala


TF = 7 100 TR = 24 000 T = 31 100


Charge + superstructure = UF = 2 230 = UR = 19 415 = U = 21 645


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Utiliser la formule suivante pour le calcul de C :

Utiliser la formule suivante pour calculer de combien la superstructure la plus longue (BL) peut être avec la répartition du poids sur essieu optimale :

La superstructure la plus longue avec la répartition de poids sur essieu optimale est de 7 622 mm.

C =AT x UR

C =4 606 x 19 415

= 4 131U 21 645

C + K = AB + BL/2 4 131 = 320 + BL/2 BL = 7 622 mm


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6 010 = 1 221 mm

Utiliser la benne basculante présentant une longueur standard de 6 200 mm. Le calcul suivant montre qu'il y a suffisamment d'espace pour la benne basculante sélection-née. Calculer la mesure AB pour voir quelle longueur de plate-forme donne un porte-à-faux arrière acceptable.

Pour une plate-forme de benne présentant une surface de charge (BL) de 6 200 mm, le point le plus en arrière de la plate-forme de benne par rapport à l'essieu avant est comme suit :

L'empattement du tandem est de 1 355 + 1 305, lequel est indiqué sur l'ICD du véhi-cule.

Le porte-à-faux derrière le dernier essieu est de :

Si l'essieu basculant est situé à 550 mm derrière le dernier essieu arrière, il existe un porte-à-faux de 1 221 - 550 = 671 mm derrière l'essieu basculant. Il s'agit d'une va-leur acceptable et le choix d'une benne basculante d'une longueur de 6 200 mm n'a pas besoin d'être modifié.

C = AB + BL/2 4 131 = AB + 6 200/2 AB = 1 031 mm

C + BL/2 4 131 + 3 100 = 7 231 mm

(C + BL/2) - (A + 1 355 + 1 305) = (4 131 + 3 100) - (3 350 + 1 355 + 1 305) = 7 231 -


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AB

Q

AT

C

A

U

TRTF

317

009

Exemple 5 : Camion malaxeur avec configuration de roues 8x4Le calcul vise à obtenir l'emplacement optimal du malaxeur de béton au poids sur es-sieu le plus élevé autorisé.



• Poids du châssis du camion et empattement

• Poids de la superstructure et de l'équipement supplémentaire et leur centre de gra-vité (CG) respectif.

AT = 4 005 mm

CG = 2 941 mm, mesure prise depuis le bord avant de la superstructure


Poids arrière (kg)

Poids total (kg)

Poids totala


TF = 13 000 TR = 19 000 T = 32 000


Charge + superstruc-ture

= UF = 6 615 = UR = 16 280 = U = 22 895


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Calculer C pour savoir où le centre de gravité devrait se trouver par rapport au centre de charge avant.

La mesure AB est calculée pour déterminer l'emplacement du malaxeur de béton par rapport au premier essieu avant. Puisque C part du centre de charge avant, la moitié de l'empattement avant (dans ce cas, 1 940/2 = 970 mm) est utilisée.

Placer le malaxeur de béton à 877 mm derrière le premier essieu avant.

C =AT x UR

= 4 005 x 16 280

= 2 848 mmU 22 895

AB = C - CG + moitié de l'empattement avant = 2 848 - 2 941 + 970 = 877 mm


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Documents

charges par essieu.pdf