La physique des bennes
Chez STAS, la sécurité n'est pas seulement une caractéristique, c'est un élément fondamental de notre philosophie d'ingénierie. Nous savons que le basculement d'une semi-remorque chargée implique des mécanismes complexes et que les enjeux sont élevés pour les chauffeurs, les opérateurs et les gestionnaires de flotte.
Notre engagement en faveur de la sécurité opérationnelle se concentre sur deux domaines clés :
1. Maximiser les marges de sécurité : Grâce à une ingénierie rigoureuse, des matériaux de haute qualité et une fabrication optimisée, nous nous assurons que nos semi-remorques sont sûres dans toutes les conditions.
2. Former les opérateurs : En partageant nos connaissances et nos meilleures pratiques, nous contribuons à ce que les semi-remorques soient utilisées de manière sûre et efficace.
La sécurité n'est pas une simple case à cocher ; c'est un défi permanent et une mission partagée entre STAS et nos utilisateurs finaux.
La littérature sur le thème du basculement en toute sécurité fournit souvent une approche théorique, mais les situations réelles peuvent exiger des décisions en une fraction de seconde qui vont au-delà de ce qui est écrit dans le manuel. Malheureusement, cet écart entre la théorie et la pratique peut entraîner des accidents sur le site.
Dans ce billet, nous commencerons par le début et examinerons comment la stabilité est définie et ce qu'il advient de la répartition du poids pendant le déchargement.
Ce billet est la première partie d'une série de billets sur la sécurité des bennes. Pour accéder aux autres articles, cliquez ici :
Comprendre la stabilité
La stabilité est une question de répartition du poids.
Un scientifique dirait qu'un objet est stable lorsque le centre de gravité de l'objet est placé au-dessus de la base de soutien de cet objet. Si le centre de gravité n'est plus au-dessus de la base de soutien, l'objet se renverse.
Centre de gravité ?
Le centre de gravité est le point d'équilibre théorique d'un objet. C'est l'endroit où le poids est réparti uniformément dans toutes les directions. Si vous tenez un objet au niveau de son centre de gravité, il ne basculera pas.
- Le premier objet à gauche est le plus stable car les forces qui agissent sur la base de soutien sont en parfait équilibre entre la gauche et la droite.
- Le deuxième objet au milieu est moins stable mais ne tombe pas parce que le centre de gravité est toujours au-dessus de la base de soutien, mais le poids est plus grand dans l'angle gauche que dans l'angle droit.
- Dans le cas du troisième objet, tout le poids se trouve sur le coin gauche et le centre de gravité n'est plus au-dessus de la base d'appui. L'objet tombe irrémédiablement.
La stabilité d'un objet dépend de la marge dont dispose l'objet jusqu'à ce que le centre de gravité ne soit plus au-dessus de la base du support. En d'autres termes, rapprocher le centre de gravité du bord de la base de soutien diminue la stabilité de l'objet.
Répartition du poids lors du basculement
Le basculement d'une semi-remorque basculante déplace le centre de gravité dans deux directions :
- Vers le haut
- Vers l'arrière
Dans cet exemple, la charge ne sort pas de la caisse lors du basculement. Il ne s'agit pas d'une situation normale, mais nous utilisons cette situation comme base pour toutes les simulations et tous les essais de résistance, car il s'agit du pire scénario d'un point de vue technique.
Conséquences du déplacement du centre de gravité vers l'arrière
En regardant la semi-remorque de côté, la première chose à savoir est où se trouve notre base d'appui.
À l'avant de la semi-remorque, la limite de la base d'appui est le pivot d'attelage. C'est là que le poids repose sur la sellette du camion.
La limite arrière de la base de soutien est le centre des essieux. Les soufflets d'air qui supportent le poids sont tous reliés entre eux par des conduites d'air, de sorte que les six soufflets d'air agissent comme un seul coussin d'air et supportent exactement la même quantité de poids, de sorte que la limite de la base de support est le centre du coussin d'air.
(Dans cet exemple, les soufflets d'air sont gonflés pendant le basculement. Cliquez ici pour plus d'informations sur les effets du gonflage ou du dégonflage des soufflets d'air pendant le déchargement).
Maintenant que nous avons notre base de soutien, il est beaucoup plus facile de voir les conséquences physiques :
Si la charge ne sort pas de la caisse, le poids sur l'essieu tridem passe à 34 tonnes, tandis que la charge sur le pivot d'attelage passe de 14 tonnes à seulement 4 tonnes.
Cela nous permet de tirer quelques conclusions en ce qui concerne la sécurité du basculement :
- Un sol suffisamment solide pour y circuler n'est pas nécessairement sûr pour y basculer, car la charge sur la surface du sol peut potentiellement augmenter de plus de 40 % localement, ce qui signifie que le sol peut commencer à céder dès le début du basculement.
- Les pneus et les essieux sont utilisés jusqu'à leurs limites techniques lors du basculement, de sorte que les pneus et la suspension font partie des composants les plus critiques en matière de sécurité sur une benne basculante.
Conséquences du déplacement du centre de gravité vers le haut
En théorie, le déplacement du centre de gravité vers le haut n'a aucun effet sur la répartition du poids sur la base d'appui. Cependant, la stabilité concerne la marge entre l'équilibre parfait et le point où le centre de gravité n'est plus au-dessus de la base du support.
C'est là que la théorie se heurte à la réalité, car aucune surface n'est plane à 100 %.
À gauche : aucune différence dans la répartition du poids sur la base d'appui.
À droite : sur une base d'appui qui n'est pas totalement plane, la répartition du poids entre la gauche et la droite est encore plus compromise en poussant le centre de gravité vers le haut.
Le déplacement du centre de gravité vers le haut réduit la marge de sécurité car les inclinaisons de la base d'appui sont amplifiées.
Conclusions
Le rapprochement du centre de gravité de la limite de la base de soutien réduit la stabilité, de sorte que la sécurité d'une procédure de basculement dépend de la marge dont dispose le centre de gravité avant qu'il ne soit plus au-dessus de la base de soutien.
D'un point de vue physique, la meilleure façon d'assurer la stabilité et donc la sécurité lors du basculement est de maintenir la base du support parfaitement horizontale et le centre de gravité aussi bas que possible.
Sachant cela, nous pouvons faire beaucoup pour augmenter les marges de sécurité, à la fois en tant qu'opérateur et en tant que fabricant d'équipements.
Découvrez comment les chauffeurs et les opérateurs peuvent maximiser les marges de sécurité lors du basculement :
