Pelle mécanique hydraulique

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La pelle mécanique hydraulique est un engin de chantier également connu sous le nom de pelleteuse (pelle), ou excavatrice. Quand il est de petite taille on peut parler de « minipelle » ou « midipelle ».

Ne pas confondre avec une tractopelle qui est l'association d'une pelle hydraulique et d'un chargeur sur pneus.

Exemple de pelle hydraulique.

Sommaire

[modifier] Morphologie

Pelle mécanique New Holland Kobelco E215

La pelle hydraulique est constituée d'un châssis porteur à chenilles ou à pneus, surmonté d'une tourelle dotée d'une rotation continue sur 360 degrés. Cette tourelle porte le moteur, les organes hydrauliques (pompe, moteurs, vérins), le poste de conduite et l'équipement (bras, flèche, balancier et godet).

[modifier] Châssis

Il est composé d'une structure mécano-soudée, souvent en "X". Sur sa partie supérieure, il est conçu pour pouvoir supporter la tourelle et sa partie inférieure pour pouvoir accueillir les longerons qui comporte le système de déplacement (chenilles ou pneus). on y trouve également des équipement comme les lames ou les stabilisateurs (pour les pelles sur pneus).

Pour les pelles sur chenilles, il existe plusieurs type de châssis :

  • LC : le plus répandu, voie et empattement long
  • WLC : exclusivement chez Liebherr, il diffère de la version LC par une voie plus importante.
  • NLC : le plus souvent présent sur les pelles de plus de 25 tonnes, il leur permet de ne pas dépasser 3 mètres de large
  • CK : conçu par Poclain qui avait diminué la voie et l’empattement pour pallier un problème d'usure

[modifier] Chenilles

Minipelle Case CX31B.
Article détaillé : chenille (moteur).

Plus les chenilles sont larges, plus la pression au sol (exprimée en kilogrammes par centimètre carré) est petite ; les machines qui vont dans les marais peuvent avoir des patins de 1 200 millimètres, une machine normale de 20 tonnes a des patins de 500 mm à 700 mm. En revanche, pour des terrains durs, il faut des patins ou tuiles peu larges, sinon ils risqueraient de se briser. De même, plus les chenilles sont larges, plus l'usure des chenilles augmente et plus on abime le terrain dans les virages. L'énergie nécessaire au virage augmente également. La largeur idéale d'une chenille est donc un compromis : "Aussi étroit que possible mais aussi large que nécessaire".

La stabilité dépend de la surface totale définie par la limite extérieure des chenilles. En conséquence, plus les chenilles sont longues et écartées, plus la machine est stable. Le poids du châssis et des chenilles jouent aussi un rôle : plus il est grand, plus la machine est stable.

Certaines machines sont équipées de châssis télescopiques pour diminuer la largeur de transport et sur certains modèles, les chenilles peuvent être démontées pour le transport lorsqu'elles sont trop lourdes.

Les pelles à pneus sont elles équipées de stabilisateurs. Sans eux, la pelle bouge et risque de se renverser. En complément, sur les mini-pelles et les pelles à pneus, une lame est installée sur le châssis pour augmenter la stabilité. Cet accessoire est également utilisé pour reboucher les tranchées.

[modifier] La tourelle

Elle est composée de la cabine, le moteur, les pompes hydrauliques, les réservoirs, le contrepoids et les distributeurs. L'équipement est fixe par le biais d'une liaison pivot.

[modifier] Équipements

Pelle a flèche monobloc (Komatsu PC210)
Schema flèches monobloc

[modifier] La flèche

Elle est reliée à la tourelle par l’intermédiaire d'une liaison pivot. Pour faire varier son inclinaison, deux configurations sont possibles :

  • 1 vérin sous la flèche (pour les pelles de moins de 10 tonnes)
  • 2 vérins latéraux (pour toutes les autres)

Il existe différentes conceptions de flèche :

  • Les monoblocs :
    • Ce sont les plus robustes et donc les plus adaptées aux applications sévères (carrières, terrassement de grande masse, BRH...)
  • Les "volées variables" ou "triples articulation" :
    • La flèche est séparée en deux, l'opérateur peut faire varier la volée de la flèche garce à une articulation de celle-ci. On les trouve sur beaucoup de pelles à pneus, cela offre l'avantage de pouvoir travailler dans un espace plus restreint.
  • Les dé-portables :
    • Elle permettent de travailler parallèlement à l'axe du châssis sans être dans son alignement. Ce type de flèches possède une conception plus fragile et est donc réserver à des application où les contraintes ne sont pas trop importantes.

[modifier] Le balancier

Il s'agit de la pièce intermédiaire entre la flèche et le godet.
La principale caractéristique de cet élément est sa longueur :

  • plus il est court, plus la force de creusement sera forte (principe du bras de levier). Les balanciers courts sont essentiellement employés sur les pelles de production (> à 50 tonnes. Les temps de cycle sont réduits, le besoin de modifier la position du balancier se faisant moins sentir.
  • plus il est long, plus la machine sera performante pour de opérations de talutage et de nivellement.
  • il existe des pelles possédant un équipement "longue portée", il s'agit de l'association d'une flèche longue et d'un balancier long. Ces pelles sont amenées à travailler sur la création et l'entretien de berges ainsi qu'à des travaux de curage de plans d'eau.

[modifier] Le godet

Article détaillé : Godet (engin de génie civil).

[modifier] Quelques chiffres

  • Le poids d'une pelle hydraulique sur pneus peut aller jusqu'à 127 tonnes environ[1] et jusqu'à 980 tonnes environ pour celles sur chenilles[2]
  • La puissance peut aller jusqu'à 490 CV[réf. nécessaire] environ pour les pelles sur pneus et jusqu'à 3800 CV(2 moteurs de 1900 CV)[3] environ pour les pelles sur chenilles.
  • La vitesse maximale de translation (déplacement) est de l'ordre de 4 km/h sur chenilles et 35 km/h sur pneus.
  • Pour l'année 2005, environ 3450 pelles sur chenilles, 1850 pelles sur pneus et 8600 minipelles ont été vendues en France[4].
  • Pour l'année 2010, environ 2117 pelles sur chenilles, 1174 pelles sur pneus et 2117 minipelles ont été vendues en France[5].

[modifier] Principaux paramètres d'utilisation

  • la capacité du godet (de 300 litres à 42 m³)[6]
  • la hauteur de chargement et de déversement du godet,
  • la profondeur maximale de chargement du godet en équipement rétro,
  • la force de pénétration (cavage),
  • la force d'arrachage.

[modifier] Utilisations

Pelle hydraulique faisant de la démolition

La pelleteuse est utilisée pour des travaux :

  • de terrassement (industries du bâtiment et travaux publics)
  • d'extraction (chargement de matériaux dans une carrière...)
  • maritimes (extension de port, désensablement...)
  • d'assainissement (terrassement de fouille, pose de tuyaux...)
  • de réalisation et nettoyage de fossés et de talus...
  • de fouilles archéologiques (à la fois pour le décapage initial, le terrassement, l’évacuation des déblais, et la fouille par niveaux successifs d’une épaisseur d’environ un cm) ;
  • de manutention (Déchargement et pose de conduites d'assainissement, chargement-déchargement de bateaux, de camions ou alimentation de broyeur...)
  • de fondations spéciales (forage, parois moulées...)
  • de démolition et de triage...

[modifier] Catégories

  • Une pelle de 500 kg à 6)tonnes est une Minipelle de catégorie 1 de la recommandation 372m de la caisse nationale d'assurance maladie.
  • Une pelle de 5 à 10 tonnes est une Midipelle (nom très peu utilisé, généralement remplacé par minipelle)
  • Une pelle de 10 à 30 tonnes est une pelle de taille moyenne
  • Une pelle de 30 à 100 tonnes est une pelle d'excavation de masse (lourde)
  • Une pelle de 100 tonnes et plus est une pelle minière dite de production

(donné à titre indicatif)

[modifier] Constructeurs

[modifier] Notes et références

  1. ↑ Liebherr A 974 B
  2. ↑ Terex RH 400
  3. ↑ Hitachi EX 8000
  4. ↑ source: Cisma-Seimat
  5. ↑ [PDF]Evoltion du materiel 2009-2010 Sur le site seimat.com
  6. ↑ Liebherr R9800
  7. ↑ Caterpillar


[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

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[modifier] Liens externes

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