Associer un tracteur à une semi-remorque plateau de 12,5 m à 3 essieux : dégagement et charges par essieu

Un tracteur peut recevoir le pivot d’attelage d’une semi-remorque à plateau à 3 essieux de 12,5 m tout en constituant une combinaison inadaptée. La compatibilité dépend de l’enveloppe balayée par la semi-remorque, de la position et de la hauteur de la sellette du tracteur, ainsi que de la répartition du poids de la semi-remorque chargée entre le pivot d’attelage et son groupe d’essieux. Une masse totale en charge admissible de l’ensemble ne prouve pas que les charges par essieu ou les dégagements en virage sont conformes.

Les contrôles déterminants sont donc géométriques et liés aux charges : vérifier le dégagement sur toute la plage d’articulation requise, calculer les réactions aux essieux pour des positions de chargement réalistes et comparer les résultats aux capacités nominales des équipements ainsi qu’aux limites routières applicables. La longueur totale de la semi-remorque ne suffit pas à établir sa compatibilité.

Tenez compte de la géométrie de l’attelage, et non des dimensions nominales de la semi-remorque

Une spécification indiquant une longueur de « 12 500 mm » ne donne pas les dimensions qui déterminent la compatibilité avec le tracteur. L’évaluation nécessite un plan coté de la semi-remorque indiquant la position du pivot d’attelage, le porte-à-faux avant, le profil inférieur, la position des béquilles et l’écartement des essieux. Le plan du tracteur doit indiquer la position du pivot de la sellette par rapport à la cabine, aux équipements du châssis et aux essieux.

Les mesures essentielles comprennent :

• Distance entre le pivot d’attelage et les coins avant : rayon balayé par les coins avant de la semi-remorque autour de l’attelage.
• Distance entre la sellette et la cabine : mesurée jusqu’à l’obstacle pertinent le plus proche, accessoires de cabine compris, et pas seulement jusqu’à la paroi arrière de la cabine.
• Géométrie entre le pivot d’attelage et les béquilles : y compris les entretoises, les pieds et les éléments qui dépassent sous le châssis de la semi-remorque.
• Hauteur d’attelage : précisée dans les conditions pertinentes, à vide comme en charge, en tenant compte du débattement de la suspension.
• Position du pivot d’attelage par rapport au groupe d’essieux : nécessaire au calcul de la répartition des charges, avec l’écartement des essieux et les caractéristiques de la suspension.

Vérifiez que la dimension du pivot d’attelage correspond aux spécifications approuvées par le fabricant de la sellette. La capacité nominale de charge verticale d’un composant d’attelage n’est qu’une des exigences ; sa capacité dynamique applicable, l’homologation de son installation et la structure de montage doivent également être prises en compte. Lorsque le règlement UNECE n° 55 s’applique, vérifiez les exigences d’homologation de l’attelage en parallèle avec les exigences nationales relatives aux véhicules. Un marquage d’homologation ne prouve pas que l’installation d’un tracteur et d’une semi-remorque donnée présente un dégagement suffisant.

Le dégagement doit être suffisant en virage et lorsque l’inclinaison de la chaussée varie

Vérifier l’ensemble lorsqu’il est aligné et à l’arrêt ne couvre qu’une seule situation d’utilisation. Lors de l’articulation, le coin avant de la semi-remorque se rapproche de la cabine, tandis que son dessous et ses béquilles balaient le châssis du tracteur.

Pour un profil avant rectangulaire, un rayon préliminaire de balayage du coin peut être calculé comme suit :

R = √(f² + b²)

Ici, f correspond à la distance entre le pivot d’attelage et le bord avant de la semi-remorque, et b à la moitié de sa largeur. Il s’agit d’une mesure de contrôle préliminaire, et non d’un test complet de dégagement. Les coins chanfreinés, les panneaux de tête, le débordement du chargement et les accessoires du tracteur modifient l’enveloppe réelle. L’espace disponible varie également en fonction de l’angle d’articulation et de la position latérale de chaque obstacle.

Une simulation du balayage en vue de dessus doit couvrir la plage de manœuvre prévue dans les deux sens. Vérifiez la cabine, les équipements d’échappement, les réservoirs, la passerelle et les supports de flexibles. Le chargement ou le matériel d’arrimage de la semi-remorque qui dépasse de la structure avant doit être pris en compte lorsque ce type de chargement est autorisé.

Le dégagement des béquilles doit faire l’objet d’un contrôle distinct. Un coin avant peut passer sans toucher la cabine alors qu’une entretoise de béquille entre en contact avec un garde-boue arrière, une extension du châssis ou l’enveloppe d’un pneu. Reculer une sellette coulissante peut améliorer le dégagement par rapport à la cabine, mais modifie la répartition des charges par essieu et ne résout pas automatiquement tous les risques de contact avec les béquilles.

Le dégagement vertical doit tenir compte du tangage et du roulis relatifs sur les rampes, les sommets et les entrées irrégulières. Une semi-remorque qui ne touche pas le tracteur sur un sol horizontal peut entrer en contact avec les équipements du châssis lorsque le tracteur et la semi-remorque adoptent des angles différents par rapport à la chaussée. La hauteur d’attelage doit également maintenir la semi-remorque dans son assiette de fonctionnement approuvée. Une utilisation avec une inclinaison excessive vers l’avant ou l’arrière peut affecter le dégagement sous le châssis et la répartition des charges entre les essieux de la semi-remorque.

La marge de dégagement appropriée doit être définie par les fabricants du véhicule et de l’attelage, en tenant compte des mouvements de la suspension, de la flexion du châssis et des tolérances. Il n’existe pas de jeu universel unique qui garantisse la sécurité de toutes les combinaisons.

Calculez la réaction de la semi-remorque avant de vérifier les essieux du tracteur

Pour un calcul statique préliminaire, considérez que la semi-remorque est soutenue au niveau du pivot d’attelage et au centre effectif de son groupe d’essieux. Soit :

• W le poids total de la semi-remorque chargée, tare comprise ;
• L la distance entre le pivot d’attelage et le centre effectif d’appui du groupe d’essieux ;
• x la distance longitudinale entre le pivot d’attelage et le centre de gravité combiné de la semi-remorque chargée.

La réaction du groupe d’essieux T et la réaction au pivot d’attelage K sont les suivantes :

T = W × x / L
K = W − T

Pour plusieurs éléments de chargement, calculez leurs moments respectifs au lieu de supposer que le centre de gravité de la charge coïncide avec le centre du plateau. La tare de la semi-remorque a également son propre centre de gravité. Une machine concentrant la charge et des profilés en acier répartis uniformément peuvent produire des réactions différentes au pivot d’attelage pour une même masse de charge utile.

Prenons l’exemple d’une semi-remorque chargée pesant 32 tonnes, avec une distance de 8,0 m entre le pivot d’attelage et le groupe d’essieux et un centre de gravité combiné situé à 5,0 m derrière le pivot. La réaction calculée du groupe d’essieux est de 20 tonnes, et celle au pivot d’attelage de 12 tonnes. Ces chiffres illustrent le calcul ; ils ne constituent pas des valeurs de charge admissible.

Le centre d’appui effectif doit tenir compte de la configuration de la suspension. Diviser la réaction du groupe par trois ne donne qu’une moyenne initiale. Un sol irrégulier, l’état de la suspension, l’assiette de la semi-remorque et le comportement du système d’égalisation des charges peuvent entraîner des charges inégales sur chaque essieu. La capacité nominale de chaque essieu, pneu et suspension doit toujours être vérifiée.

La position de la sellette détermine la répartition de la charge au pivot d’attelage

La réaction au pivot d’attelage n’est pas supportée exclusivement par les essieux moteurs du tracteur. Sa répartition dépend de la position de la sellette par rapport à l’essieu directeur et au groupe d’essieux arrière.

Dans un modèle simplifié de tracteur, soit B la distance entre l’essieu directeur et le centre effectif d’appui du groupe arrière, et a la distance entre l’essieu directeur et le pivot de la sellette. Les réactions supplémentaires sont les suivantes :

Augmentation de la charge du groupe arrière = K × a / B
Augmentation de la charge de l’essieu directeur = K × (B − a) / B

Avec un empattement effectif de 3,8 m, une sellette située à 3,4 m derrière l’essieu directeur et une réaction au pivot d’attelage de 12 tonnes, environ 10,74 tonnes s’ajoutent au groupe arrière et 1,26 tonne à l’essieu directeur. Si les charges en ordre de marche du tracteur désaccouplé sont de 4,0 tonnes à l’arrière et de 5,0 tonnes à l’avant, les charges obtenues sont respectivement d’environ 14,74 et 6,26 tonnes.

Cet exemple montre pourquoi une puissance moteur et une capacité de masse totale de l’ensemble suffisantes ne prouvent pas la compatibilité. Le groupe arrière peut dépasser une limite applicable alors que le poids total de l’ensemble reste admissible. Avancer la sellette transfère davantage de charge à l’essieu directeur, mais réduit le dégagement par rapport à la cabine. La placer derrière le centre du groupe arrière peut délester l’essieu directeur.

Le déplacement du chargement a un effet tout aussi direct. Déplacer une charge utile de 24 tonnes de 0,5 m vers l’avant sur la semi-remorque de l’exemple augmente la réaction au pivot d’attelage de 1,5 tonne, en supposant une distance d’appui inchangée de 8,0 m. Cette variation doit être intégrée au calcul des charges par essieu du tracteur ; il ne suffit pas de vérifier la capacité nominale de la sellette.

Distinguez la capacité du matériel des limites légales d’utilisation

La plage de chargement admissible est déterminée par la contrainte applicable la plus restrictive : capacités nominales des essieux du tracteur, des essieux et de la suspension de la semi-remorque, des pneus et de l’attelage, limites du châssis, homologation de la masse totale de l’ensemble et réglementation routière. Les limites de charge des groupes d’essieux peuvent dépendre de leur écartement et de leur configuration ; des restrictions d’itinéraire ou de pont peuvent imposer des conditions supplémentaires.

Les spécifications d’une autre configuration d’essieux ne peuvent pas remplacer les données de la semi-remorque à trois essieux. Par exemple, le fait qu’une semi-remorque à plateau à 5 essieux soit indiquée avec une charge utile nominale de 55 000 kg et cinq essieux de 16 tonnes ne permet d’établir ni la charge utile ni la capacité routière légale d’un modèle à trois essieux. Additionner les capacités nominales des composants ne constitue pas une méthode valide de calcul du poids de l’ensemble.

Une combinaison fiable exige une position d’attelage approuvée et une plage de chargement définie, et non une simple affirmation selon laquelle les véhicules s’assemblent. Validez les calculs par une pesée individuelle des essieux avec des charges représentatives et vérifiez l’articulation au moyen d’un contrôle de dégagement réalisé dans des conditions maîtrisées. Toute modification de la position de la sellette, des pneus, de la hauteur de suspension ou du placement du chargement susceptible d’influer sur ces résultats doit entraîner une nouvelle vérification avant la mise en service.