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Le coefficient de la résistance au roulement est un calcul qui permet de comprendre le mouvement de rotation des roues sur les véhicules, tels que les voitures, les transpalettes ou les chariots élévateurs. Contrairement à la résistance au démarrage, qui se réfère exclusivement à la force nécessaire pour démarrer l’engin, la résistance au roulement désigne la force permanente générée lors du roulement d’une roue et qui s’oppose au mouvement.
Lors de l’utilisation d’appareils de transport, de camions ou de chariots de manutention, la résistance au roulement doit être la plus faible possible, car une résistance élevée entraîne une consommation de carburant plus importante ou un effort plus important lors du déplacement de moyens de transport manuels, tels que les chariots de transport. Découvrez dans cet article comment calculer et optimiser la résistance au roulement afin de réaliser des économies de carburant et de réduire vos émissions, notamment pour les véhicules motorisés.
Formules de calcul du coefficient de la résistance au roulement
Les étapes suivantes vous aideront à calculer facilement la résistance au roulement.
- Calculer la résistance au roulement sur un sol plat
La résistance au roulement (FR ; également appelée coefficient de frottement de roulement) peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
FR = CR x FN
La résistance résulte donc du coefficient de résistance au roulement (CR) et de la force normale (FN). Dans cette formule, la force normale désigne le poids de l’engin de transport en kilogrammes (kg) sur une chaussée horizontale, sans pente, et sans effets aérodynamiques tels qu’un soulèvement ou une pression sur les pneus. - Calculer le coefficient de résistance au roulement des pneus
Le coefficient de résistance au roulement des pneus dépend de la nature du matériau du pneu et de la chaussée, ainsi que des dimensions du pneu (R=rayon) et de la distance parcourue en mètres (d). Ce coefficient peut être déterminé à l’aide de la formule suivante :
CR=d/R
La distance désigne ici la distance entre la force normale FN et le centre de la roue, qui influencent la résistance au roulement des pneus. - Calculer la résistance au roulement avec un coefficient de résistance au roulement connu
Le coefficient de frottement de roulement dépend essentiellement de la combinaison du sol et du matériau du pneu et ne doit pas être calculé en plus si des tableaux pour les coefficients de frottement de différentes paires de matériaux sont disponibles. Il suffit ici de consulter la valeur et de l’insérer dans la formule de calcul.
- Calculer la résistance au roulement des pneus de chariots élévateurs
Pour calculer la résistance au roulement des transpalettes et chariots élévateurs, il faut tenir compte non seulement du poids du véhicule, mais aussi de la masse de la charge utile (FCh) et de l’accélération de la pesanteur g (g = 9,81 m/s2). En cas de trajet sur un sol plat, utilisez la formule suivante pour le calcul :
FR = (FN + FCh) ∙ g ∙ CR ∙ cos(α)
Si l’engin de manutention circule sur une pente, l’angle de rampe α influence aussi la résistance au roulement des pneus :
FPente = (FN + FCh) ∙ g ∙ sin(α)
De quoi dépend la résistance au roulement ?
La résistance au roulement n’est pas une constante, mais dépend de différents facteurs :
Pression des pneus
La pression des pneus a un impact important sur la résistance au roulement : plus la pression des pneus est faible, plus la résistance à surmonter au démarrage est élevée. Il faut donc toujours veiller à ce que la pression des pneus soit optimale pour tous les moyens de transport, du camion aux gerbeurs en passant par le diable. En outre, une inspection doit être effectuée une fois par mois. Pour les pneus, une pression de 9 bars est idéale.
Afin d’éviter des accidents ou des collisions, il est conseillé de contrôler régulièrement la gomme des pneus des véhicules de manutention.
Matériau du pneu
Plus le matériau de surface des pneus est dur, plus ces derniers sont faciles à faire rouler. Toutefois, si la résistance au roulement est très faible, les performances de conduite et de freinage peuvent être affectées négativement. Le matériau des pneus et la surface doivent donc être adaptés l’un à l’autre pour que les chariots de manutention et les véhicules de transport puissent être déplacés en toute sécurité :
- Les surfaces glissantes comme le carrelage ou le linoléum nécessitent un pneu plus souple rempli d’air, qui offre ici de meilleures propriétés d’adhérence tout en offrant une bonne résistance au roulement.
- Les surfaces dures comme l’asphalte ou le revêtement de sol en caoutchouc nécessite plutôt des pneus en caoutchouc ou en polyuréthane. Les pneus en PU, qui ne nécessitent pratiquement pas d’entretien, présentent une résistance au roulement relativement faible, même sur des surfaces inégales et exigeantes, tout en offrant une bonne absorption des chocs.
- Les pneus en polyamide (nylon) ou en acier assurent la plus faible résistance au roulement sur les sols durs. Grâce à leur résistance aux graisses, aux produits alcalins et aux acides, les pneus en polyamide sont utilisés sur des sols durs dans des domaines sensibles sur le plan de l’hygiène ou dans d’autres domaines d’activité aux conditions exigeantes.
Structures et dimensions des pneus
Les pneus modernes se caractérisent par une construction optimisée en termes de résistance au roulement et ont la particularité de réduire la déformation du pneu pendant le roulement. Outre le choix des matériaux, cette déformation que subit le pneu en fonction du poids des marchandises de transport et de la qualité du sol est en grande partie responsable de la résistance au roulement.
En règle générale, on peut dire que les roues larges et plates présentent une résistance au roulement plus élevée que les roues étroites et hautes. Néanmoins, cela dépend également du sol. Ainsi, les véhicules équipés de pneus étroits ne peuvent être déplacés qu’avec beaucoup d’efforts sur des surfaces souples comme le sable. Pour minimiser la résistance au roulement dans ce cas, les pneus larges sont plus adaptés.
Âge des pneus
Il est plus difficile de déplacer des voitures, des chariots de transport ou des chariots élévateurs avec des pneus vieux et usés qu’avec des pneus neufs. Toutefois, même les pneus flambant neufs peuvent présenter une résistance temporairement plus élevée jusqu’à ce qu’ils soient rodés.
FAQ sur la résistance au roulement
La résistance au roulement est une valeur qui se calcule pour comprendre la facilité de roulement des pneus des véhicules tels que les voitures, les transpalettes ou les chariots élévateurs. Lors de l’utilisation d’appareils de transport, de camions et de chariots de manutention, la résistance au roulement doit être aussi faible que possible, car une résistance élevée entraîne une consommation de carburant plus importante ou un effort plus important lors du déplacement des moyens de transport manuels.
Contrairement à la résistance au démarrage, qui se réfère uniquement à la force nécessaire pour démarrer, la résistance au roulement désigne la force permanente générée lors du roulement d’une roue et qui s’oppose au mouvement des roues.
Plus la résistance au roulement des pneumatiques est élevée, plus l’énergie nécessaire pour faire avancer le véhicule est importante. Pour les véhicules de transport parcourant environ 50 000 kilomètres par an, l’utilisation de pneus à résistance au roulement optimisée permet par exemple de réaliser une économie de plusieurs centaines d’euros par an. Mais il est également conseillé de veiller à une faible résistance au roulement pour les moyens de transport manuels : le transport est ainsi plus rapide, plus facile et plus ergonomique – pour l’homme comme pour la machine.
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