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Mini-pelle : l’hydraulique de chantier se met à l’eau

publié le 23 avril 2012


Nouveau : A voir sur Intermat du 16 au 21 avril 2012, Paris Nord Villepinte.

Mini-pelle : l’hydraulique de chantier se met à l’eau


Un plus pour l’environnement : le système hydraulique de cette mini-pelle fonctionne entièrement à l’eau.


Retrouvez le Cetim sur le stand de Melun Hydraulique - 5a G 037


Senlis, le 20 avril 2012 – Intermat est l’occasion pour le Cetim, Institut technologique de mécanique, de présenter en avant-première un démonstrateur de mini-pelle de chantier pour le moins écologique : l’ensemble de son système hydraulique fonctionnant à l’origine à l’huile a été remplacé par un autre système utilisant de l’eau !

Le Cetim expose cette minipelle sur Intermat, le salon international dédié aux matériels de chantier, sur le stand de Melun Hydraulique.

Il s’agit plus précisément d’une pelle hydraulique à eau réalisée par la société Fluid Hydr’Eau (groupe Melun Hydraulique) et le Cetim à la demande de sa commission professionnelle TPMF (constructeurs de matériels de travaux publics, mines, forages).

« Les législations en matière de respect de l’environnement devenant de plus en plus sévères, l’hydraulique à eau s’impose comme une alternative à plus ou moins long terme dans certaines applications industrielles. C’est la raison pour laquelle les industriels nous ont demandé d’étudier et de réaliser un système complet qui fonctionne à l’eau en utilisant des composants du commerce, pour appréhender les difficultés de mise en application. » précise Éric Padiolleau, Cetim.

De fait, la viscosité moindre de l’eau permet d’améliorer les performances énergétiques, en diminuant les pertes de charge. Par ailleurs, en supprimant toute trace d’huile, la maintenance et le recyclage deviennent plus aisés, sans parler des économies réalisées sur le fluide.

En 2009, se forme alors autour du Cetim, à la demande de sa commission professionnelle TPMF, un groupe projet qui rassemble, Mécalac, Liebherr Fluid Hydr’eau et Volvo. La mini-pelle provient de ce dernier constructeur.

Acquis par le Cetim, l’engin est confié à Fluid Hydr’eau qui démonte entièrement le circuit hydraulique pour le remplacer par un autre fonctionnant à l’eau, tout en conservant les vérins.

Des verrous technologiques surmontés

Les matériels fonctionnant à l’eau présentent des caractéristiques très différentes de ceux utilisant de l’huile. La gamme de composants est, en outre, beaucoup plus réduite.

« La principale difficulté a consisté à trouver des pompes et des moteurs hydrauliques standard. Puis, il a fallu réaliser toutes les interfaces, souligne Pierre Mabilon, directeur de Fluid Hydr’eau. Nous avons été obligés d’installer trois pompes. Une pour chacun des trois mouvements (rotation, avance et manœuvre du bras), alors que les pelles standard disposent d’une seule pompe à débit variable. La collaboration entre le Cetim et Volvo a permis de faire le meilleur choix. Volvo nous a ainsi fourni des mesures sur les mouvements de la pelle qui nous ont servi de base pour bien dimensionner l’ensemble. »

Les moteurs sont ainsi équipés de réducteurs, car pour que les pièces soient bien lubrifiées, ils doivent tourner à une vitesse suffisante pour créer un film d’eau. De plus, la cylindrée étant plus faible que pour un moteur à huile, il faut donc les faire tourner plus vite pour obtenir le même couple.

Les composants fonctionnant à l’eau sont plus volumineux que les composants à l’huile. Pour la rotation de la tourelle, le choix du moteur est conditionné par ses performances en couple et en vitesse ainsi que par l’encombrement disponible dans la cabine. La meilleure solution a consisté à utiliser un réducteur à axes parallèles pour déporter l’axe du moteur hydraulique et disposer de plus de place. « Pour la translation de la pelle, nous avons utilisé le réducteur existant, mais avec des pièces en inox afin d’éviter la corrosion », précise Pierre Mabilon, Fluid Hydr’eau. La distribution, elle, est entièrement en clapets inox.

La minipelle a été testée sur le terrain d’essai de Volvo avec succès, même si des ajustements techniques sont encore nécessaires. Des travaux sont actuellement menés pour rendre l’engin conforme aux exigences légales.
« Nous envisageons à présent de travailler sur une amélioration des performances de l’engin et de le mettre en service chez un utilisateur », précise Eric Padiolleau, Cetim.

Est-ce rentable ?
Reste l’équation économique : actuellement, la machine coûte deux fois plus cher qu’une pelle classique, notamment à cause de l’utilisation de l’inox. Ce surcoût pourrait toutefois être absorbé par le surcoût de l’huile biologique, 5 à 10 fois plus cher que le litre d’huile normale. Ainsi, pour des petites pelles qui contiennent 50 litres d’huile, passer à l’eau n’est pas forcément intéressant. Pour de plus gros engins qui embarquent 10 000 litres, la question mérite d’être posée.
Mais « les avantages écologiques sont évidents, le système permet aussi d’améliorer les rendements et est ininflammable », souligne Eric Padiolleau du Cetim. « Pour des marchés spécifiques, proches des zones sensibles notamment (barrages, travaux agricoles, alimentaire) les réglementations et exigences locales poussent en effet les industriels à chercher des alternatives aux solutions existantes. L’utilisation de l’eau est connue depuis très longtemps, elle est aujourd’hui une alternative intéressante aux biofluides à base végétales ou d’esters pour ces marchés. »

 

 




A propos du Cetim
A la croisée de la recherche et de l’industrie, le Cetim (Centre technique des industries mécaniques) est le centre d’expertise mécanique français. Outil R&D de plus de 7500 entreprises mécaniciennes, il compte 700 personnes dont plus de la moitié d’ingénieurs et techniciens, pour 100 M€ de chiffre d’affaires. Il démultiplie son action avec un réseau de partenaires scientifiques et techniques. Le Cetim assure une forte présence au plus près de ses clients nationaux. Ses capacités d’intervention industrielle s’étendent à l’international, notamment dans les régions francophones. Son action de pilote de nombreux projets innovants en fait naturellement le fédérateur des grands projets industriels ou R&D multipartenaires et ce sur 5 axes principaux : conception, simulation, essais ; procédés de fabrication et matériaux ; mécatronique, contrôle et mesure ; développement durable, management et appui aux pme. A côté des grands acteurs spécialisés, le Cetim propose une offre globale et pluridisciplinaire pour transformer et mettre œuvre les connaissances scientifiques en applications au service de l’industrie.  www.cetim.fr


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