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Sommaire
Toute personne utilisant un engin de manutention doit connaître précisément la charge et la capacité de charge des chariots élévateurs, gerbeurs et transpalettes. En logistique, la forme, la taille et le poids des marchandises changent constamment. C’est pourquoi chaque situation doit être évaluée à nouveau afin de garantir qu’aucune force imprévue n’agit lors du levage et du transport des charges. Ce guide vous explique ce qu’est exactement la capacité nominale et comment la déterminer.
Distinction entre capacité nominale et capacité de charge réelle
Les dimensions des chariots élévateurs, des transpalettes et des gerbeurs, ainsi que leur capacité de charge jouent un rôle important pour le quotidien de travail et la sécurité dans l’entrepôt.
Lors de l’utilisation de chariots de manutention, il convient de distinguer la capacité nominale d’un chariot de la capacité de charge réelle (également appelée capacité résiduelle ou charge effective). Dans le langage courant, on parle aussi de charge d’un chariot de manutention pour désigner la capacité nominale d’un chariot élévateur. Le terme « capacité de charge réelle » fréquemment utilisé dans ce contexte n’est toutefois pas correct.
La charge effective et la capacité de charge nominale sont liées l’une à l’autre et doivent donc toujours être considérées conjointement :
- La capacité de charge nominale désigne la limite maximale de charge d’un chariot de manutention ou de ses éléments de levage. Cette limite maximale est exprimée en kilogrammes. Les forces dynamiques ne sont pas prises en compte.
- La charge effective permet de déterminer le dimensionnement correct du chariot de manutention ou des marchandises à transporter. Elle est toujours inférieure à la capacité de charge nominale, car elle tient compte du mouvement du chariot élévateur : plus le centre de gravité de la charge est élevé, plus le chariot élévateur bascule rapidement lors des accélérations, des virages ou des freinages. Même si la charge repose tout à l’avant des fourches, le chariot élévateur peut basculer plus rapidement ; c’est pourquoi la capacité de charge réelle dépend toujours de la position de la charge sur les fourches. La capacité de charge résiduelle n’est pas prise en compte pour les transpalettes ou les tracteurs.
Le centre de gravité de la charge : soulever et déplacer des charges en toute sécurité
Lorsqu’une palette chargée uniformément doit être déplacée en intralogistique avec des chariots de manutention, tels que des gerbeurs, le centre de gravité (CG) de celle-ci se situe exactement au milieu.
Dans ce cas, le centre de gravité de la charge se calcule très simplement : il représente toujours la moitié de la longueur de la charge à déplacer.
Le mécanisme entre la charge à déplacer et le chariot élévateur ou le transpalette correspond au comportement d’une bascule :
- La capacité de charge dépend du centre de gravité (CG) de la charge : plus une charge est longue, haute et large, plus elle influence le centre de gravité d’un chariot élévateur ou d’un transpalette.
- La capacité de charge diminue avec l’augmentation de la hauteur de levage et de la distance entre les centres de charge.
- Pour les palettes chargées de façon inégale ou d’autres charges présentant un centre de gravité excentrique, la position du centre de gravité doit impérativement être prise en compte. La prise de la charge doit également être considérée.
Lorsqu’un chariot élévateur, un gerbeur ou un transpalette prend une charge, le chariot de manutention peut théoriquement basculer au point de pivot (P) de son axe de charge. C’est là que le moment de charge agit. Il se compose de la charge (kg) ainsi que de l’entraxe de la charge (mm) et de la constante de dimension du dispositif entre le centre de l’axe de la charge et le bord avant du dos de la fourche.
Du côté opposé du point de rotation, la force du poids propre plus important (kg) du chariot élévateur ou du transpalette agit contre lui. En combinaison avec l’empattement, c’est-à-dire la longueur du bras de force (mm), tout cela forme ce qu’on appelle le moment stabilité.
Ce comportement physique peut être reflété dans les formules selon la loi de l’effet de levier :
- Moment de charge (M) = charge (Q) x bras de charge (c + x)
- Moment de stabilité (M) = force (F) x longueur du bras de force (h)
- Distance du centre de gravité de la charge (c) = distance horizontale du centre de gravité de la charge à l’appareil de levage
- Distance de charge (x) = dimension du centre de l’essieu avant au dispositif de levage (par exemple, l’arrière de la fourche)
- Centre de gravité de la charge (CGC) = longueur de la charge à déplacer / 2 (pour les charges dont la répartition est symétrique et de même densité)
Si la distance du centre de gravité de la charge augmente, la charge effective du chariot élévateur diminue automatiquement. De telles situations peuvent se produire, par exemple, en raison d’une position défavorable des palettes même si la charge de la palette reste identique. Dans un tel cas, le chariot de manutention peut se renverser, même si les mêmes chargements ont été déchargés auparavant sans problème. La capacité résiduelle du chariot élévateur, du gerbeur ou du transpalette ne suffit plus :
Pour les charges inégales, veillez lors de l’utilisation du chariot élévateur, du gerbeur ou du transpalette à toujours saisir la charge par le côté le plus lourd, orienté vers le talon de fourche. De cette manière, la distance du centre de gravité de la charge est minimale. Assurez-vous que la charge est toujours directement contre le talon de fourche avant le transport.
Le centre de gravité de la charge pour différents chariots de manutention
Les chariots élévateurs, gerbeurs et transpalettes sont classés en trois groupes différents de chariots de manutention. Cette classification repose sur la relation entre l’empattement et la position du centre de gravité de la charge :
| Groupe | Caractéristiques | Exemple de chariot de manutention |
|---|---|---|
| Chariots de manutention en porte à faux | • Le centre de gravité de la charge se situe en dehors de l’empattement • Contrepoids ou lest arrière nécessaire pour assurer la stabilité, par exemple une batterie pour le système électrique • Capacité de charge nominale la plus élevée grâce au contrepoids | • Chariot élévateur |
| Chariots de manutention sans porte à faux | • Le centre de gravité de la charge se situe à l’intérieur de l’empattement • Aucun contrepoids nécessaire pour la stabilité | • Transpalette • Gerbeur • Transpalette à ciseaux |
| Chariots combinant les deux modes | • Le centre de gravité de la charge se situe à l’extérieur ainsi qu’à l’intérieur de l’empattement • La prise de charge s’effectue avec le bras de charge déployé • Le transport de charge s’effectue avec le bras de charge rentré • Moins de contrepoids nécessaire pour la stabilité | • Chariot à mât rétractable |
Calcul de la charge effective sur une plaque de charge de chariot élévateur
La hauteur de levage influence de manière déterminante la capacité de charge des chariots élévateurs, des gerbeurs et des transpalettes. Les hauteurs de levage normalisées sont ainsi définies dans la norme NF EN ISO 3691-1 et précisent jusqu’à quelle hauteur un chariot élévateur, un gerbeur ou un transpalette doit pouvoir lever la charge sans que la stabilité soit compromise :
- Hauteur de levage = 2 500 mm : gerbeurs et chariots élévateurs avec largeur maximale au-dessus des fourches ou de la plateforme de 690 mm
- Hauteur de levage = 3 300 mm : chariots élévateurs
Sur chaque chariot de manutention avec un mât devant l’essieu avant ou sur les accessoires de levage, il y a une plaque avec une plaque de capacité de charge ou de centre de gravité de la charge. À l’aide de cette plaque, vous pouvez calculer le centre de gravité de la charge et la capacité de charge effective afin de pouvoir estimer correctement l’effet de levier lors des tâches de chargement. Le calcul de la plaque de charge d’un chariot élévateur se base sur un chariot élévateur, un gerbeur ou un transpalette équipé de fourches standard.
Un simple coup d’œil sur la plaque de charge vous permet de déterminer rapidement jusqu’à quelle hauteur une marchandise déterminée peut être levée en toute sécurité.
La capacité de charge d’un chariot élévateur dépend de son poids à vide : plus un véhicule est lourd, plus sa capacité de charge est élevée. Des exceptions peuvent survenir en raison des points suivants :
- Hauteur de levage normalisée différente
- Forme spéciale du mât
- Centre de gravité de la charge normalisé différent
- Équipements rapportés amovibles
Pour les gerbeurs, le principe est similaire : plus un gerbeur est petit, compact et léger, moins bonne est la stabilité et donc sa charge effective. Il est toutefois possible d’y remédier en choisissant des mâts plus rigides, une construction appropriée du mât et un renforcement des bras de roue. Pour les transpalettes également, le poids à vide et la construction déterminent la capacité de charge. Un transpalette manuel avec fourches extra-longues peut ainsi, par exemple, être équipé de fourches renforcées et rigidifiées pour plus de capacité de charge.
En pratique : comment calculer la plaque de charge d’un chariot élévateur ?
Afin d’éviter tout accident, par exemple, dans un entrepôt de palettes ou à allées étroites, ainsi que de garantir l’intégrité de la marchandise transportée ou du véhicule de transport, il est essentiel de savoir comment calculer la plaque de charge d’un chariot élévateur et comment l’interpréter correctement.
En règle générale, la plaque de charge comporte trois axes :
- À droite, vous trouverez les possibles charges indiquées en kilogrammes
- À gauche, les informations sur la hauteur de levage en millimètres.
- L’axe inférieur indique les distances autorisées entre les centres de gravité, par ordre croissant de gauche à droite.
Grâce à cette répartition, il est possible de déterminer la troisième unité si deux sont déjà connues.
Par exemple, vous pouvez déterminer la hauteur à laquelle une charge peut être soulevée en toute sécurité si vous connaissez son poids et son centre de gravité. Mais vous pouvez tout aussi bien, en partant d’une certaine hauteur de rayonnage, lire la capacité nominale du chariot élévateur ou le centre de gravité de charge approprié.
Vous pouvez facilement déterminer cette valeur : repérez le point d’intersection entre les valeurs de charge et de centre de gravité de charge dans le système de coordonnées, afin de lire la hauteur de levage autorisée. En même temps, vous pouvez également lire la charge maximale que vous êtes autorisé à placer sur le chariot de manutention pour un centre de gravité spécifique et la hauteur de levage requise.
Pour les chariots de manutention dont la capacité nominale d’un chariot ne change pas avec la hauteur de levage (par exemple pour les chariots de manutention avec mât simple et un centre de gravité de charge de 600 mm), mais est exclusivement à considérer en fonction de la distance du centre de gravité de la charge, cette plaque de charge simplifié est appliquée :
Lors de la lecture d’une plaque de charge, gardez toujours à l’esprit que les indications ne valent que pour l’utilisation dans des conditions d’entrepôt normales : les sols irréguliers, les palettes chargées de façon inégale ou le déplacement de la charge levée influencent considérablement la capacité de charge du chariot et la sécurité de transport d’un chariot de manutention, de sorte que la charge doit être calculée séparément pour ces situations exceptionnelles.
Exemple d’application du calcul de la capacité de charge du chariot élévateur
L’exemple suivant vous montre comment utiliser une plaque de charge. Pour cela, des cartons palettisés de même taille et de même poids sont pris comme exemple :
- Hauteur de la charge : 800 mm
- Longueur de la charge : 1 150 mm
- Distances entre le centre de la charge et l’outil de manutention de la charge : 400 mm verticalement, 575 mm horizontalement
Attention :
- Pour les charges avec une répartition uniforme du poids, le centre de gravité de la charge se trouve au centre géométrique du volume.
- Pour les charges rectangulaires avec une répartition uniforme du poids sur tout le volume, le centre de gravité de la charge est situé au milieu, à la moitié de la longueur, de la hauteur et de la largeur de la charge.
Équipements rapportés de chariots élévateurs, gerbeurs et transpalettes
Lorsque des équipements rapportés doivent être fixés au chariot de manutention lors du chargement, la capacité nominale d’un chariot élévateur est modifiée en raison de l’augmentation du poids à vide ainsi que de la distance du centre de gravité de la charge. Par exemple, la capacité effective est déjà réduite sans prise de charge lorsqu’une rallonge de fourche est utilisée. Si d’autres accessoires tels que des nacelles élévatrices ou des nacelles de travail, des bennes basculantes ou des grue pivotantes sont utilisés, la capacité de charge du chariot effective diminue considérablement.
Si un chariot de manutention est déjà équipé d’accessoires amovibles par le fabricant, ces pièces doivent porter des marquages clairs pourla capacité de charge respective en ce qui concerne la hauteur et la distance du centre de gravité de la charge.
FAQ sur la charge nominale d’un chariot élévateur, d’un gerbeur et d’un transpalette
La capacité de charge d’un chariot élévateur, d’un gerbeur et d’un transpalette dépend en principe du centre de gravité de la charge (S) : plus une charge est longue, haute et large, plus elle influence le centre de gravité. La capacité de charge diminue, en outre, avec l’augmentation de la hauteur de levage et la modification de la distance du centre de gravité de la charge qui en résulte.
La capacité de charge nominale désigne la limite de charge maximale d’un chariot élévateur ou d’un transpalette ou de ses éléments porteurs, comme les fourches ou les équerres, mais aussi les jantes et les pneus. La limite de charge maximale est mesurée en kilogrammes et est liée au poids propre du chariot de manutention. Les forces dynamiques ne sont pas prises en compte. La capacité de charge nominale doit être déterminée pour des hauteurs de levage normalisées et des distances de centre de charge normalisées et doit être indiquée sur la plaque de charge.
La capacité de charge effective désigne la capacité de charge restante en raison de restrictions de la capacité de charge par rapport à la capacité de charge nominale. Les raisons des limitations de la capacité nominale d’un chariot élévateur peuvent être, par exemple, une augmentation de la distance du centre de gravité de la charge ou une augmentation de la hauteur de levage. La capacité de charge effective doit également être indiquée sur une plaque de charge bien visible sur le chariot de manutention.
Sources des images :
© Jungheinrich AG, ©Getty Images – TommL
