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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. 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.
Formules de calcul du coefficient de la résistance au roulement des pneus
- 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 roulement des pneus
Le coefficient de résistance au roulement 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 de la résistance au roulement des pneus peut être déterminé à l’aide de cette formule :
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 à fourche
Pour calculer la résistance au roulement des transpalettes et chariots de transport, 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 cette formule pour le calcul :
FR = (FN + FCh) ∙ g ∙ CR ∙ cos(α)
Si le chariot de manutention circule sur une pente, l’angle de rampe α influence en outre la résistance au roulement des pneus :
FPente = (FN + FCh) ∙ g ∙ sin(α)
De quoi dépend la résistance au roulement ?
La résistance au roulement, également appelée frottement de roulement ou coefficient de 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 appareils de levage en passant par le diable.
Matériau du pneu
Pour une résistance au roulement aussi faible que possible, plus le matériau de surface des pneus est dur, plus ils sont faciles à faire rouler. Mais si la résistance au roulement est très faible, les caractéristiques 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, les appareils de transport ou les voitures puissent être déplacés en toute sécurité :
- Les surfaces glissantes telles que 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 peuvent en revanche s’adapter à 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.
- En revanche, 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.
Construction du pneu
Les pneus modernes qui se caractérisent par une construction optimisée en termes de résistance au roulement, ont la particularité de réduire la déformation du pneu pendant la conduite. 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.
Dimension des pneus
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 Résistance au roulement
La résistance au roulement est une valeur qui se calcule pour comprendre la facilité au roulement 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, entrainant un transport plus ou moins facile.
Plus la résistance au roulement des pneus 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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