EP1704525A1 - Procede pour evaluer l'ecart entre la situation a un instant donne d'un site et un etat "normal" pour les conditions de fonctionnement de pneumatiques de vehicules de genie civil operant sur ce site - Google Patents

Procede pour evaluer l'ecart entre la situation a un instant donne d'un site et un etat "normal" pour les conditions de fonctionnement de pneumatiques de vehicules de genie civil operant sur ce site

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Publication number
EP1704525A1
EP1704525A1 EP05700774A EP05700774A EP1704525A1 EP 1704525 A1 EP1704525 A1 EP 1704525A1 EP 05700774 A EP05700774 A EP 05700774A EP 05700774 A EP05700774 A EP 05700774A EP 1704525 A1 EP1704525 A1 EP 1704525A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parameters
deviation
site
area
tires
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05700774A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Chad Hovell
Frédéric FOURIE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Societe de Technologie Michelin SAS
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland, Societe de Technologie Michelin SAS filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Publication of EP1704525A1 publication Critical patent/EP1704525A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to the technical sector of tires, in particular tires of civil engineering vehicles and similar machines (field of intensive agriculture, vehicles operating in ports, and the like) and more broadly to all the sites where operate such heavy vehicles under stable conditions or at least stable conditions for a sufficient period of time (for example, on the same site, one can possibly have a period of stable conditions “of dry season” and other stable conditions “of season of rain ”and the like); more specifically, the invention relates to a method for evaluating the difference between the situation at a given instant in a site and a “normal” state as regards the operating conditions of such tires, over a time range corresponding to stable operating conditions.
  • Civil engineering tires and other similar vehicles represent a considerable budget for operators of sites such as surface mines, construction, and similar operations.
  • the cost of tires can represent up to 20% of operating costs.
  • An order of magnitude for such large tires is of the order, depending on the vehicle and its size, from 8,000 (for a 33.00R51; 38 tonnes of nominal load capacity per tire) to € 25,000 (for a 59 / 80 R 63 with 100 tonnes capacity) for a tire.
  • the tire budget can represent, depending on the size, from 5 to 10 or even 15 M € per year on the basis of vehicles equipped with six tires with a full restocking of the vehicle after one year.
  • the tire manufacturer has a convergent interest, which is to seek to understand the cause of premature tire damage, so that its manufacturing is not questioned.
  • the invention relates to a method for evaluating the difference between the situation at a given instant of a site and a "normal" state with regard to the operating conditions of heavy vehicle tires of the Civil Engineering type or the like on this site. , in which :
  • the user determines n characteristic parameters of the operating conditions of the tires in said zone; • the user assigns to each parameter a deviation dimension (x;) and introduces this dimension into a device capable of automatically performing a consolidation I of the dimensions of the n parameters; and
  • normal state of an area of a site is meant a state of the area in which the operating conditions of the tires comply with the conditions for which they were designed. The tires can then offer their users an expected service and lifespan.
  • the parameters characteristic of the operation of the tires belong to the following group:
  • the characteristic parameters of the topography of the circuits belong in particular to the following group:
  • the parameters characteristic of the contact conditions between the tires and the tracks of the circuit belong in particular to the following group:
  • the device can also perform an arithmetic mean of the deviation ratings weighted by weighting factors (f r ) given for each of the n parameters, so that: n ⁇ X ,
  • the weighting factors (f,) can be between 0.1 and 3, and preferably between 0.5 and 2.
  • Each parameter of an area can have a scale of values between 1 and m, preferably 1 corresponding to poor operating conditions and m to "normal" operating conditions of the tires.
  • the device receives a deviation reduction rating ( ⁇ XJ ) between the conditions at a given instant and the normal operating conditions of the tires for the parameter in the zone; and • the device consolidates the deviation reduction ratings of the n parameters of the zone and generates PA, index of potential reduction in deviation of the zone and / or PAo o relative index of potential reduction in deviation of the zone , so that :
  • This step identifies the areas and points where the impact on the deviation index will be greatest.
  • the device also calculates:
  • the device can also advantageously carry out an additional step of comparing the deviation indices and / or improvement potentials obtained with the indices and / or potentials obtained for the same area during a previous evaluation.
  • the method according to the invention can advantageously include steps for generating the data obtained on a presentation medium.
  • a presentation medium can be such as a computer screen, paper printing, transmission by any means to a remote site, or from this remote site.
  • the remote site can in particular be a central or regional database where all the results of the sites subjected to the process are stored, including the recommendations for improvement made, and the real improvements observed, and all other information allowing an operator on site to search the database for the best parameters to consider, or to validate their choice of parameters.
  • the data generated on the presentation medium can in particular be chosen from the following:
  • the subject of the invention is also a device for implementing the method according to the invention, comprising:
  • This device is preferably able to cooperate with a means of presenting the results.
  • the invention also relates to a computer system comprising the above device.
  • the invention also relates to software comprising code elements programmed for the implementation of the method according to the invention, when said software is loaded into a computer system and executed by the computer system.
  • the invention also extends to software in the form of a product recorded on a medium readable by a computer system, comprising code elements programmed according to the method of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the steps of the method according to the invention
  • FIG. 2 represents an example of a screen showing the index of deviation of an area, here the transport tracks, its potential for improvement, and the comparison with the values obtained during a previous evaluation.
  • the example below represents a simulation of implementation of the method according to the invention on an open pit mining site. This implementation can easily be carried out using software installed on a portable computer.
  • FIG. 1 presents a schematic diagram of the different stages of the method according to the invention.
  • identification data such as:
  • the user delimits and defines in the site one or more zones in which the characteristics of the site and in particular of the functioning of the tires are substantially homogeneous and stable. Usually the user chooses at least three zones: • a vehicle loading area;
  • the user determines the objective parameters or criteria having an impact on the life of the tires, by the physical effects of these parameters or criteria on the tire itself (direct effect) or on the vehicle ( with indirect effect on the tire).
  • the user can define the following deviation parameters: loading area topography
  • each deviation parameter it is desirable, to facilitate its evaluation, to define a scale, for example from 1 to 5 (1, most abnormal situation for tires, 5, normal operating situation for tires), and to illustrate in a few sentences concrete situations more or less distant from normal conditions for tires.
  • topography of the tracks • bulging of the surface of the track: too large a bulge generates significant radial forces with regard to the tires; • slope: it has also been shown that the slope has a significant effect on the service life of tires; driving under load and uphill on a slope at 10% can reduce the service life by 19%; a slope of 12% can lead to a reduction in service life of up to 36%; rolling under load and downhill on a slope of 8% can reduce the life of the tire by 39%; downhill, a slope of 10% can lead to a reduction in service life of 56%; • slope of the slopes of the tracks (superelevation): the inclination or superelevation can be significant when cornering or at U-turn points; the angle of inclination, the radius of the turn and the speed of the vehicle are
  • the six deviation parameters selected for the loading area can be used. However, it is possible to add the following parameter if necessary: tire / track contact conditions * presence of dangerous protuberances: ferrous elements introduced into the concrete to reinforce it or sharp angles in concrete may exist in the crusher area.
  • the device After evaluating the deviation factors for each of the parameters and entering this data into the device, the device calculates the deviation index I for each zone, the relative deviation index 1 % as well as the potential for PA improvement and / or PAo o .
  • the system can also calculate the impact on the deviation index of the improvement potentials evaluated: I A - or I A% (relative potential deviation index after implementation of the envisaged improvement program).
  • the software then presents a synthetic screen of all of these results as presented for example in FIG. 2.
  • FIG. 2 gives an example of a synthetic zone report which can be obtained with the method according to the invention.
  • the area concerned is a "runway" area.
  • the identification data are arranged at the top of the sheet.
  • a table brings together the zone deviation parameters with their chosen deviation factors.
  • the variance factors are presented in the form of a value (scale from 1. to 5) accompanied by the corresponding explanatory sentence. The operator can also indicate his comments.
  • the values obtained are 2 for the undulations parameter, 3 for the stones presence and slope parameters and 4 for the bulging, inclination, aggregates, 180 ° turn and water parameters.
  • ⁇ XJ are values evaluated by taking into account the concrete possibilities of improving the parameter of deviation concerned, either by modifying the conditions of use of the vehicles, or maintenance of the tracks or even by modifying the types of tires used. For example, if the site is located in a humid tropical zone, there is very little chance of improving it with regard to the presence of water. On the other hand, a “presence of stones” parameter can be assigned a high potential improvement value if the stone spills in the working area of the vehicles are simply due to a lack of instructions or precautions that are easy and inexpensive to implement.
  • a parameter such as "protrusions” can be assigned a value of ⁇ x; low or very low if the site does not have the means necessary for the development to be carried out, or very high, for example 2 or 3 or 4 if the site has a budget and that development is therefore possible.
  • difference index I is also represented graphically with a range scale. This presentation is complementary because, as many precise values are compulsory for the calculation, it is generally not necessary to have a numerical value to visualize and synthesize the global value or "difference index" of the area.
  • the screen includes a movable mark which is positioned as a function of the value obtained by the calculation here 3.4 which corresponds on the screen to "good” compared to a scale of 5, the value 3 , 4 corresponds approximately to 69%>.
  • this step can be carried out in a successive mode, that is to say complete study of each zone, then passage to another zone, that is to say in masked mode that is to say study of each zone to each step.
  • the objective of the invention is indeed not only to search for the causes of tire damage on a given site, but also to propose remedies. It is therefore important to have the "potential for improvement" of each area considered, in order to focus efforts (infrastructure efforts, rehabilitation, maintenance, etc.) on the area (s) with the most high potential, that is to say an improvement of which will lead to the greatest impact on the life of the tire, at equal cost.
  • the process allows a dynamic correlation from one visit / measurement to another and / or in relation to the potential of the site.
  • the stages of comparison with a previous measurement make it possible to visualize the improvements obtained by the implementation of such or such recommendation.
  • these steps require periods that are as “stable” as possible, that is to say periods over which it is possible to carry out several measurements or evaluation, and calculations by the method of the invention, without the results being distorted by changes in conditions: the differences observed can then be attributed to the improvements made.
  • the process makes it possible to improve the recommendation of tires by taking into account exogenous but essential factors of the site on which the vehicles operate.
  • the invention also makes it possible, by the same type of database and calculation, to possibly recommend a change in the allocation of road maintenance vehicles such as graders. Recommendation of tires:
  • the parameters used above, as well as the weighting factors are a function of the tire used on site (type, structure, rubber, geometry of the tread, etc.).
  • the user therefore preferably integrates a database correlating each type of tire, rubber, etc. with each of the deviation parameters (for example, effect of increasing rubber hardness on the parameters, working pressure, and the like).
  • a computer calculation then simply makes it possible to visualize the impact of the choice of a particular tire on the deviation index of an area, and on its potential.
  • the invention makes it possible, by the same type of database and calculation, to possibly recommend a change of machine or vehicle. This will only be possible when the fleet is renewed.
  • the invention leads to the following advantages: attribution of the real causes to premature degradation of a tire; recommendation to improve the site (or change the type of tire); by recurring measurements over time over a “stable” period, compare curves (for example month by month) such as: - evolution of the tire budget for the period; evolution of the area deviation index; evolution of the area's potential; possible change in climatic conditions (presence of rainwater or not, etc.); possibly unexpected events (accidental unloading, subsidence of a roadway, etc.); in order to make it possible to correlate all of this information and allow the site operator to define a diagnosis and to decide, in cooperation with site staff, the improvements to be made and their implementation schedule.
  • the invention also covers all the embodiments and all the applications which will be directly accessible to those skilled in the art on reading the present application, their own knowledge, and possibly simple routine tests.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Procédé pour évaluer l'écart entre la situation à un instant donné d'un site et un état « normal » en ce qui concerne les conditions de fonctionnement de pneumatiques de véhicules lourds de type Génie Civil ou analogues sur ce site, dans lequel : un utilisateur détermine au moins une zone dudit site ; l'utilisateur détermine n paramètres caractéristiques des conditions de fonctionnement des pneumatiques dans ladite zone ; l'utilisateur affecte à chaque paramètre une cote d'écart (xi) et introduit cette cote dans un dispositif apte à effectuer automatiquement une consolidation I des cotes des n paramètres ; et le dispositif effectue une consolidation des cotes des n paramètres et génère I, indice d'écart de la zone.

Description

Procédé pour évaluer l'écart entre la situation à un instant donné d'un site et un état « normal » pour les conditions de fonctionnement de pneumatiques de véhicules de Génie Civil opérant sur ce site.
La présente invention concerne le secteur technique des pneumatiques, notamment des pneumatiques de véhicules de Génie Civil et d'engins analogues (domaine de l'agriculture intensive, véhicules opérant dans les ports, et analogues) et plus largement à tous les sites où opèrent de tels véhicules lourds dans des conditions stables ou au minimum stables durant une période de temps suffisante (par exemple, sur un même site, on peut éventuellement disposer une période de conditions stables « de saison sèche » et d'autres conditions stables « de saison des pluies » et analogues) ; plus précisément, l'invention concerne un procédé pour évaluer l'écart entre la situation à un instant donné d'un site et un état « normal » en ce qui concerne les conditions de fonctionnement de tels pneumatiques, sur une plage de temps correspondant à des conditions d'opérations stables.
Les pneumatiques de Génie Civil et d'autres véhicules analogues représentent un budget considérable pour les opérateurs de sites tels que des mines à ciel ouvert, le BTP, et opérations analogues. Le coût des pneumatiques peut représenter jusqu'à 20 % des frais de fonctionnement. Un ordre de grandeur pour de tels pneumatiques de grande dimension est de l'ordre, selon l'engin et sa dimension, de 8000 (pour un 33.00R51 ; 38 tonnes de capacité nominale de charge par pneumatique) à 25000 € (pour un 59/80 R 63 de 100 tonnes de capacité) pour un pneumatique.
Pour une mine à ciel ouvert, qui est l'exemple d'application le plus représentatif des applications de l'invention, le budget pneumatiques peut représenter selon la taille de 5 à 10 voire 15 M € par an sur la base de véhicules équipés de six pneumatiques avec un réassort complet du véhicule au terme d'un an.
On conçoit donc aisément que les opérateurs soient extrêmement attentifs à la durée de vie de ces pneumatiques. On conçoit tout aussi aisément que, lorsque des pneumatiques n'atteignent pas la durée de vie prévue, l'opérateur ait un besoin impératif, au regard de ses objectifs de rentabilité, de remédier au problème. Ceci est d'autant plus vrai que, au-delà du coût des pneumatiques, intervient dans les calculs de rentabilité du site le fait que des véhicules lourds sont immobilisés alors qu'ils ne devraient pas l'être.
Par ailleurs, le manufacturier de pneumatiques a un intérêt convergent, qui est de chercher à comprendre la cause de dégradations prématurées de pneumatiques, ceci pour que ses fabrications ne soient pas mises en cause.
Malgré les enjeux économiques énormes aussi bien pour l'opérateur d'un site que pour le manufacturier, il n'existe à ce jour aucune méthode permettant de comprendre et d'analyser les causes d'une dégradation prématurée d'un pneumatique. On se contente d'examens empiriques, de remplacements de pneumatiques (dont on a vu le coût), toutes mesures qui ne permettent pas d'apporter une solution.
Il existe donc un besoin important, même s'il ne semble pas avoir été reconnu dans l'art antérieur, ou jugé impossible à satisfaire à un coût raisonnable, pour un procédé qui permettrait d'attribuer la dégradation anormale d'un pneumatique de Génie Civil ou analogue à des causes objectives relatives aux caractéristiques du site sur lequel opèrent les véhicules.
L'invention concerne un procédé pour évaluer l'écart entre la situation à un instant donné d'un site et un état « normal » en ce qui concerne les conditions de fonctionnement de pneumatiques de véhicules lourds de type Génie Civil ou analogues sur ce site, dans lequel :
• un utilisateur détermine au moins une zone dudit site ;
• l'utilisateur détermine n paramètres caractéristiques des conditions de fonctionnement des pneumatiques dans ladite zone ; • l'utilisateur affecte à chaque paramètre une cote d'écart (x;) et introduit cette cote dans un dispositif apte à effectuer automatiquement une consolidation I des cotes des n paramètres ; et
• le dispositif effectue une consolidation des cotes des n paramètres et génère I, indice d'écart de la zone.
Par état « normal » d'une zone d'un site, on entend un état de la zone dans lequel les conditions de fonctionnement des pneumatiques sont conformes aux conditions pour lesquelles ils ont été conçus. Les pneumatiques peuvent alors offrir à leurs utilisateurs un service et une durée de vie attendus.
Selon un mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, les paramètres caractéristiques du fonctionnement des pneumatiques appartiennent au groupe suivant :
• des paramètres caractéristiques de la topographie des circuits suivis par les véhicules ;
• des paramètres caractéristiques des conditions de contact entre lesdits pneumatiques et lesdits circuits ; et
• des paramètres caractéristiques des conditions d'utilisation desdits véhicules.
De préférence, les paramètres caractéristiques de la topographie des circuits appartiennent notamment au groupe suivant :
• bombement du revêtement des pistes du circuit ;
• inclinaison des pistes du circuit (pente) ;
• inclinaison des virages des pistes du circuit (dévers) ; et • ondulations significatives du revêtement des pistes du circuit.
De préférence les paramètres caractéristiques des conditions d'utilisation des véhicules dans les circuits appartiennent notamment au groupe suivant :
• virages à 180° et demi-tours ; et • angle de braquage sur une zone de chargement ou de déchargement de matériaux. Avantageusement les paramètres caractéristiques des conditions de contact entre les pneumatiques et les pistes du circuit appartiennent notamment au groupe suivant :
• fermeté du revêtement ;
• présence d'agrégats ; • présence de pierres ;
• déversement accidentel de pierres ;
• présence de protubérances dangereuses ; et
• présence d'eau.
Le dispositif peut simplement effectuer une moyenne arithmétique des cotes d'écart des n paramètres, de sorte que : 1 » n ,=ι
Le dispositif peut aussi effectuer une moyenne arithmétique des cotes d'écart pondérée par des facteurs de pondération (fr) donnés pour chacun des n paramètres, de sorte que : n ΣX ,
Les facteurs de pondération (f,) peuvent être compris entre 0.1 et 3, et de préférence entre 0.5 et 2.
Chaque paramètre d'une zone peut avoir une échelle de valeurs comprises entre 1 et m, de préférence 1 correspondant à de mauvaises conditions de fonctionnement et m à des conditions de fonctionnement « normales » des pneumatiques.
Le dispositif peut aussi avantageusement normer la valeur de consolidation I d'une zone donnée par rapport à une situation « normale » théorique Ith, telle que : ≈ Σf, et génère I% = 100
Selon encore un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, en outre : • pour au moins une zone délimitée du site et pour au moins l'un de n paramètres donnés, le dispositif reçoit une cote de réduction d'écart (ΔXJ) entre les conditions à un instant donné et les conditions normales de fonctionnement des pneumatiques pour le paramètre dans la zone ; et • le dispositif effectue une consolidation des cotes de réduction d'écart des n paramètres de la zone et génère PA, indice de réduction potentielle d'écart de la zone et/ou PAoo indice relatif de réduction potentielle d'écart de la zone, de sorte que :
Cette étape permet d'identifier les zones et les points où l'impact sur l'indice d'écart sera le plus élevé.
De préférence, le dispositif calcule encore :
• pour chaque paramètre d'une zone, la cote d'écart potentielle (XIA = I+ΔXJ) correspondant à l'état attendu du paramètre après avoir mis en œuvre des améliorations évaluées ; et
• le dispositif consolide lesdites cotes d'écart attendues pondérées éventuellement des facteurs de pondération pour obtenir IA, indice d'écart potentiel de la zone. Cet indice A permet de visualiser l'impact du potentiel de réduction d'écart, s'il est mis en œuvre, sur l'indice d'écart de la zone considérée.
Les différentes mesures du procédé selon l'invention après avoir été collationnées et résumées mettent en exergue les zones problématiques et permettent de définir et de préconiser en liaison avec le personnel du site concerné des actions correctrices.
Ces préconisations peuvent aussi s'appliquer aux choix et aux conditions opératoires des types de pneumatiques des véhicules ; elles peuvent aussi concerner les types et/ou conditions opératoires des véhicules et des engins du site.
Le dispositif peut aussi avantageusement effectuer une étape supplémentaire de comparaison des indices d'écart et/ou des potentiels d'améliorations obtenus avec les indices et/ou potentiels obtenus pour la même zone lors d'une évaluation précédente.
Les étapes de comparaison avec une mesure précédente permettent de visualiser les améliorations obtenues par la mise en œuvre de telle ou telle préconisation. Pour être fiables, ces étapes requièrent des périodes aussi « stables » que possible, c'est-à-dire des périodes sur lesquelles on peut effectuer plusieurs mesures ou évaluation, et calculs par le procédé de l'invention, sans que les résultats soient faussés par des changements de conditions : on peut alors sensiblement attribuer les différences constatées aux améliorations effectuées.
Le procédé selon l'invention peut avantageusement comporter des étapes de génération des données obtenues sur un support de présentation. Un tel support peut être tel qu'écran d'ordinateur, impression papier, transmission par tout moyen vers un site éloigné, ou de ce site éloigné.
Le site éloigné peut notamment être une banque de données centrale ou régionale où sont stockés tous les résultats des sites soumis au procédé, y compris les préconisations d'amélioration effectuées, et les améliorations réelles constatées, et toutes autres informations permettant à un opérateur sur site de rechercher dans la base de données les meilleurs paramètres à considérer, ou de valider ses choix de paramètres.
Les données générées sur le support de présentation peuvent notamment être choisies parmi les suivantes:
• l'identification du site en ses principaux paramètres ;
• l'identification des pneumatiques concernés ;
• pour chaque zone, l'affichage des paramètres sélectionnés et des cotes d'écart attribués à chacun de ces paramètres ; • pour chaque zone, l'affichage de l'indice d'écart, et/ou du potentiel de réduction d'écart, et éventuellement des valeurs obtenues lors de mesures précédentes ;
• des commentaires concernant chaque paramètre de chaque zone ;
• des recommandations concernant chaque paramètre de chaque zone ; et
• un affichage visuel ou alpha numérique de l'évolution de l'indice d'écart si l'on applique le potentiel de réduction d'écart.
L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, comportant :
• au moins un accès aux données à traiter ; • au moins une unité de calcul, permettant le calcul des indices et/ou potentiels ; et
• des instructions de mise en œuvre, permettant d'exécuter le procédé.
Ce dispositif est préférentiellement apte à coopérer avec un moyen de présentation des résultats.
L'invention a aussi pour objet un système informatique comprenant le dispositif précédent.
L'invention a aussi pour objet un logiciel comprenant des éléments de code programmés pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, lorsque ledit logiciel est chargé dans un système informatique et exécuté par le système informatique. L'invention s'étend aussi à un logiciel sous forme de produit enregistré sur un support lisible par un système informatique, comprenant des éléments de code programmés selon le procédé de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 présente un diagramme schématique des étapes du procédé selon l'invention ; et - la figure 2 représente un exemple d'écran montrant l'indice d'écart d'une zone, ici les pistes de transport, son potentiel d'amélioration, et la comparaison avec les valeurs obtenues lors d'une précédente évaluation.
L'exemple ci-dessous représente une simulation de mise en œuvre du procédé selon l'invention sur un site minier à ciel ouvert. Cette mise en œuvre peut aisément être réalisée au moyen d'un logiciel implanté sur un ordinateur portable.
La figure 1 présente un diagramme schématique des différentes étapes du procédé selon l'invention.
Après initialisation du logiciel, l'utilisateur introduit des données d'identification telles que :
• l'identification du site concerné en ses principaux paramètres, comme le nom de la mine, le matériau transporté, l'identification de la piste de transport, la distance d'un cycle parcouru par les véhicules ;
• l'identification du type de véhicule, de la dimension des pneumatiques, du type de gommes de la bande de roulement des pneumatiques ;
• l'identification de l'utilisateur et du représentant du site ;
• la date de l'évaluation et la date de l'évaluation précédente. Puis, si cela n'a pas déjà été réalisé auparavant, l'utilisateur délimite et définit dans le site une ou plusieurs zones dans lesquelles les caractéristiques du site et notamment de fonctionnement des pneumatiques sont sensiblement homogènes et stables. Usuellement l'utilisateur choisit au moins trois zones : • une aire de chargement des véhicules ;
• les pistes de transport ;
• une aire de déchargement des véhicules.
Ensuite, pour chaque zone, l'utilisateur détermine les paramètres ou critères objectifs ayant un impact sur la durée de vie des pneumatiques, par les effets physiques de ces paramètres ou critères sur le pneumatique lui-même (effet direct) ou sur le véhicule (avec effet indirect sur le pneumatique).
Dans le cas de l'aire de chargement des véhicules (zone 1), l'utilisateur peut définir les paramètres d'écart suivants : topographie de l 'aire de chargement
• ondulations significatives du revêtement : des ondulations du sol de l'aire de chargement ou de travail ont une influence importante sur la charge du véhicule ou de l'engin (oscillations) et donc sur l'amplitude des flexions subies par les pneumatiques ; ce critère se retrouvera pour les deux autres zones ; conditions du contact pneumatique/revêtement
• présence de pierres sur l'aire de chargement : la présence sur l'aire de chargement de pierres ou matériaux peut causer des dommages importants aux pneumatiques ;
• présence de pierres au point de chargement des matériaux : on cherche à évaluer la propreté (présence des pierres) du point de chargement et si les véhicules doivent ou non reculer dans les matériaux à charger ;
• fermeté du revêtement : la fermeté du sol influence l'aire de contact des pneumatiques avec le sol ; un sol instable ou « mou » peut engendrer des dérapages, des coupures au flanc des pneumatiques, des dommages aux bandes de roulement ou même leur arrachement ; • présence d'eau : une zone inondée peut masquer des pierres ou débris au sol ; ce peut être un phénomène saisonnier. conditions d'utilisation des véhicules • angle de braquage des véhicules lourds : l'angle de braquage a un effet sur la durée de vie des pneumatiques ; les possibilités de dommages sont en effet accentuées par les faibles rayons de braquage ; si les véhicules ont la possibilité de manœuvrer sur l'aire de chargement et au point de chargement avec de grands rayons de braquage, ce risque diminue.
Pour chaque paramètre d'écart, il est souhaitable, pour faciliter son évaluation, de définir une échelle, par exemple de 1 à 5 (1, situation la plus anormale pour les pneumatiques, 5, situation normale de fonctionnement pour les pneumatiques), et d'illustrer en quelques phrases des situations concrètes plus ou moins éloignées des conditions normales pour les pneumatiques.
Les tableaux suivants illustrent pour les six paramètres précédents une échelle proposée des facteurs d'écart.
Paramètre : présence de pierres sur la zone
Paramètre : présence de pierres au point de chargement des matériaux
Paramètre : angle de braquage
Paramètre : ondulations du revêtement
Paramètre : fermeté du revêtement
Paramètre : présence d'eau
Dans le cas de la zone des pistes de transport, on peut retenir comme précédemment les paramètres présence de pierres sur la zone, ondulations du revêtement, fermeté du revêtement et présence d'eau. Il est cependant souhaitable d'ajouter les cinq paramètres suivants : topographie des pistes • bombement du revêtement de la piste : un bombement trop important génère des forces radiales importantes en ce qui concerne les pneumatiques ; • pente : on a montré également que la pente a un effet important sur la durée de vie des pneumatiques ; rouler en charge et en montée sur une pente à 10 % peut réduire la durée de vie de 19 % ; une pente de 12 % peut entraîner une réduction de durée de vie pouvant atteindre 36 % ; rouler en charge et en descente sur une pente à 8 % peut réduire la durée de vie du pneumatique de 39 % ; en descente, une pente de 10 % peut entraîner une réduction de durée de vie de 56 % ; • inclinaison des virages des pistes (dévers) : l'inclinaison ou dévers peut être important dans les virages ou aux points de demi-tour ; l'angle d'inclinaison, le rayon du virage ainsi que la vitesse du véhicule sont des facteurs déterminants ; conditions du contact pneumatiques/pistes • agrégats : la présence et la quantité d'agrégats ne peuvent pas toujours être évaluées ou mesurées, selon leur visibilité (présence d'eau par exemple, ou de poussière) ; dans de bonnes conditions de visibilité, il est souhaitable que les agrégats ne soient pas visibles ; à partir d'une certaine taille, par exemple 25 mm de « diamètre », on les assimilera à des pierres tombées accidentellement ; conditions d'utilisation des véhicules • virage à 180° ou demi-tour : de tels virages très serrés peuvent causer des transferts de charge ou des surcharges, avec une influence sur le pneumatique.
Les tableaux suivants illustrent pour les cinq paramètres précédents une échelle proposée des facteurs d'écart. Paramètre : bombement du revêtement de la piste
Paramètre : inclinaison (dévers)
Dans le cas de la zone de déchargement des matériaux, on peut retenir les six paramètres d'écart sélectionnés pour la zone de chargement. Il est cependant possible d'ajouter si nécessaire le paramètre suivant : conditions du contact pneumatiques/pistes * présence de protubérances dangereuses : il peut exister sur la zone du concasseur des éléments ferreux introduits dans le béton pour le renforcer ou des angles vifs en béton.
Le tableau suivant illustre pour ce paramètre une échelle proposée de facteur d'écart. Paramètre : présence de protubérances dangereuses
Il est bien évident que l'homme de métier pourra sélectionner plus ou moins de zones d'intérêt, plus ou moins de paramètres pour chaque zone, une échelle plus ou moins ample, et des facteurs de caractérisation de l'écart, pour chaque paramètre, différents ou dérivés de ceux qui sont cités dans cet exemple non limitatif. De même, les zones, paramètres et critères devront être adaptés s'il s'agit d'évaluer d'autres types de chantiers par exemple les manœuvres en zone portuaires, l'entretien des pistes d'un aéroport, les manœuvres dans une zone industrielle chimique, etc .. De telles adaptations apparaîtraient clairement à l'homme de métier et ne s'écarteraient pas de la présente invention. En présence d'un représentant du site, l'opérateur du procédé selon l'invention va utiliser les échelles de paramètres d'écart décrites ci-dessus pour évaluer pour le site concerné les valeurs Xj pour chaque paramètre et pour chaque zone.
De préférence, ils vont aussi évaluer les valeurs ΔXJ correspondant au potentiel d'amélioration envisageable pour le paramètre concerné.
Après avoir évalué les facteurs d'écart pour chacun des paramètres et introduit ces données dans le dispositif, celui-ci calcule l'indice d'écart I de chaque zone, l'indice d'écart relatif 1% ainsi que le potentiel d'amélioration PA et/ou PAoo. Le dispositif peut aussi calculer l'impact sur l'indice d'écart des potentiels d'amélioration évalués : IA- ou IA% (indice d'écart potentiel relatif après mise en œuvre du programme d'améliorations envisagé).
Le logiciel présente alors un écran synthétique de l'ensemble de ces résultats tel que présenté par exemple à la figure 2.
Et, il établit le compte rendu final.
Les différentes mesures sont coUationnées et résumées. Elles mettent en exergue les zones problématiques et permettent la mise en œuvre d'actions correctrices.
La figure 2 donne un exemple de rapport synthétique de zone qui peut être obtenu avec le procédé selon l'invention. La zone concernée est une zone « pistes ».
Les données d'identification sont disposées en haut de la feuille.
Ensuite un tableau rassemble les paramètres d'écart de la zone avec leur facteurs d'écart choisis. Les facteurs d'écart sont présentés sous forme de valeur (échelle de 1. à 5) accompagnée de la phrase explicative correspondante. L'opérateur peut aussi indiquer ses commentaires. Ici, les valeurs obtenues sont de 2 pour le paramètre ondulations, 3 pour les paramètres présence de pierres et pente et 4 pour les paramètres bombement, inclinaison, agrégats, virage à 180° et eau.
En prenant tous les facteurs de pondération des paramètres à 1, il en résulte une valeur d'indice d'écart donnée par :
31/9 = 3,4 ; et
x 100 , ici, 1% = 31/45x100 = 69%
Le potentiel d'amélioration pour chaque paramètre n'apparaît pas sur la figure 2. Les valeurs de ΔXJ ont été les suivantes :
Ces valeurs de ΔXJ sont des valeurs évaluées en prenant en compte les possibilités concrètes d'amélioration du paramètre d'écart concerné, que ce soit en modifiant les conditions d'utilisation des véhicules, ou d'entretien des pistes ou encore en modifiant les types de pneumatiques utilisés. Par exemple, si le site se situe en zone tropicale humide, il existera très peu de chances de l'améliorer en ce qui concerne la présence d'eau. En revanche, un paramètre « présence de pierres » peut être affecté d'une valeur d'amélioration potentielle élevée si les déversements de pierres dans la zone de travail des véhicules sont dus simplement à une absence de consignes ou de précautions qu'il est facile et peu coûteux de mettre en œuvre. De même un paramètre tel que « protubérances » peut être affecté d'une valeur de Δx; faible ou très faible si le site ne dispose pas des moyens nécessaires aux aménagements à réaliser, soit très élevé, par exemple 2 ou 3 ou 4 si le site dispose d'un budget et que les aménagements sont donc possibles.
En appliquant la formule suivante on a :
PA = - , ici, PA = 6/9 = 0,67 ou en valeur relative : PAo/o = 6/45x100 = 13%.
A la figure 2, on voit que l'indice d'écart I est aussi représenté graphiquement avec une échelle de plages. Cette présentation est complémentaire car, autant des valeurs précises sont obligatoires pour le calcul, autant il n'est en général pas nécessaire de disposer d'une valeur chiffrée pour visualiser et synthétiser la valeur globale ou « indice d'écart » de la zone.
Dans cette simulation, on a choisi de disposer d'un écran comportant pour chaque zone, outre les paramètres et un tableau des facteurs d'écart de ces paramètres, une représentation graphique colorée en cinq plages de niveau de qualité du site :
« très faible » « faible » « moyen » « bon » « excellent » « Très faible » correspond donc à un état de la zone considérée dégradant très fortement le pneumatique.
Naturellement, une échelle de 1 à 5 aurait pu être choisie, etc...
Dans le cas présent, l'écran comporte un repère mobile qui se positionne en fonction de la valeur obtenue par le calcul ici 3,4 ce qui correspond sur l'écran à « bon » par rapport à une échelle de 5, la valeur 3,4 correspond sensiblement à 69 %>.
Cette présentation permet d'identifier immédiatement le principal problème posé aux pneumatiques dans cette zone, celui des ondulations. En accord avec le personnel du site, on peut proposer d'affecter des véhicules tels des niveleuses pour fortement améliorer ce paramètre. C'est pourquoi on a évalué une possibilité d'amélioration potentielle de ce paramètre de 3.
L'opérateur mène ensuite ces opérations pour chacune des zones du site. Il est évident que cette étape peut être menée selon un mode successif, c'est-à-dire étude complète de chaque zone, puis passage à une autre zone, soit en mode masqué c'est-à-dire étude de chaque zone à chaque étape.
L'objectif de l'invention est en effet non seulement de rechercher les causes de dégradations de pneumatiques sur un site donné, mais aussi de proposer des remèdes. Il est donc important de disposer du « potentiel d'amélioration » de chaque zone considérée, afin de faire porter les efforts (efforts d'infrastructure, de remise en état, d'entretien, etc.) sur la ou les zones présentant le plus fort potentiel, c'est-à-dire dont l'amélioration conduira au plus grand impact sur la durée de vie du pneumatique, à coût égal.
Lors de la visite suivante, la comparaison des indices d'écart permettra de vérifier si les préconisations ont eu l'impact escompté, et de quel potentiel on dispose encore Comparaison avec l'indice obtenu lors de la précédente étude du même site. Cette étape (techniquement très simple) est importante, bien que facultative, car elle permet de vérifier si les recommandations et préconisations données au responsable du site lors de la ou des visites précédentes ont conduit aux améliorations escomptées.
Pour que cette comparaison ait un sens, il faut naturellement que la seule modification notable puisse être attribuée aux travaux d'amélioration. Il faut donc que les autres paramètres (pluviométrie, poussière, etc.) soient stables sur la période considérée et que des incidents (renversement d'un camion de minerai sur la piste) n'affectent pas cette stabilité.
Le procédé autorise une corrélation dynamique d'une visite/mesure sur l'autre et/ou par rapport au potentiel du site. Les étapes de comparaison avec une mesure précédente permettent de visualiser les améliorations obtenues par la mise en œuvre de telle ou telle préconisation. Pour être fiables, ces étapes requièrent des périodes aussi «stables » que possible, c'est-à-dire des périodes sur lesquelles on peut effectuer plusieurs mesures ou évaluation, et calculs par le procédé de l'invention, sans que les résultats soient faussés par des changements de conditions : on peut alors sensiblement attribuer les différences constatées aux améliorations effectuées.
Le procédé permet d'améliorer la préconisation de pneumatiques par la prise en compte des facteurs exogènes mais incontournables du site sur lequel les véhicules évoluent.
Par exemple, sur un site à trois zones, et en faisant l'hypothèse que deux zones ont un fort potentiel et la troisième est plus faible. Il sera possible de préconiser des aménagements du site pour les deux zones à fort potentiel, et de préconiser un de plus changement de type de pneumatique pour le troisième car mieux adaptés aux conditions d'usage.
L'invention permet aussi, par le même type de banque de données et de calcul, de préconiser éventuellement un changement d'affectation des véhicules de maintenance des routes comme les niveleuses. Préconisation de pneumatiques :
L'homme de métier aura compris que les paramètres employés ci-dessμs, ainsi que les facteurs de pondération, sont fonction du pneumatique employé sur site (type, structure, gomme, géométrie de la bande de roulement, etc.). L'utilisateur intègre donc de préférence une banque de données corrélant chaque type de pneumatique, de gomme, etc. avec chacun des paramètres d'écart (par exemple, effet de l'augmentation de la dureté de gomme sur les paramètres, de la pression de service, et analogues).
Un calcul informatique permet alors simplement de visualiser l'impact du choix de tel ou tel pneumatique sur l'indice d'écart d'une zone, et sur son potentiel.
Par exemple, sur un site à trois zones comme dans cet exemple, et en faisant l'hypothèse que deux zones ont un fort potentiel et la troisième un faible potentiel, il sera possible de préconiser des aménagements du site pour les deux zones à fort potentiel, et de préconiser de plus un changement de type de pneumatique si un nouveau type augmente le potentiel de la troisième zone (sans naturellement affecter les indices d'écart et potentiels des deux autres).
Préconisation de véhicules ou engins :
L'invention permet, par le même type de banque de données et de calcul, de préconiser éventuellement un changement d'engin ou véhicule. Ceci ne sera réalisable que lors du renouvellement du parc.
L'invention conduit aux avantages suivants : attribution des vraies causes à une dégradation prématurée d'un pneumatique ; préconisation d'amélioration du site (ou de changement de type de pneumatique) ; par des mesures récurrentes dans le temps sur une période « stable », comparer des courbes (par exemple mois par mois) telles que : - évolution du budget pneumatique de la période ; évolution de l'indice d'écart de la zone ; évolution du potentiel de la zone ; éventuellement changement de conditions climatiques (présence d'eau de pluie ou non, etc.) ; éventuellement événements inattendus (déchargement accidentel, affaissement d'une chaussée, etc...) ; afin de permettre de corréler l'ensemble de ces informations et permettre à l'opérateur du site de définir un diagnostic et de décider en coopération avec le personnel du site des améliorations à apporter et de leur calendrier de mise en œuvre.
L'invention couvre également tous les modes de réalisation et toutes les applications qui seront directement accessibles à l'homme de métier à la lecture de la présente demande, de ses connaissances propres, et éventuellement d'essais simples de routine.

Claims

RENENDICATIONS
1. Procédé pour évaluer au moyen d'un dispositif et en ce qui concerne les conditions de fonctionnement de pneumatiques de véhicules lourds de type Génie Civil ou analogues l'écart entre la situation à un instant donné d'un site et un état « normal », c'est-à-dire un état dans lequel les conditions de fonctionnement des pneumatiques sont conformes aux conditions pour lesquelles ils ont été conçus, dans lequel :
• pour une zone délimitée du site et pour un nombre n de paramètres donné, le dispositif reçoit une cote d'écart associée à chacun desdits n paramètres ; et « le dispositif effectue une consolidation des cotes d'écart des n paramètres et génère I, indice d'écart de la zone.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les paramètres caractéristiques du fonctionnement des pneumatiques appartiennent au groupe suivant : • des paramètres caractéristiques de la topographie des circuits suivis par les véhicules ;
• des paramètres caractéristiques des conditions de contact entre lesdits pneumatiques et lesdits circuits ; et
• des paramètres caractéristiques des conditions d'utilisation desdits véhicules.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, les paramètres caractéristiques de la topographie des circuits appartiennent notamment au groupe suivant :
• bombement du revêtement des pistes des circuits ;
• inclinaison des pistes des circuits (pente) ; • inclinaison des virages des pistes des circuits (dévers) ; et
• ondulations significatives du revêtement des pistes des circuits.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel les paramètres caractéristiques des conditions d'utilisation des véhicules dans les circuits appartiennent notamment au groupe suivant :
• virages à 180° et demi-tours ; et • angle de braquage sur une zone de chargement ou de déchargement de matériaux.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel les paramètres caractéristiques des conditions de contact entre les pneumatiques et les pistes des circuits appartiennent notamment au groupe suivant :
• fermeté du revêtement ;
• présence d'agrégats ;
• présence de pierres ;
• déversement accidentel de pierres ; • présence de protubérances dangereuses ; et
• présence d'eau.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel ledit dispositif effectue une moyenne arithmétique des cotes d'écart des n paramètres, de sorte que : 1 " I ≈ -∑x, n ,=ι
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel ledit dispositif effectue une moyenne arithmétique desdites cotes d'écart pondérée par des facteurs de pondération (f,) donnés pour chacun desdits n paramètres, de sorte que :
∑χ,f,
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel lesdits facteurs de pondération (f,) sont compris entre 0.1 et 3, de préférence entre 0.5 et 2.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel chaque paramètre a une échelle de valeurs comprises entre 1 et m, de préférence 1 correspondant à de mauvaises conditions de fonctionnement et m à des conditions de fonctionnement « normales » des pneumatiques.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le dispositif norme la valeur de consolidation I d'une zone donnée par rapport à une situation « normale » théorique Ith, telle que :
et génère = x lOO
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel, en outre :
• pour au moins une zone délimitée du site et pour au moins l'un desdits n paramètres donnés, le dispositif reçoit une cote de réduction d'écart (Δxr) dudit paramètre basée sur les possibilités concrètes de réduction de l'écart entre les conditions à un instant donné et les conditions normales de fonctionnement des pneumatiques pour ledit paramètre dans ladite zone ; et
• ledit dispositif effectue une consolidation des cotes de réduction d'écart des n paramètres de ladite zone et génère PA, indice de réduction potentielle d'écart de la zone et/ou PA% indice relatif de réduction potentielle d'écart de la zone, de sorte que :
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel, en outre :
• pour chaque paramètre d'une zone, le dispositif calcule une cote d'écart potentielle (X,A = Xi+Δx,) dudit paramètre ; et • le dispositif consolide lesdites cotes d'écart potentielles pondérées éventuellement des facteurs de pondération pour obtenir IA, indice d'écart potentiel de la zone.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel, le dispositif effectue une étape supplémentaire de comparaison des indices d'écarts et/ou des potentiels de réduction des écarts obtenus avec les indices et/ou potentiels obtenus pour la même zone lors d'une évaluation précédente.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel ledit dispositif génère des données obtenues sur un support de présentation.
15. Procédé selon la revendication 14, tel que les données générées sur un support de présentation peuvent notamment être choisies parmi les suivantes:
• l'identification du site en ses principaux paramètres ; • l'identification des pneumatiques concernés ; •
• pour chaque zone, l'affichage des paramètres sélectionnés et des cotes d'écart attribuées à chacun de ces paramètres ;
• pour chaque zone, l'affichage de l'indice d'écart, et/ou du potentiel de réduction, et éventuellement des valeurs obtenues lors de mesures précédentes ; • des commentaires concernant chaque paramètre de chaque zone ;
• des recommandations concernant chaque paramètre de chaque zone ; et
• un affichage visuel ou alpha numérique de l'évolution de l'indice d'écart si l'on applique le potentiel de réduction d'écart.
16. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 15, comportant :
• au moins un accès aux données à traiter ;
• au moins une unité de calcul, permettant le calcul des indices et/ou potentiels ; et
• des instructions de mise en œuvre, permettant d'exécuter ledit procédé.
17. Dispositif selon la revendication 16, tel qu'il est apte à coopérer avec un moyen de présentation des résultats.
18. Système informatique comprenant un dispositif selon l'une des revendications 16 et 17.
19. Logiciel comprenant des éléments de code programmés pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, lorsque ledit logiciel est chargé dans un système informatique et exécuté par ledit système informatique.
20. Logiciel sous forme de produit enregistré sur un support lisible par un système informatique, comprenant des éléments de code programmés selon la revendication 19.
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