EP3652381A1 - Procede de rodage de piste d'essai en enrobe bitimineux - Google Patents

Procede de rodage de piste d'essai en enrobe bitimineux

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EP3652381A1
EP3652381A1 EP18749558.5A EP18749558A EP3652381A1 EP 3652381 A1 EP3652381 A1 EP 3652381A1 EP 18749558 A EP18749558 A EP 18749558A EP 3652381 A1 EP3652381 A1 EP 3652381A1
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EP
European Patent Office
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bristles
test track
honing
machine
abrasive
Prior art date
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EP18749558.5A
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German (de)
English (en)
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EP3652381C0 (fr
EP3652381B1 (fr
Inventor
Pierre Cormier
Jérôme MAHE
Frédéric PEYRIN
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Arteme
Original Assignee
Arteme
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Publication date
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Publication of EP3652381A1 publication Critical patent/EP3652381A1/fr
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Publication of EP3652381C0 publication Critical patent/EP3652381C0/fr
Publication of EP3652381B1 publication Critical patent/EP3652381B1/fr
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    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/18—Single-purpose machines or devices for grinding floorings, walls, ceilings or the like
    • B24B7/186—Single-purpose machines or devices for grinding floorings, walls, ceilings or the like with disc-type tools
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    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/145—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face having a brush-like working surface
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    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/008—Disc-shaped brush bodies
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    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/30—Brushes for cleaning or polishing
    • A46B2200/3093—Brush with abrasive properties, e.g. wire bristles

Definitions

  • the present invention relates to a method for honing the surface condition of a test track for vehicles, said track being asphalt asphalt, comprising the provision of a processing machine comprising a rotating head bearing at least one friction element for modifying the state of the surface of said test track, placing on the processing machine at least one rotary abrasive disc and the treatment of the surface to be modified.
  • Polishing machines are also well known.
  • US20070272223 discloses a polishing machine comprising a rotary friction surface provided with bristles. These bristles may be covered with abrasive particles such as, for example, silicon carbide. This type of machine is used for example for polishing concrete floors.
  • Document WO20051 13198 illustrates an example of a polishing brush comprising bristles encrusted with metallic abrasive particles. These abrasive bristles are for example used to polish concrete floors.
  • the main objective of the invention is to define a surface treatment method for lowering the adhesion level of a new test track to bring it into a specific target, such as a target provided for by the regulations in force.
  • the invention provides a method for honing the surface condition of a test track for asphalt mix vehicles, comprising the following steps:
  • a processing machine comprising a rotating head carrying at least one friction element, for modifying the state of the surface of said test track;
  • This method makes it possible to modify the friction characteristics of the track in order to obtain a range of determined characteristics, for example specific characteristics of adhesion on wet ground.
  • the method comprises a preliminary preparation step of removing the bituminous binder on the surface of the aggregates by hydro-etching. Such a step makes it possible to obtain favorable results with reduced implementation deadlines.
  • the friction element is a abrasive disc with bristles impregnated with abrasive particles.
  • the bristles advantageously have a height greater than 15 mm.
  • the form factor of the bristles is advantageously between 1/50 and 1/10, and more preferably between 1/40 and 1/30.
  • the height of the bristles is preferably less than 60 mm.
  • the diameter of the bristles is advantageously between 2 and 4 mm.
  • the abrasive particles of the bristles are silicon carbide (SiC), ceramic or tungsten carbide.
  • the speed of rotation of the rotating discs is between 1000 and 1500 revolutions / minute and more preferably of substantially 1200 revolutions / minute.
  • the speed of movement of the machine is between 0.5 and 15 meters / minute and more preferably between 5 and 10 meters / minute.
  • the number of passes of the machine is preferably between 1 and 10 and more preferably between 2 and 6.
  • the average contact pressure of the bristles abrasive discs is between 1 and 5 bar, preferably between 2 and 4 bar.
  • a work load preferably between 200 and 400kg and more preferably between 260 and 300kg.
  • the machine comprises a sensor giving an indication of the evolution of the treatment, such as a pendulum-type sensor (such as a "British Pendulum Tester” sensor).
  • a sensor giving an indication of the evolution of the treatment such as a pendulum-type sensor (such as a "British Pendulum Tester” sensor).
  • the invention also provides a tire test track surface treatment machine for implementing the lapping method previously described, comprising a rotary head carrying at least one friction element capable of modifying the state. the surface of said test track, wherein the friction element is a abrasive disc with bristles impregnated with abrasive particles, and wherein the form factor of the bristles is advantageously between 1/50 and 1/10, and more preferably between 1/40 and 1/30.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an example of surface treatment machine
  • FIG. 2 is a bottom view of the machine of Figure 1, equipped with abrasive bristles brushes;
  • - Figure 3 is a schematic side view of a brush with abrasive bristles;
  • FIG. 4 is a diagrammatic representation in perspective of a filament that makes up the brush with abrasive bristles
  • FIG. 5 is a view from below of an example of an abrasive disc
  • FIG. 6 is a schematic representation in profile of a carriage loaded polishing position and provided with a pad
  • FIG. 7 is a table illustrating the effects noted on the coating for different types of polishing.
  • FIG. 8 is a table summarizing the types of tires used for the comparative tests.
  • FIG. 9 is a summary table of the AST variations obtained for each of the tests carried out.
  • the desired adhesion levels for the test tracks of vehicles and / or tires are for example defined in standards.
  • the process must be able to cover the whole range of values 0.5 ⁇ MAST -i 6 P these ⁇ 0.9, and more preferably values 0.6 ⁇ MAST -i 6 P these ⁇ 0.8.
  • tests of behavior of known tires carried out on a new track treated with the process according to the invention made it possible to obtain results of tire classifications comparable to those previously obtained on regulatory test tracks or other.
  • Rate of decrease of ⁇ 0.07pt AST per passage
  • a 550m 2 track was specially built in a low activity area of a tire testing center. It consists of two different coatings (SoM and Sol2) taken from braking tracks on wet ground. After a preparatory work which consisted of removing the bituminous binder on the surface of the aggregates by hydro-etching and delimiting the working areas, the track was delivered to test polishing methods.
  • a large pad comprising a lower friction surface provided with a plurality of tire bearing strips arranged in parallel, serves as a working surface. To improve efficiency, loads are placed on the pad.
  • the shoe forms a kind of trailer without wheels, towed by a tractor or other vehicle with high traction power.
  • Figure 6 schematically illustrates an example of pad on which loads are placed.
  • HP Patin technique creates a device that allows to rub the rubber on the coating to lap with the right pressure and long enough.
  • the trolley consists of a sturdy metal frame, which can be handled by a "standard" tractor (for lifting and transport) and placed on rubber pads.
  • the truck weighs a total of 2200 kg.
  • HP pad has given rise to a number of incidents. It was necessary to modify the watering system to reduce the risk of burn destruction. The skates wear out very quickly. Then, it was necessary to add shims to extend the life of the pads. All combined with a work posture quite uncomfortable for the operator, who had to spend his time looking behind him. As a result, productivity has been very poor. An average of eleven passes per day was made during the tests.
  • the implementation made it possible to quickly identify two defects on the first batch of pads that was manufactured: tearing by delamination; burn wear.
  • the surface is about 4m2 and the weight of the order of 250kg.
  • the use of the powder must comply with conventional polishing techniques. We start with a high particle size and finish with a fine particle size. For these tests, three granulometries were supplied: 10, 5 and 3pm. After treatment, cleaning the treated area is not easy.
  • the slipped length is significantly superior to the HP pad technique. At each pass, a granulate undergoes 2m of slipped length.
  • the machine is electric and requires an autonomous group to ensure its power to the track.
  • FIG. 1 An example of a treatment machine 1 by sanding and its various elements is illustrated schematically in Figures 1 to 4.
  • the machine 1 has a rotating head 2 and is mounted on wheels 8.
  • Each of the friction elements 3 is rotated around its central axis.
  • the speed is adjusted by inverter to a speed of rotation of 1200tr / min.
  • the friction elements 3 comprise brushes 4 provided with bristles 5.
  • at least one portion of the bristles 5 is coated with abrasive particles 6. All of the three brushes 4 are rotated around each other. the central axis 7 of the machine (of the order of 100 rpm), thus generating a double rotation movement of the abrasive discs 4.
  • the abrasive particles 6 are preferably made of SiC, ceramics or tungsten carbide.
  • the machine used during testing has an autonomous advancement system with adjustable speed.
  • the machine is controlled by an operator by radio communication. The operator must be within 5m of the machine.
  • Other operating parameters are adjustable: the mass of shedding and watering.
  • the device shown is used for polishing or cleaning tasks. In these cases, the bristles do NOT include abrasive particles.
  • the implementation requires having available an electrical group.
  • the time required to assemble the equipment is relatively short but requires lifting equipment to transport the machine quickly.
  • continuous watering is necessary. It allows the evacuation of sludge and ensures the cooling of the interface and the ground.
  • One or more loads 9 or masses can be applied to the machine to increase the polishing efficiency.
  • the abrasive discs 4 are constituted by tread portions of tires.
  • the diameter of the discs used was 220 mm.
  • the height of the tread was 8 mm.
  • Figure 5 schematically illustrates an example of abrasive disc grain used for this test. These discs are composed of a resin in which "grains" of tungsten carbide are integrated. Depending on the density and granulometry of these grains, the degree of abrasiveness is controlled.
  • FIGS 2, 3 and 4 illustrate an example of device used for these tests.
  • the abrasive brush technique of high height is the most effective for the lowering of ASTM.
  • Figure 7 schematically illustrates the main effects produced on the coating with the methods tested.
  • the first illustration represents the profile of the coating before break-in. Aggregates or pebbles form a rough surface.
  • the following two illustrations show the particularly limited effect of the pads (skid + SiC and HP pad).
  • the last illustration shows the effect of the abrasive disc, working only on the surface.
  • the penultimate illustration shows the effect obtained with brushes whose filaments include abrasive particles in their mass (SiC for the tests carried out). It is observed that the bristles make it possible to reach all the reliefs, on the top and on the sides, for a three-dimensional effect that is particularly conclusive with regard to the target of reduction of the coefficient of friction.
  • Figure 9 shows the values obtained of friction coefficients. The advantageous results of the brush with high abrasive bristles mentioned above are confirmed.
  • the threshold of 0.7 ⁇ ⁇ ⁇ was reached by only one of the techniques used: the brush with bristles encrusted with particles of silicon carbide (SiC);
  • the BP + SiC cart did not have any effect from the point of view of the AST;
  • the 2000 grain sander had no effect
  • the reference trace shows an AST of the order of 1.
  • the measurement dispersion is of the order of 0.1 point;
  • the HP pad has a relatively slow polishing kinetics, the evolution goes in the right direction but remains insufficient;
  • the 500 grain sander is more efficient than the 2000 grain but reaches an asymptote quite far from the final target.

Landscapes

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Abstract

Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai en enrobé bitumeux pour véhicules, comprenant les étapes suivantes : - mise à disposition d'une machine (1) de traitement comprenant une tête rotative (2) portant au moins un élément de frottement (3) pour modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai; - mise en place sur la machine (1) de traitement d'au moins un disque abrasif (4) rotatif; - mise en œuvre de déplacements de la machine de traitement sur la piste d'essai de façon à réduire le coefficient de frottement pour atteindre un niveau de frottement correspondant à celui d'une piste rodée.

Description

PROCEDE DE RODAGE DE PISTE D'ESSAI EN ENROBE BITUMINEUX
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne un procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai pour véhicules, ladite piste étant en enrobé bitumineux, comprenant la mise à disposition d'une machine de traitement comprenant une tête rotative portant au moins un élément de frottement pour modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai, la mise en place sur la machine de traitement d'au moins un disque abrasif rotatif et le traitement de la surface à modifier.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0002] Les fabricants de revêtements routiers développent continuellement de nouveaux produits afin d'améliorer la qualité des routes. De façon générale, on vise à augmenter la durabilité des revêtements ainsi que leurs qualités mécaniques en vue de l'obtention d'une meilleure tenue de route des véhicules. Dans ce but, on cherche donc le plus souvent à augmenter le coefficient de frottement du revêtement.
[0003] De leur côté, les constructeurs et les équipementiers automobiles doivent pouvoir tester leurs véhicules et composants dans des conditions les plus réalistes et répétitives possibles. En particulier, en ce qui concerne les pneumatiques, les règlements R1 17 et R228 de l'Union Européenne précisent dans leur Annexe 5 la méthode de mesure de l'indice d'adhérence sur sol mouillé des pneumatiques. Cette méthode prévoit notamment que le coefficient moyen de force de freinage maximal d'un pneumatique d'essai doit être compris dans des plages spécifiques de valeurs. Certaines normes prévoient ainsi des valeurs de coefficient de frottement pour les revêtements des pistes sur lesquelles les essais sont effectués. [0004] Du fait des qualités sans cesse améliorées des revêtements neufs d'une part, et des objectifs de réaliser des essais représentatifs de conditions routières sur des revêtements plus anciens, les pistes d'essais nouvellement construites peuvent ne pas respecter certaines exigences en regard du coefficient de frottement. Diverses approches ont donc été tentées afin de traiter la surface des revêtements neufs des pistes afin de les rendre rapidement conformes, à des coûts acceptables. Les méthodes connues sont essentiellement basées sur le principe suivant : faire frotter un patin de gomme avec ou sans ajout de particules abrasives pour aboutir à l'usure du sol.
[0005] Compte tenu des surfaces importantes à traiter, le procédé doit être simple, efficace, et adaptable à de longues pistes. A ce jour, aucune méthode véritablement concluante n'est disponible.
[0006] Les machines de polissage sont également bien connues. Par exemple, le document US20070272223 décrit une machine de polissage comprenant une surface de frottement rotative pourvue de poils. Ces poils peuvent être couverts de particules abrasives telles que par exemple du carbure de silicium. Ce type de machine est utilisé par exemple pour polir des sols de béton.
[0007] Le document WO20051 13198 illustre un exemple de brosse de polissage comprenant des poils incrustés de particules abrasives métalliques. Ces poils abrasifs sont par exemple utilisés afin de polir des sols de béton.
[0008] Il subsiste un besoin pour établir un procédé permettant de roder une piste d'essai neuve dont le coefficient de frottement du revêtement ne permet pas d'effectuer des essais représentatifs.
[0009] Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens techniques. EXPOSE DE L'INVENTION
[0010] L'objectif principal de l'invention consiste à définir un procédé de traitement de surface permettant d'abaisser le niveau d'adhérence d'une piste d'essai neuve pour l'amener dans une cible déterminée, comme par exemple une cible prévue par la réglementation en vigueur.
[0011] Pour ce faire, l'invention prévoit un procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai pour véhicules en enrobé bitumineux, comprenant les étapes suivantes :
- mise à disposition d'une machine de traitement comprenant une tête rotative portant au moins un élément de frottement, pour modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai ;
- mise en place sur la machine de traitement d'au moins un disque abrasif rotatif ;
- mise en œuvre de déplacements de la machine de traitement sur la piste d'essai de façon à réduire le coefficient de frottement pour atteindre un niveau de frottement correspondant à une valeur cible.
[0012] Ce procédé permet de modifier les caractéristiques de frottement de la piste en vue d'obtenir une plage de caractéristiques déterminées, par exemple des caractéristiques d'adhérence spécifiques sur sol mouillé..
[0013] Il est à noter que ce procédé n'a pas d'influence significative sur la profondeur des macro textures (PMT, selon la norme EN13036-1 ) et par conséquent n'affecte pas les caractéristiques de drainage. Tel que décrit plus loin dans ce document, les autres tests expérimentés ont tous un impact négatif concernant ce descripteur.
[0014]Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comprend une étape préalable de préparation consistant à éliminer le liant bitumineux en surface des granulats par hydro décapage. Une telle étape permet l'obtention de résultats favorables avec des délais de mise en œuvre réduits. [0015] Selon un mode de réalisation avantageux, l'élément de frottement est un disque abrasif à poils imprégnés de particules abrasives.
[0016] Les poils ont avantageusement une hauteur supérieure à 15 mm.
[0017] Le facteur de forme des poils est avantageusement compris entre 1/50 et 1/10, et plus préférentiellement entre 1/40 et 1/30.
[0018] Par exemple, la hauteur des poils est avantageusement inférieure à 60 mm. Le diamètre des poils est avantageusement compris entre 2 et 4 mm.
[0019] De manière inattendue, cette configuration permet l'obtention de résultats particulièrement avantageux. L'outil utilisé permet d'effectuer un travail sur tout le pourtour des agrégats, et non seulement leur surface supérieure.
[0020] De manière avantageuse, les particules abrasives des poils sont de type carbure de silicium (SiC), céramiques ou carbure de tungstène.
[0021] Ces particules, recouvrant ou noyées dans les poils ou filaments, permettent d'interagir de façon optimale avec les agrégats du revêtement.
[0022] Selon un mode de réalisation avantageux, la vitesse de rotation des disques rotatifs est comprise entre 1000 et 1500 tours/minute et plus préférentiellement de sensiblement 1200 tours/minute.
[0023] Selon encore un mode de réalisation avantageux, la vitesse de déplacement de la machine est comprise entre 0,5 et 15 mètres/minute et plus préférentiellement entre 5 et 10 mètres/minute.
[0024] Le fait que le frottement soit généré par des disques rotatifs permet d'éviter de donner un aspect directionnel à l'abrasion. [0025] Le nombre de passages de la machine est de préférence compris entre 1 et 10 et plus préférentiellement entre 2 et 6.
[0026] De manière avantageuse, la pression moyenne de contact des poils des disques abrasifs est comprise entre 1 et 5 bars, préférentiellement entre 2 et 4 bars.
[0027] Selon un mode de réalisation avantageux, on applique sur la machine de traitement une charge de travail de préférence comprise entre 200 et 400kg et plus préférentiellement entre 260 et 300kg.
[0028] Selon encore un mode de réalisation avantageux, la machine comporte un capteur donnant une indication sur l'évolution du traitement, comme par exemple un capteur de type pendule (tel qu'un capteur « British Pendulum Tester»). Cette configuration permet de piloter de façon simple le déroulement du procédé.
[0029] L'invention prévoit également une machine de traitement de surface de piste d'essais de pneumatiques pour la mise en œuvre du procédé de rodage préalablement décrit, comprenant une tête rotative portant au moins un élément de frottement apte à modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai, dans lequel l'élément de frottement est un disque abrasif à poils imprégnés de particules abrasives, et dans lequel le facteur de forme des poils est avantageusement compris entre 1/50 et 1/10, et plus préférentiellement entre 1/40 et 1/30.
DESCRIPTION DES FIGURES
[0030]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 9, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de machine de traitement de surface;
- la figure 2 est une vue de dessous de la machine de la figure 1 , équipée de brosses à poils abrasifs ; - la figure 3 est une vue schématique de profil d'une brosse à poils abrasifs ;
- la figure 4 est une représentation schématique en perspective d'un filament qui compose la brosse à poils abrasifs ;
- la figure 5 est une vue de dessous d'un exemple de disque abrasif ;
- la figure 6 est une représentation schématique en vue de profil d'un chariot chargé en position polissage et muni d'un patin ;
- la figure 7 est un tableau illustrant les effets constatés sur le revêtement pour différents types de polissages ;
- la figure 8 est un tableau résumant les types de pneumatiques utilisés pour les essais comparatifs ;
- la figure 9 est un tableau récapitulatif des variations du AST obtenues pour chacun des essais effectués.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0031] Comme nous l'avons vu précédemment, les niveaux d'adhérence recherchés pour les pistes d'essai de véhicules et/ou de pneumatiques sont par exemple définis dans des normes.
[0032] Le procédé doit pouvoir couvrir toute la plage de valeurs 0,5 < MAST -i 6Pces < 0,9, et plus préférentiellement des valeurs 0,6 < MAST -i 6Pces < 0,8.
[0033] Diverses techniques de polissage ont été testées sur une piste qui a été spécialement construite pour cette étude. Les divers résultats obtenus montrent que la technique de rodage à l'aide d'une surfaceuse équipée de brosses à poils abrasifs de grande hauteur est la plus efficace pour atteindre la cible recherchée en niveau de AST - Les analyses ont permis de constituer une double démonstration :
i) d'une part que la technique permet d'atteindre une cible d'adhérence dans toute la plage préalablement citée ;
ii) des essais de comportement de pneumatiques connus effectués sur une piste neuve traitée avec le procédé selon l'invention ont permis d'obtenir des résultats des classements des pneumatiques comparables à ceux préalablement obtenus sur des pistes d'essai réglementaires ou autre.
Caractéristiques concluantes
Vitesse d'avancement : 0.5m/min ;
Nombre de passages à effectuer : > 4 ;
Vitesse d'abaissement du μ : 0.07pt AST par passage ;
Piste utilisée pour déterminer les critères efficaces
[0034] Une piste de 550m2 a été spécialement construite dans une zone à faible activité d'un centre d'essais de pneumatiques. Elle se compose de deux revêtements différents (SoM et Sol2) repris des pistes de freinage sur sol mouillé. Après un travail de préparation qui a consisté à éliminer le liant bitumineux en surface des granulats par hydro décapage et délimiter les zones de travail, la piste a été livrée pour tester des méthodes de polissage.
[0035] Le choix des revêtements routiers s'est orienté vers la solution suivante :
- Sol1 : piste avec une faible microrugosité et une macrorugosité ouverte favorisant l'évacuation de l'eau ; Surface de 5x60m2;
- Sol2: piste avec une forte microrugosité et une macro rugosité fermée ; Surface de 5x50m2.
ESSAIS EFFECTUES
[0036] Plusieurs approches distinctes ont été testées, suivant deux familles de tests :
A1 ) patin à charge élevée (haute pression);
A2) patin à faible charge avec SiC (basse pression) ;
B1 ) ponceuse avec bande de roulement de pneumatique ;
B2) ponceuse avec disques abrasifs ;
B3) ponceuse avec brosses rotatives équipées de poils imprégnés de particules abrasives. Patin avec forte charge (haute pression)
[0037] Un patin de grande dimension comprenant une surface inférieure de frottement pourvue d'une pluralité de bandes de roulements de pneumatiques disposées en parallèle, sert de surface de travail. Pour améliorer l'efficacité, des charges sont placées sur le patin. Le patin forme une sorte de remorque sans roues, tractée par un tracteur ou autre véhicule de forte puissance de traction. La figure 6 illustre schématiquement un exemple de patin sur lequel des charges sont placées.
[0038] L'idée de la technique Patin HP est donc de créer un dispositif qui permet de faire frotter la gomme sur le revêtement à roder avec la bonne pression et suffisamment longtemps.
[0039] L'étude a débuté par la fabrication d'un chariot spécifique. Le chariot consiste en une armature métallique robuste, qui peut être manipulée par un tracteur « standard » (pour le levage et le transport) et posée sur des patins de gomme. Pour la pression exercée, le chariot pèse au total 2200 kg. Le chariot repose sur 4 patins de 6,5 x 24,0cm2 = 637cm2 ; la pression de contact = 3,4bar.
[0040] La mise en œuvre du patin HP a donné lieu à un certain nombre d'incidents. Il a fallu modifier le système d'arrosage pour réduire le risque de destruction par brûlure. Les patins s'usant très vite. Ensuite, il a fallu rajouter des cales pour allonger la durée de vie des patins. Le tout étant combiné avec une posture de travail assez inconfortable pour l'opérateur, qui devait passer son temps à regarder derrière lui. Il en résulte que la productivité a été très médiocre. Une moyenne de onze passages par jour a été effectuée durant les tests.
[0041] La mise en œuvre a permis d'identifier rapidement deux défauts sur le premier lot de patins qui a été fabriqué : arrachement par délamellisation ; usure par brûlure.
[0042] On peut estimer que le nombre nécessaire de passage doit être de l'ordre de 2000 pour atteindre l'asymptote des différents sols. Il est aussi probable que le nombre de passage devrait être dépendant du sol traité. Il est à souligner que la mise en œuvre de la technique Patin HP amène une situation de travail particulièrement pénible pour l'opérateur, rendant la solution difficile à industrialiser.
Patin avec faible charge avec SiC (basse pression)
[0043] Cette approche est comparable à la précédente pour le support principal, à savoir le patin. On l'utilise toutefois sans charge posée sur le patin. Pour remplacer la charge, on utilise un matériau intermédiaire, agissant entre le patin et le sol. Le test implique donc de disposer une couche de SiC sur le sol avant d'effectuer les passages avec le patin.
[0044] La technique travaille à une pression moyenne de contact extrêmement faible P=0.03bar. La surface est d'environ 4m2 et le poids de l'ordre de 250kg.
[0045] L'utilisation de la poudre doit respecter les techniques classiques de polissage. On démarre avec une granulométrie élevée et on termine avec une granulométrie fine. Pour ces essais, trois granulométries avaient été approvisionnées : 10, 5 et 3pm. Après traitement, le nettoyage de la zone traitée n'est pas aisé.
[0046] Si on se place du point de vue du granulat utilisé dans le revêtement, la longueur glissée est nettement supérieure à la technique patin HP. A chaque passage, un granulat subit 2m de longueur glissée.
[0047] On peut se rendre compte que la technique n'a pas été efficace. Du point de vue du coefficient de frottement ASTM et quel que soit le sol regardé, la technique ne donne pas de résultat. Ceci est probablement lié au phénomène d'indentation. La technique Patin BP + SiC travaille essentiellement en surface du granulat, et le pneu quant à lui touche des zones non travaillées. En première approximation, on pense qu'il faudrait environ 5000 passages pour arriver à amener le niveau de μ à la cible escomptée. La technique est très polluante. Une fois terminé le travail de polissage, l'élimination du SiC est relativement délicate. PONCEUSE
[0048] La machine est électrique et nécessite un groupe autonome pour assurer son alimentation jusque sur la piste.
[0049] Un exemple de machine de traitement 1 par ponçage et de ses différents éléments est illustré schématiquement aux figures 1 à 4. Dans l'exemple illustré, la machine 1 dispose d'une tête rotative 2 et est montée sur roues 8. La tête rotative comprend trois éléments de frottement 3 (φ = 220mm). Chacun des éléments de frottement 3 est mis en rotation autour de son axe central. La vitesse est ajustée par variateur jusqu'à une vitesse de rotation de 1200tr/min. Les éléments de frottement 3 comprennent des brosses 4 pourvues de poils 5. Tel qu'illustré à la figure 4, au moins une portion des poils 5 est enrobée de particules abrasives 6. L'ensemble des trois brosses 4 est mis en rotation autour de l'axe central 7 de la machine (de l'ordre de 100 tr/min), générant ainsi un mouvement de double rotation des disques abrasifs 4.
[0050] Les particules abrasives 6 sont avantageusement constituées de SiC, de céramiques ou de carbure de tungstène.
[0051] La machine utilisée lors des essais dispose d'un système d'avancement autonome avec vitesse ajustable. La machine est pilotée par un opérateur par communication radio. L'opérateur doit se situer dans un périmètre de 5m autour de la machine. D'autres paramètres de fonctionnement sont ajustables : la masse de délestage et l'arrosage. De manière connue, le dispositif présenté est utilisé pour des tâches de lustrage ou de nettoyage. Dans ces cas, les poils ne comprennent PAS de particules abrasives.
[0052] La mise en œuvre nécessite d'avoir à disposition un groupe électrique. Le temps nécessaire au montage du matériel est relativement court mais nécessite du matériel de levage pour transporter rapidement la machine. Lors de l'utilisation, un arrosage continu est nécessaire. Il permet l'évacuation des boues et assure le refroidissement de l'interface et du sol. Une ou plusieurs charges 9 ou masses peuvent être appliquées sur la machine afin d'augmenter l'efficacité du polissage.
[0053] Les essais ont été effectués avec une machine de polissage de marque « Blastrac », modèle 780RS.
Ponceuse avec disques avec bande de roulement de pneumatique
[0054] Pour cet essai, les disques abrasifs 4 sont constitués par des portions de bande de roulement de pneumatiques. Le diamètre des disques utilisés était de 220 mm. La hauteur de la bande de roulement était de 8 mm.
[0055] Les tests ont été très vite interrompus. La jonction entre le patin et la machine n'a pas été suffisamment résistante et les disques se sont arrachés.
Ponceuse avec disques abrasifs à grains
[0056] La figure 5 illustre schématiquement un exemple de disque abrasif à grains utilisé pour cet essai. Ces disques sont composés d'une résine dans laquelle des « grains » de carbure de tungstène sont intégrés. Selon la densité et la granulométrie de ces grains, le degré d'abrasivité est maîtrisé.
Ponceuse utilisant des brosses comportant des poils incrustés de particules (SiC)
[0057] Les figures 2, 3 et 4 (préalablement décrites) illustrent un exemple de dispositif utilisé pour ces essais.
[0058] Les tests ont été faits avec une vitesse d'avancement fixe de l'ordre de 0.5m/min. Des tests complémentaires ont été effectués à une vitesse de 10m/min. Une double rotation est avantageusement utilisée. La pression se situe entre 0,2 et 0,3 bars. [0059] Cette configuration d'essai a permis l'atteinte de la cible recherchée en niveau de μ. Par ailleurs, des essais comparatifs avec des pneumatiques de performances d'adhérence relatives connues sur l'une des zones traitée a livré des résultats identiques à ceux obtenus sur les pistes « classiques » (figure 8).
[0060] D'un point de vue efficacité, la technique par brosse à poils abrasifs de forte hauteur est la plus efficace pour l'abaissement du ASTM.
PRINCIPAUX RESULTATS
[0061] Les nombreuses difficultés techniques à surmonter pour créer les prototypes, réaliser les essais dans des bonnes conditions de sécurité, contrôler les effets obtenus, puis comparer avec des résultats antérieurs pouvant garantir l'authenticité des effets observés, montre que la mise au point d'un procédé de rodage est un processus particulièrement complexe et long dont les résultats sont totalement imprévisibles.
[0062] La figure 7 illustre schématiquement les principaux effets produits sur le revêtement avec les méthodes testées. La première illustration représente le profil du revêtement avant rodage. Les agrégats ou cailloux forment une surface rugueuse. Les deux illustrations suivantes montrent l'effet particulièrement limité des patins (patin + SiC et patin HP). La dernière illustration montre l'effet du disque abrasif, travaillant uniquement en surface. Enfin, l'avant dernière illustration présente l'effet obtenu avec des brosses dont les filaments comprennent des particules abrasives dans leur masse (SiC pour les essais effectués). On observe que les poils permettent d'atteindre l'ensemble des reliefs, sur le dessus et sur les côtés, pour un effet tridimensionnel particulièrement concluant en regard de la cible visée de réduction du coefficient de frottement. [0063] La figure 9 montre les valeurs obtenues de coefficients de frottement. Les résultats avantageux de la brosse à poils abrasifs de grande hauteur évoqués précédemment sont confirmés.
[0064] Ce tableau permet de tirer de nombreuses conclusions :
Le seuil de 0.7μΑετ a été atteint par une seule des techniques mises en œuvre : la brosse avec poils incrustés de particules de carbure de silicium (SiC) ;
Le chariot BP + SiC n'a pas eu d'effet du point de vue du AST ;
La ponceuse grain 2000 n'a pas eu d'effet ;
Les tests brosse à poils abrasifs de grande hauteur permettent d'atteindre la cible 0.6 < AST < 0.8 (cela confirme la robustesse de la technique) ;
La trace de référence montre un AST de l'ordre de 1 . La dispersion de mesure est de l'ordre de 0.1 point ;
Le patin HP présente une cinétique de polissage assez lente, l'évolution va dans le bon sens mais reste insuffisante ;
La ponceuse grain 500 est plus efficace que le grain 2000 mais atteint une asymptote assez éloignée de la cible finale.
Numéros de référence employés sur les figures Machine de traitement de surface
Tête rotative
Elément de frottement
Disque abrasif ou brosse
Poils
Particules abrasives
Centre de rotation
Roues
Charge

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai pour véhicules, ladite piste étant en enrobé bitumineux, comprenant les étapes suivantes :
mise à disposition d'une machine (1 ) de traitement comprenant une tête rotative (2) portant au moins un élément de frottement (3), pour modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai ;
mise en place sur la machine (1 ) de traitement d'au moins un disque abrasif (4) rotatif ;
mise en œuvre de déplacements de la machine de traitement sur la piste d'essai de façon à réduire le coefficient de frottement pour atteindre un niveau de frottement correspondant à une valeur cible.
2. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon la revendication 1 , comprenant une étape préalable de préparation consistant à éliminer le liant bitumineux en surface des granulats par hydro décapage.
3. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'élément de frottement est un disque abrasif (4) à poils (5) imprégnés de particules abrasives (6).
4. Procédé de rodage selon la revendication 3, dans lequel les poils (5) ont une hauteur supérieure à 15 mm.
5. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel le facteur de forme des poils (5) est avantageusement compris entre 1/50 et 1/10, et plus préférentiellement entre 1/40 et 1/30.
6. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les particules abrasives (6) des poils (5) sont de type carbure de silicium (SiC), céramiques ou carbure de tungstène.
7. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la vitesse de rotation des disques rotatifs est comprise entre 1000 et 1500 tours/minute et plus préférentiellement de sensiblement 1200 tours/minute.
8. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la vitesse de déplacement de la machine (1 ) est comprise entre 0,5 et 12 mètres/minute et plus préférentiellement entre 1 ,5 et 5 mètres/minute et encore plus préférentiellement de sensiblement 2 mètres/minute.
9. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre de passages de la machine est de préférence compris entre 1 et 10 et plus préférentiellement entre 2 et 6.
10. Procédé de rodage de l'état de surface d'une piste d'essai selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on applique sur la machine de traitement une charge (9) de travail de préférence comprise entre 200 et 400kg et plus préférentiellement entre 260 et 300 kg.
1 1 . Machine de traitement de surface de piste d'essais de pneumatiques pour la mise en œuvre du procédé de rodage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant une tête rotative (2) portant au moins un élément de frottement (3) apte à modifier l'état de la surface de ladite piste d'essai, dans lequel l'élément de frottement est un disque abrasif (4) à poils (5) imprégnés de particules abrasives (6), et dans lequel le facteur de forme des poils est avantageusement compris entre 1/50 et 1/10, et plus préférentiellement entre 1/40 et 1/30.
12. Machine de traitement de surface selon la revendication 1 1 , dans laquelle les particules abrasives (6) des poils (5) sont de type carbure de silicium (SiC), céramiques ou carbure de tungstène.
13. Machine de traitement de surface selon l'une des revendications 1 1 ou 12, dans laquelle les poils ont une hauteur supérieure à 15 mm.
14. Machine de traitement de surface selon l'une des revendications 1 1 , 12 ou 13, dans laquelle la pression moyenne de contact des poils (5) des disques abrasifs (4) est comprise entre 1 et 5 bars, préférentiellement entre 2 et 4 bars
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