Travail de fin d études

1 Travail de fin d études ou épreuve intégrée de SPABECK Jean-françois A.G.M. 2009-2010 portant sur le transporteur Crown GPC 3020

2 Table des matières : 1) Remerciements. 3 2) Présentation de la société. 4 3) Pourquoi ce choix? 5 4) Fiche technique du constructeur : Circuit batterie 6 Equipement standard 6 Equipement optionnel 7 Circuit électrique 8 Carrosserie 8 Zone de travail et commandes 8 Module de commandes 9 Système de freinage 9 Accessoires Work Assist 9 Conformité et normes 9 Spécifications 10 5) Étudions la machine en détail : La batterie 11 La partie électrique 14 La partie hydraulique La partie mécanique (mouvement) Les dimensions Les usages Lexique

3 Je tiens tout d abord à remercier : - Messieurs : Kleis, Palm, Beulens, Berthiau, Mardaga, enseignants à l IPEPS de Verviers - Monsieur Pauly pour m avoir accueilli dans son entreprise - Monsieur Michel Wydooghe, technicien m ayant pris en charge. - Toute la classe A.G.M. 2009-2010 pour son esprit de cohésion et d entraide. - Mon épouse pour sa compréhension. - Ainsi que toutes les personnes m ayant soutenu

4 Pauly s.p.r.l. Société située rue Victor Besme 86 à Verviers ( Lambermont ). Deux activités distinctes au sein de cette entreprise : - Vente et location d engins de levage/manutention ainsi que les entretiens et réparations nécessaires. - Location de machines pour le secteur de la construction : bétonneuse, échafaudage, scie de maçon, nacelles élévatrices, compresseurs, Le service technique est assuré en atelier ou sur site chez le client par des techniciens/dépanneurs. La commande de pièces passe impérativement par le service du magasinier qui se charge de cette tâche et possède des contacts dans les diverses sociétés de fourniture. Un archivage des historiques de chaque machine est très approprié afin de gagner du temps et de parfois cibler la panne à distance. La société possède un camion de livraison, des camionnettes pour les services techniques mobiles et un véhicule de livraison rapide.

5 Pourquoi le Crown GPC 3020? Mon choix de travail s est naturellement porté sur le transporteur Crown GPC 3020, machine longtemps utilisée en tant que magasinier/préparateur de commande chez Trendy-Foods s.a. et maintenant appelé à entretenir et réparer lors de mes stages chez Pauly s.p.r.l. Nous pourrions décrire cette machine comme un transpalette électrique avec opérateur embarqué sur la plate-forme avant. Le sujet me plaît d autant plus qu il réuni en une machine : - L électricité pour la motricité. - L hydraulique pour le levage. - La mécanique pour le levage des fourches à l horizontal. - Le stockage et la distribution d énergie par sa batterie de traction. Usines en Europe : Crown Gabelstapler GmbH & Co. KG Roding, Allemagne www.crown.com GPC 3000 SPEC F 08/07, 50 M03354-002-00 Printed in Germany DIN EN ISO 9002

6 GPC 3020-2000 kg GPC 3040 / GPC 3060 Circuit électrique/batterie Circuit électrique de 24 volts avec des capacités nominales de batterie de 465 Ah et 620 Ah. La batterie peut être retirée par le haut ou bien latéralement grâce aux rouleaux de batterie optionnels permettant un retrait à droite, à gauche ou des deux côtés. Equipement standard 1. Moteurs de traction et de direction triphasés AC sans entretien 2. Le système de freinage e-gen offre un freinage électrique régénératif et sans frottement (le frein mécanique sert uniquement de frein de stationnement) 3. Direction électronique avec la poignée X10 montée au centre et manoeuvrable sans efforts pour une conduite de grande précision 4. La poignée de commande X10 à centrage automatique place l ensemble des fonctions du chariot à portée de main de l opérateur 5. Module de contrôle complet Access 1-2-3 mis au point par Crown 6. Le système de direction intelligent réduit la vitesse de déplacement dans les virages 7. Vitesse réglée en fonction de la charge 8. Affichage d informations Crown Affichage LCD à une ligne de 8 caractères Indicateur de décharge de la batterie Démarrage sans clé grâce à l'introduction d'un code PIN. Système de diagnostic automatique au démarrage et en cours de fonctionnement Choix parmi trois profils de performance de traction (3040, 3060) 9. Technologie CAN-Bus 10. Tenue de rampe Compteur horaire avec informations sur la décomposition du temps général de mise en service en heure de fonctionnement des moteurs de traction, hydraulique et de direction Diagnostics Access 1-2 -3 à bord avec fonctions de diagnostics en temps réel 11. Hauteur de marche de seulement 130 mm avec un plancher parfaitement accessible 12. Plancher suspendu recouvert d un tapis antidérapant et antifatigue avec capteurs de présence intégrés 13. Coupe-circuit électrique

14. Compartiments de rangement spacieux Grand plateau de rangement sur l'avant Grands bacs de rangement dans le dossier 2 grands rangements dans le dossier (3040, 3060) 15. Roue directrice, roue stabilisatrice et roues porteuses jumelées dotées de bandages Vulkollan 16. Dossier confortable au contour profilé avec genouillère rembourrée (3040, 3060) 17. Connecteur de batterie DIN 160A 18. Ensemble de fourches robuste 19. Surface de travail (3060) 20. Tube avant Work Assist pour accessoires (3040, 3060) 21. Groupe moteur très résistant Jupe en acier de 10 mm d épaisseur Capots amovibles en acier renforcé Accès à la partie supérieure de la batterie 22. Compartiment de batterie pour batteries de 420-465 Ah (3020, 3040) 23. Compartiment de batterie pour batteries de 560-620 Ah (3060) Equipement optionnel 1. Options de longueur et d écartement des fourches 2. Compartiment de batterie pour batteries de 560-620 Ah (3040) 3. Extension de plate-forme avec plancher parfaitement accessible de 515 mm (3040, 3060, non disponible avec plate-forme élévatrice). 4. Marchepied rabattable (3040, 3060, non disponible avec plate-forme élévatrice) 5. Poignée arrière du dossier (standard si le marchepied rabattable est commandé, 3040, 3060, non disponible avec dosseret de charge et plate-forme élévatrice) 6. Plate-forme élévatrice avec une hauteur de plancher de cabine de 950 mm (3040, 3060) 7. Protection pour préparation de commandes 8. Commandes Pick Position Controls dans le dossier (3040, 3060) 9. Siège d appui rabattable et réglable (3040, 3060, non disponible avec plateforme élévatrice) 10. Surface de travail (3040 avec grand compartiment de batterie) 11. Système de sortie à rouleaux de la batterie à gauche, à droite ou des deux côtés 12. Connecteur de batterie SBE 160 rouge 13. Alimentation de 12 V pour outils électroniques 14. Commutateur à clé 15. Conditionnement grand froid (3040, 3060) 16. Dosseret de charge 1610 mm (3040, 3060) avec poignée intégrée 7

17. Alarme sonore de déplacement 18. Feu à éclat (3040, 3060) 19. 2 grands rangements dans le dossier (3020) 20. Peinture spéciale 21. Pare-chocs en caoutchouc 22. Compartiment de rangement arrière (3040, 3060, non disponible avec le dosseret de charge ou la plate-forme élévatrice) 23. Rouleaux pour l entrée de la palette 24. Barre avant Work Assist pour accessoires (3020) 25. Barre arrière Work Assist pour accessoires (3040, 3060, non disponible avec le dosseret de charge ou la plate-forme élévatrice) 26. Accessoires Work Assist Plateau de chargement Supports pour rouleau de papier aluminium Pochettes de rangement Porte-bouteille Porte sac poubelle 27. Clavier à code (3040, 3060) 8 Porte pistolet laser Porte-documents : petits, moyens et grands Supports de fixation pour terminal informatique embarqué Circuit électrique Circuit électrique de 24 volts contrôlé par le système de commande complet Access 123 de Crown. Un moteur de traction AC sans entretien procure une accélération puissante et une parfaite maîtrise quelque soit la vitesse. Des capteurs surveillent les paramètres fonctionnels que sont la charge, la direction, la vitesse et la position de l opérateur et modifient les réglages d exploitation pour adapter le chariot aux nouvelles conditions. Carrosserie du groupe moteur La carrosserie robuste du groupe moteur a été conçue pour une utilisation intensive dans des conditions de travail réelles. La jupe épaisse de 10 mm protège le réducteur et les stabilisateurs de stabilisation. Quant aux composants électroniques, ils sont protégés par des portes et capots en acier renforcé. Pour faciliter l accès aux composants et leur entretien, ceux-ci ont été disposés de façon non regroupée. Zone de travail de l opérateur et commandes Le plancher entièrement suspendu et confortable réduit considérablement la fatigue de l'opérateur. Une large cabine parfaitement accessible et aux surfaces arrondies fournit un accès rapide et pratique y compris pour le simple transport de boîtes. Le coussin d appui profilé aide l opérateur à se tenir bien au centre du chariot et fournit une surface d appui confortable. De nombreux rangements permettent de déposer outils et objets personnels. Toutes les fonctions du chariot

9 sont contrôlées par la poignée de commande X10, lauréate de nombreux prix, qui permet l'opération simultanée de toutes les fonctions avec une seule main. La direction électronique est standard sur tous les modèles, fournissant une commande prévisible et précise. Un tableau d affichage indique à l opérateur le niveau de décharge de la batterie, l état de fonctionnement et les messages de service. Module de commande complet Access 1-2-3 La technologie Access 123 de Crown permet une performance et un contrôle optimal grâce à une interface de communication pour l opérateur et du technicien de maintenance, une coordination intelligente des circuits du chariot élévateur et à un entretien facilité par un système de diagnostic évolué. L affichage comprend un outil de maintenance embarqué complet pour que les techniciens de service puissent visionner les valeurs en entrées et sorties pendant le fonctionnement du chariot. Pas besoin d utiliser un ordinateur portable ou un terminal de service. Le réglage de la performance est accessible à partir de l affichage pour personnaliser le niveau de performance du chariot selon les besoins spécifiques d une application ou d'un type d'opérateur. Système de freinage e-gen La puissance du moteur de traction AC à couple élevé est utilisée pour arrêter le chariot et le maintenir immobile jusqu'à ce qu'une commande de déplacement soit demandée, et ce même sur une pente. Ce système supprime les réglages et points d usure pour une utilisation sans entretien à vie. Un frein de stationnement automatique se déclenche si le chariot s arrête et que l'opérateur quitte la plate-forme ou si l alimentation est coupée. Accessoires Work Assist Une gamme complète d'accessoires Work Assist est disponible pour assister diverses tâches de préparation de commandes ou administratives. Ces outils robustes peuvent aisément être combinés et positionnés à l endroit le plus approprié pour l application et l utilisateur. Les accessoires propres aux clients peuvent également être ajoutés grâce au support universel et à la plaque adaptatrice. Conformité aux règles de sécurité Conforme aux normes de sécurité européennes. Les caractéristiques dimensionnelles et de performances sont susceptibles de varier dans les limites de tolérances de fabrication. Les performances données sont basées sur celles d un véhicule moyen et sont sujettes à variation en fonction du poids, de l état du véhicule, de son équipement et de l environnement de travail. Les produits et spécifications Crown peuvent être modifiés sans préavis.

10 GPC 3000 série : spécifications

11 La batterie de traction Tout d abord, distinguons les trois types de batterie : - De décharge - Semi-traction - De traction Pour notre besoin d énergie constant tout au long de la journée de travail, nous utilisons des batteries de type traction. Elles sont de type basse tension, constituées d éléments de 2 volts surdimensionnés afin de fournir l énergie pendant un long laps de temps ( tout l inverse d une batterie de voiture ). Il existe plusieurs différences entre les batteries d'automobile et les batteries à décharge profondes (traction). Les distinctions marquées au niveau de l'aspect physique de ces deux types de batteries sont exposées ci-dessous. Les plaques de plomb de la batterie à décharges profondes sont plus épaisses que celles de la batterie d automobile. Cela permet de prolonger la durée de vie de la batterie. Lors de la réaction chimique, une partie de la matière impliquée est désintégrée. Lorsqu'on décharge complètement la batterie, une partie de l'électrode de plomb est donc dissoute dans l'électrolyte. Ces pertes sont irréversibles. C'est pourquoi la vie d'une batterie est limitée à un certain nombre de cycles. Une autre particularité est que les plaques sont fabriquées dans un métal ayant une plus grande densité ce qui ralentit le processus de dégradation provoqué par les cycles de charge. Les plaques de la batterie d automobile sont plus minces. C'est principalement pour des raisons économiques que le design de la batterie d'automobile est fait ainsi. Les batteries fabriquées de cette façon peuvent libérer une grande quantité d énergie en peu de temps. La densité des plaques est beaucoup plus faible pour les batteries d automobile. Les plaques d une batterie d automobile se dégradent à une vitesse impressionnante si elles sont exposées à des décharges profondes puisque la quantité de plomb est beaucoup plus petite que dans les batteries à décharges profondes. En peu de temps, la batterie d'automobile perd toute sa puissance si on la soumet à des décharges profondes.

12 Vue en coupe d un élément de batterie. Un élément, constitué d une borne positive et d une borne négative, à une tension de 2 volts. Après recharge, la densité de l électrolyte doit être comprise entre 1.28 et 1.30. En dessous de 1.18, la batterie ou le chargeur est en défaut. Le montage des éléments de la batterie se fait en série afin d élever le voltage 12 éléments de 2 volts donnerons ainsi 24 volts. Notons que les intensités ne s additionnent pas! Certaines batteries de décharges sont équipées d un système de remplissage automatique. Bien veiller à l état des connections de fiche. Pour contrôler la batterie, nous utilisons un voltmètre pour tester chaque éléments en partant du raccordement positif. La tension de chaque élément de «2volts» doit toujours être supérieure à 2 volts car une batterie de 24 volts chargée atteint 27 à 28 volts. La densité à l aide d un pèse acide sera vérifiée à chaque éléments également. La densité après recharge doit se situé entre 1.28 et 1.30 pour une batterie récente. Dès lors qu elle n atteint plus que 1.18, il faut informer le client qu un remplacement est à prévoir.

13 Dès lors nous observons qu une batterie de traction de 24 Volts en 450 Ah, est composée de 12 éléments de 2 volts fournissant chacun 450 Ah. Les éléments formant la batterie de 24 volts sont couplés à l intérieur d un caisson étanche recouvert d époxy pour prévenir de la corrosion et de l attaque acide lors de débordement.

14 Lexique : e-gen : Le système de freinage intelligent e-gen améliore les performances tout en éliminant presque tout besoin de maintenance. La technologie de contrôle novatrice mise en œuvre par Crown exploite la puissance du système de traction pour remplacer les freins à friction classiques qui nécessitent une importante maintenance. Le système élimine ainsi tous les réglages, tringleries et points d'usure. Ce système intelligent contrôle les paramètres clés du chariot pour fournir des performances constantes et procurer le plus haut niveau de fiabilité. Les caristes bénéficient de performances de freinage constantes et régulières tout au long de la durée de vie du chariot. X10 : Protocole de commande à courant porteur ( idem domotique). Access 1-2-3 : Le module de contrôle exclusif Access 1 2 3 de Crown permet des performances et un diagnostic sûrs, fiables et parmi les meilleurs du marché grâce à une méthode de communication intuitive. Le système analyse en permanence les facteurs susceptibles d'influencer les performances et la sécurité, tels que le chargement, la vitesse de déplacement et l'angle de direction. Il réagit en optimisant les performances au fur et à mesure que les conditions d'utilisation changent. Le système InfoPoint complète la technologie Access 123 grâce à son processus de dépistage des pannes logique et facile à comprendre qui permet un entretien plus rapide, plus simple et de qualité supérieure. Le système de contrôle exclusif Access 1 2 3 vous apporte des avantages exclusifs en termes de performances et de fiabilité. Il optimise les performances du chariot et réduit son coût total d'exploitation. CAN-Bus : Le bus CAN (Controller Area Network) est un bus système série, fruit de la collaboration entre l'université de Karlsruhe et Bosch. Il est surtout utilisé dans le secteur de l'automobile. Il fut présenté avec Intel en 1985. Le bus CAN est une application d'une approche connue sous le nom de multiplexage, et qui consiste à raccorder à un même câble (un bus) un grand nombre de calculateurs qui communiqueront donc à tour de rôle. Cette technique élimine le besoin de câbler des lignes dédiées pour chaque information à faire transiter (connexion point-à-point). Dès qu'un système (voiture, avion, réseau téléphonique ) atteint un certain niveau de complexité, l'approche point-à-point devient impossible du fait de l'immense quantité de câblage à installer et de son coût (en masse, matériaux, main d'œuvre).

15 L'introduction des bus multiplexés (principalement le CAN) dans l'automobile avait pour objectif de réduire la quantité de câbles dans les véhicules (il y a jusqu'à 2 km de câbles par voiture), mais elle a surtout permis l'explosion du nombre de calculateurs et capteurs distribués dans tout le véhicule, et des prestations correspondantes (baisse de consommation, dépollution, sécurité active/passive, confort, détection des pannes ), tout en n'augmentant pas trop les longueurs câblées Vulkollan : est l un des élastomères les plus performants du marché. Les propriétés mécaniques et dynamiques du matériau se situent à un niveau exceptionnellement élevé. Vulkollan est par conséquent utilisé de préférence pour remplir des tâches soumises à des exigences particulièrement élevées dans de nombreux domaines techniques. La fabrication s effectue via le moulage par coulée à des températures supérieures à 100 C. Un procédé de moulage en plusieurs étapes développé par Bayer permet d obtenir cet élastomère hautes performances par le biais d une réaction chimique entre des polyols de polyester, du Desmodur 15 et des glycols. Vulkollan est exclusivement produit par des transformateurs licenciés qui, à partir de ce produit, fabriquent des pièces techniques, des semi-produits et, surtout, des pièces finies telles, p. ex., que des roues et des roulettes répondant à des exigences de contraintes dynamiques particulièrement élevées. Vulkollan se caractérise par : - une résistance aux sollicitations mécaniques extrêmement élevée - une capacité de charge dynamique extrêmement élevée - sa fabrication à partir de Desmodur 15 Work Assist : Le Wave Work Assist Vehicle fonctionne de manière efficace et silencieuse dans presque toutes les applications intérieures : il permet de soulever une personne et une charge à une hauteur de 5 mètres, il se déplace pratiquement deux fois plus rapidement que la vitesse de marche moyenne, il se faufile facilement dans les espaces les plus restreints et possède un rayon de braquage sur sa propre hauteur. Le Wave élimine le besoin en escabeaux roulants généralement utilisés dans les entrepôts et les applications de maintenance