Méthode de mesure en condition de fonctionnement dynamiques des bruits aériens émis par les pelles hydrauliques, les pelles à câbles, les bouteurs, les chargeuses et les chargeuses-pelleteuses
Champ d'application
La présente méthode de mesure s'applique aux pelles hydrauliques, aux pelles à câbles, aux bouteurs, aux chargeuses et aux chargeuses-pelleteuses, appelés ci-après engins de terrassement. Elle fixe les procédures d'essais, suivant des modes de travail conventionnel, destinées à la détermination du niveau de puissance acoustique de ces engins de terrassement en vue de l'examen CEE de type et de leur contrôle de conformité.
Ces procédures techniques sont conformes aux dispositions de l'annexe I de l'arrêté du 3 juillet 1979 modifié fixant le code général de mesure relatif au bruit aérien émis par les matériels et engins de chantier.
Les dispositions de cette annexe I s'appliquent aux engins de terrassement avec les modifications particulières suivantes :
4. Critères à retenir pour l'expression des résultats
4.1. Critère acoustique pour l'environnement.
Le critère acoustique pour l'environnement d'un engin de terrassement est exprimé par le niveau de puissance acoustique LWA.
6. Conditions de mesure
6.2. Fonctionnement pendant les mesures.
Les mesures de l'émission sonore se font avec l'engin de terrassement en fonctionnement suivant un mode de travail conventionnel propre à chaque type d'engin et défini en 6.2.2.
6.2.1. Essai de la source sonore à vide.
N'est pas pris en considération.
6.2.2. Essai en charge.
Les modes de travail conventionnel propres à chaque engin sont décrits ci-après.
Toutes les règles de sécurité appropriées et les instructions du constructeur pour la conduite de l'engin doivent être suivies durant l'essai.
Aucun dispositif de signalisation, tel que trompe d'avertissement ou alarme de recul, ne doit être actionné au cours de l'essai.
6.2.2.1. Pelle hydraulique ou à câble.
La pelle doit être munie d'un équipement conçu par le constructeur, tel que équipement rétro, équipement chargeur, équipement benne preneuse ou dragline. Préchauffer le moteur et les systèmes hydrauliques aux conditions normales de fonctionnement pour la température ambiante existante. Mettre la commande d'accélérateur en position maximale (à vide). Tous les mouvements doivent être effectués à la vitesse maximale, toutefois sans actionner les soupapes de sécurité et sans buter en fin de course.
L'axe de rotation de la structure supérieure de la pelle doit passer par le centre C de l'hémisphère (voir figure 5). L'axe longitudinal de l'engin coïncide avec l'axe x et l'avant de l'engin sera orienté vers le point B.
Le cycle dynamique, sans transport de matériau, consiste en trois mouvements de rotation de 90°, de l'axe x vers l'axe y et retour à l'axe x. Lors de chaque rotation, l'extrémité avant de l'équipement est actionnée selon la séquence décrite aux points A, B, C ou D ci-après.
A. - Equipement rétro
Le but du cycle dynamique est de simuler le creusement d'une tranchée et le déversement des matériaux à côté de la tranchée. Au début du cycle, disposer la flèche et le balancier de manière que l'équipement se trouve à 75 % de son déploiement maximal et à 0,5 m au-dessus du sol. Positionner la lame d'attaque de l'équipement dans sa position avancée avec un angle de 60° par rapport à la surface du site d'essai.
Lever d'abord la flèche et rétracter simultanément le balancier afin de maintenir l'équipement à 0,5 m au-dessus du site d'essai durant 50 % de la course restante de la flèche et du balancier. Ensuite, déployer ou replier l'équipement. Soulever l'équipement en levant la flèche et continuer à rétracter le balancier pour simuler le dégagement suffisant pour franchir le bord de la tranchée (30 % de la hauteur maximale de levage de l'équipement). Effectuer une rotation de 90° vers la gauche du conducteur. Elever la flèche pendant la rotation et déployer le balancier jusqu'au moment où l'équipement atteint 60 % de la hauteur maximale de levage de la flèche. Déployer alors le balancier jusqu'à une extension de 75 %. Dérouler ou déployer l'équipement rétro pour ramener la lame d'attaque en position verticale. Effectuer un basculement de l'équipement rétro en sens inverse jusqu'à la position initiale, la flèche étant abaissée et l'équipement rétro replié.
Répéter l'opération ci-dessus encore deux fois consécutivement pour terminer un cycle dynamique.
Le cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
B. - Equipement chargeur
Le but du cycle dynamique est de simuler le creusement à la hauteur d'une paroi haute. Au début du cycle, la lame d'attaque de l'équipement étant parallèle au sol, placer l'équipement à 0,5 m au-dessus du site d'essai à 75 % de sa position rétractée.
Déployer ensuite l'équipement jusqu'à 75 % de sa course, l'orientation originale du godet étant maintenue. Puis déployer ou replier l'équipement et le soulever jusqu'à 75 % de sa hauteur maximale de levage et à 75 % du déploiement du balancier. Effectuer une rotation de 90° vers la gauche du conducteur et à la rotation maximale actionner le mécanisme de déversement du godet chargeur. Effectuer une rotation en retour à la position initiale, le godet chargeur étant dans la position spécifiée au début de ce paragraphe.
Répéter l'opération ci-dessus encore deux fois consécutivement pour terminer un cycle dynamique.
Le cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
C. - Equipement benne preneuse
Le but du cycle dynamique est de simuler le creusement d'une fouille. Au début du cycle, s'assurer que la benne preneuse est ouverte et placée à 0,5 m au-dessus du site d'essai.
Fermer ensuite la benne preneuse, puis la soulever à mi-hauteur. Effectuer une rotation de 90° vers la gauche du conducteur. Ouvrir la benne preneuse. Effectuer une rotation en retour en abaissant la benne preneuse jusqu'à sa position initiale.
Répéter l'opération ci-dessus encore deux fois consécutivement pour terminer un cycle dynamique.
Le cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
D. - Equipement dragline
Le but du cycle dynamique est de simuler l'excavation d'une couche dans une tranchée et le déversement des matériaux à côté de la tranchée. Durant le cycle, la flèche doit être inclinée de 40°. Le godet pend verticalement sous l'extrémité de la flèche et à 0,5 m au-dessus du site d'essai, sans que les chaînes ne touchent le sol.
Rétracter ensuite le godet afin de le ramener au plus près de l'engin en le maintenant à 0,5 m au-dessus du site d'essai. Dès que le godet est rétracté, effectuer une rotation de 90° vers la gauche du conducteur. Simultanément, élever le godet jusqu'à 75 % de sa hauteur maximale de levage et le déployer au maximum à sa position en charge. Effectuer une rotation en sens inverse. Simultanément, actionner le mécanisme de déversement du godet et le rétracter jusqu'à sa position initiale.
Répéter l'opération ci-dessus encore deux fois consécutivement pour terminer un cycle dynamique.
Le cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
6.2.2.2. Bouteur.
L'engin doit être équipé de la lame prévue par le constructeur. Préchauffer le moteur et les systèmes hydrauliques aux conditions normales de fonctionnement pour la température ambiante existante.
Le parcours de l'engin est montré à la figure 5. L'axe du parcours est l'axe x et l'axe longitudinal de l'engin coïncide avec cet axe. La longueur du parcours de mesure AB est égale à 1,4 fois le rayon de l'hémisphère. Le milieu de ce parcours doit coïncider avec le centre C de l'hémisphère.
La marche avant de l'engin doit être dans le sens A vers B et la marche arrière doit être dans le sens B vers A.
Faire fonctionner l'engin avec la lame abaissée en position de transport, à 0,3 5 0,05 m au-dessus du parcours de déplacement. Faire, dans tous les cas de figure, fonctionner le moteur de l'engin au régime maximal régulé (à vide) à une vitesse constante en marche avant et arrière. La vitesse en marche avant doit être proche de, mais inférieure à 4 km/h pour les engins à chenilles et à roues, et à 8 km/h pour les engins à pneumatiques. Le rapport de boîte correspondant doit être utilisé pour la marche arrière sans tenir compte de la vitesse. Pour la majorité des engins, cela est obtenu dans le premier rapport avant et le premier rapport arrière. La vitesse des engins à commandes hydrostatiques peut être comprise entre 3,5 et 4 km/h (engins à chenilles et à roues métalliques) et entre 7 et 8 km/h (engins à pneumatiques) parce qu'il est difficile de régler les commandes de vitesse de marche à des valeurs exactes.
Ces modes de fonctionnement sont effectués sans arrêt à travers l'hémisphère, dans les deux directions, sans mouvement de la lame. Si le rapport de boîte inférieur conduit à une vitesse supérieure à la vitesse spécifiée, faire l'essai sur ce rapport avec le moteur fonctionnant au régime maximal régulé (à vide). Pour les engins à commandes hydrostatiques, mettre le moteur au régime maximal régulé (à vide) et régler la commande de vitesse de marche de manière à atteindre les vitesses spécifiées ci-dessus.
Mesurer le niveau de pression acoustique seulement quand le centre de l'engin se trouve sur le parcours entre les points A et B de la figure 5.
Le conducteur pourra faire des corrections de conduite pendant la marche de l'engin sur la piste afin de maintenir l'engin sur la ligne centrale de la piste d'essai.
Un cycle dynamique comprend un passage en marche avant et un passage en marche arrière.
Le cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
6.2.2.3. Chargeuse.
L'engin doit être équipé du godet prévu par le constructeur. Préchauffer le moteur et les systèmes hydrauliques aux conditions normales de fonctionnement pour la température ambiante existante.
Tous les mouvements doivent être effectués à la vitesse maximale, toutefois sans actionner les soupapes de sécurité et sans buter en fin de course.
A. - Essai en déplacement
Le parcours de l'engin doit être conforme à la figure 5. L'axe du parcours est l'axe x et l'axe longitudinal de l'engin coïncide avec cet axe. La longueur du parcours de mesure AB est égale à 1,4 fois le rayon de l'hémisphère. Le milieu de ce parcours doit coïncider avec le centre C de l'hémisphère.
La marche avant de l'engin doit être dans le sens A vers B et la marche arrière doit être dans le sens B vers A.
Faire fonctionner l'engin avec le godet vide abaissé en position de transport, à 0,3 5 0,05 m au-dessus du parcours. Faire, dans tous les cas de figure, fonctionner le moteur de l'engin à son régime maximal régulé (à vide) à une vitesse constante en marche avant et arrière. La vitesse en marche avant doit être proche de, mais inférieure à 4 km/h pour les engins à chenilles, et à 8 km/h pour les engins à roues. Le rapport de boîte correspondant doit être utilisé en marche arrière, sans tenir compte de la vitesse. Pour la majorité des engins, ceci est obtenu dans le premier rapport avant et le premier rapport arrière. La vitesse des engins à commandes hydrostatiques peut être comprise respectivement entre 3,5 et 4 km/h (engins à chenilles) et entre 7 et 8 km/h (engins à pneumatiques) parce qu'il est difficile de régler les commandes de vitesse de marche à des valeurs exactes.
Ces modes de fonctionnement sont effectués sans arrêt à travers l'hémisphère, dans les deux directions, sans mouvement du godet. Si le rapport de boîte inférieur conduit à une vitesse supérieure à la vitesse spécifiée, faire l'essai sur ce rapport avec le moteur fonctionnant au régime maximal régulé (à vide). Pour les engins à commandes hydrostatiques, mettre le moteur au régime maximal régulé (à vide) et régler la commande de vitesse de marche de manière à atteindre les vitesses spécifiées ci-dessus.
Mesurer le niveau de pression acoustique seulement quand le centre de l'engin se trouve sur le parcours entre les points A et B de la figure 5.
Le conducteur pourra faire des corrections de conduite pendant la marche de l'engin sur la piste afin de maintenir l'engin sur la ligne centrale de la piste d'essai.
Un cycle dynamique comprend un passage en marche avant et un passage en marche arrière.
Un cycle dynamique est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
B. - En condition statique hydraulique
L'axe longitudinal de la chargeuse doit coïncider avec l'axe des x et l'avant de l'engin doit se trouver face au point B. Le point milieu de la longueur de base, l, dans la figure 3, doit coïncider avec le centre C de l'hémisphère de la figure 5.
Faire tourner le moteur à son régime maximal régulé (à vide). Régler la commande de transmission au point neutre. Elever le godet de sa position de transport jusqu'à 75 % de sa hauteur de levage maximale et retourner à sa position de transport trois fois de suite. Cette séquence d'événements constitue un cycle de la condition statique hydraulique.
Le cycle est répété au moins trois fois pour répondre aux exigences définies en 7.2.
6.2.2.4. Chargeuse-pelleteuse.
La chargeuse-pelleteuse doit être équipée de l'équipement rétro pelle et du godet prévus par le constructeur. Préchauffer le moteur et les systèmes hydrauliques aux conditions normales de fonctionnement pour la température ambiante existante.
En fonctionnement côté pelle, régler la commande de l'accélérateur en position maximale (à vide) ou dans la position spécifiée par le constructeur. Tous les mouvements du godet doivent être effectués à la vitesse maximale, toutefois sans actionner les soupapes de sécurité et sans buter en fin de course.
A. - Fonctionnement côté pelle
L'axe longitudinal de l'engin doit coïncider avec l'axe des x et l'avant de l'engin doit se trouver face au point A, c'est-à-dire que le côté pelle de la chargeuse-pelleteuse dans la figure 4 doit se trouver face au point B. Le point milieu de la longueur de base, l, dans la figure 4 doit coïncider avec le centre C de l'hémisphère de la figure 5.
Effectuer l'opération en fonctionnement côté pelle de l'engin conformément aux méthodes spécifiées en 6.2.2.1, point A, l'angle de rotation de 90° exigé dans ces paragraphes étant remplacé par 45°.
B. - Fonctionnement côté chargeuse
Effectuer cette opération conformément à la méthode spécifiée au point 6.2.2.3, le godet de la pelle étant en position de transport.
6.3. Site de mesure.
6.3.1. Généralités.
Trois types de surface du site d'essai, décrits en 6.3.2, 6.3.3 et 6.3.4 sont autorisés :
a) Plan réfléchissant dur (en béton ou asphalte non poreux) ;
b) Combinaison d'un plan réfléchissant dur et de sable ;
c) Surface de sable ou terrain sablonneux.
Le plan réfléchissant dur doit être utilisé pour les essais des engins suivants :
Engins sur pneumatiques : toutes conditions de fonctionnement ;
Pelles : toutes conditions de fonctionnement ;
Chargeuses à chenilles et chargeuses-pelleteuses à chenilles :
fonctionnement en condition statique hydraulique.
La combinaison d'un plan dur réfléchissant et de sable doit être utilisée pour les essais des chargeuses à chenilles, des chargeuses-pelleteuses à chenilles et des bouteurs à chenilles, en mouvement sur une surface sablonneuse, les microphones étant positionnés au-dessus du plan dur réfléchissant.
Un site d'essai alternatif tout en sable peut être utilisé pour les essais des chargeuses à chenilles, des chargeuses-pelleteuses à chenilles et des bouteurs à chenilles en déplacement et en condition statique hydraulique à condition :
1. Que la correction d'environnement K 2, déterminée conformément au point 8.6.2 de l'annexe I de l'arrêté du 3 juillet 1979 modifié, soit inférieure à 3,5 dB,
et
2. Que la correction soit prise en compte pour le calcul du niveau de puissance acoustique si K 2 est supérieure à 0,5 dB.
6.3.2. Plan réfléchissant dur.
La zone d'essai entourée par les microphones doit être constituée de béton ou d'asphalte non poreux.
6.3.3. Combinaison d'un plan réfléchissant dur et de sable.
Le parcours de l'engin ou l'emplacement de travail de l'engin doit être constitué de sable humide, de granulométrie inférieure à 2 mm ou d'un terrain sablonneux. La profondeur de sable doit être d'au moins 0,3 m. Si la profondeur nécessaire pour la pénétration des chenilles dépasse 0,3 m, on doit augmenter l'épaisseur de la couche ou du terrain sablonneux en conséquence. La surface du sol entre l'engin et le microphone doit être un plan réfléchissant dur conformément à 6.3.2. On obtient ainsi un plan réfléchissant plutôt qu'une surface absorbante pour l'environnement de mesurage.
On peut employer un site combiné de dimension minimale constitué d'une piste sablonneuse longeant un plan réfléchissant. Faire fonctionner l'engin en marche avant deux fois, mais en direction opposée, pour chacune des trois positions de microphones. L'essai en marche arrière peut être effectué de façon identique.
6.3.4. Site tout en sable.
Le sable doit satisfaire les spécifications données en 6.3.3.
6.4. Surface de mesure, distance de mesure, localisation de points de mesure.
6.4.1. Surface de mesure, distance de mesure.
La surface de mesure à utiliser pour l'essai doit être hémisphérique.
Le rayon de l'hémisphère doit être déterminé par la longueur de base, l, de l'engin (voir figures 1, 2, 3 et 4).
La longueur de base de l'engin correspond :
Pour les pelles : à la longueur totale de la structure supérieure en excluant les équipements et les parties mobiles principales, telles que la flèche et le balancier ;
Pour les autres engins : à la longueur totale de l'engin en excluant les équipements, tels que la lame du bouteur et le godet.
Le rayon doit être de :
- 4 m lorsque la longueur de base, l, de l'engin de terrassement est égale ou inférieure à 1,5 m ;
- 10 m lorsque la longueur de base, l, de l'engin de terrassement est supérieure à 1,5 m mais inférieure ou égale à 4 m ;
- 16 m lorsque la longueur de base, l, de l'engin de terrassement est supérieure à 4 m.
6.4.2. Localisation et nombre de points de mesure
Pour les mesures, les points de mesure sont au nombre de 6, à savoir les points 2, 4, 6, 8, 10 et 12 disposés conformément au point 6.4.2.2 de l'annexe I de l'arrêté du 3 juillet 1979 modifié.
7. Réalisation des mesures
7.1.1. Mesures des bruits étrangers.
Seul le bruit de fond est pris en considération pour les corrections.
7.1.5. Présence d'obstacles.
Un contrôle visuel dans une zone circulaire d'un rayon égal à trois fois celui de l'hémisphère de mesure et dont le centre coïncide avec celui de cet hémisphère est suffisant pour s'assurer que les dispositions du point 6.3, troisième alinéa, de l'annexe I de l'arrêté du 3 juillet 1979 modifié sont respectées.
7.2. Mesure du niveau de pression acoustique LpA.
La mesure des niveaux de pression acoustique s'effectue conformément aux prescriptions données au point 7.2, premier alinéa, de l'annexe I de l'arrêté du 3 juillet 1979 modifié.
Les niveaux de pression acoustique LpA doivent être mesurés au moins trois fois. Si les niveaux de puissance acoustique obtenus par deux de ces mesures ne diffèrent pas de plus de 1 dB, d'autres mesures ne sont pas nécessaires ; dans le cas contraire, les mesurages doivent être poursuivis jusqu'à ce que deux valeurs ne s'écartant pas entre elles de plus de 1 dB soient obtenues. Retenir, pour le niveau de puissance acoustique pondéré A, la moyenne arithmétique des deux valeurs les plus élevées qui diffèrent entre elles de moins de 1 dB.
8. Exploitation des résultats
8.1.1. Niveau moyen en un point de mesure.
8.1.1.1. Bouteurs.
Les modes opératoires en marche avant et arrière étant deux modes différents, on doit mesurer le temps et le niveau de pression acoustique pour chacune des directions de marche. On doit utiliser la formule suivante pour le calcul du niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, LpAeq,T, en décibels, du cycle combiné du bouteur :
(Formule non reproduite voir JORF du 3 juin 1997 p. 8980).
8.1.1.2. Chargeuses.
a) Résultat combiné pour les deux modes de déplacement :
Les modes opératoires en marche avant et arrière étant deux modes différents, on doit mesurer le temps et le niveau de pression acoustique pour chacune des directions de marche. On doit utiliser la formule suivante pour le calcul du niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, LpAeq,T, en décibels, du cycle combiné de la chargeuse :
(Formule non reproduite voir JORF du 3 juin 1997 p. 8980).
b) Résultat combiné des cycles en marche et en condition statique hydraulique :
Utiliser la formule suivante pour calculer le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A combiné d'un cycle entier de la chargeuse, LpAeq,T, en décibels :
(Formule non reproduite voir JORF du 3 juin 1997 p. 8980).
8.1.1.3. Chargeuses-pelleteuses.
Utiliser la formule suivante pour calculer le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A combiné d'un cycle complet de la chargeuse-pelleteuse, LpAeq,T, en décibels :
(Formule non reproduite voir JORF du 3 juin 1997 p. 8980).
Figures 1 à 5. - Détermination de la longueur de base
(Figures non reproduites voir JORF du 3 juin 1997 p. 8981 et 8982).