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Un chiffre que la plupart des établissements ne mesurent pas — mais ressentent au quotidien.

Dans la première partie de cette série, nous avons examiné les raisons pour lesquelles la manutention manuelle des chariots devient un enjeu de plus en plus important en matière de sécurité au travail — une tendance alimentée par les statistiques sur les accidents du travail, le vieillissement de la main-d'œuvre et les pénuries de main-d'œuvre qui concentrent la charge de travail sur un nombre réduit de personnes.

Cet article aborde le sujet de manière plus détaillée : ce qu’est réellement la force de poussée/traction, quels sont les facteurs qui la déterminent, et pourquoi il est important de la comprendre pour toute personne chargée de définir les spécifications, de choisir ou de superviser les équipements utilisés par les opérateurs pour déplacer des charges au sein d’un site.

Que signifie « force de poussée/traction » ?

La force de poussée/traction correspond à l'effort physique nécessaire pour mettre en mouvement et maintenir le déplacement d'un chariot chargé. Elle est mesurée en livres-force et varie en fonction de la charge, de l'équipement et de l'environnement d'utilisation.

Tout mouvement d'un chariot s'accompagne de deux événements de force distincts :

• Force de poussée initiale — force nécessaire pour mettre en mouvement un chariot immobile à partir de l'arrêt. Elle est toujours supérieure à la force d'effort continu, car vaincre le frottement statique nécessite plus d'énergie que le maintien du mouvement. Pour un chariot lourdement chargé sur un sol dur, la force de poussée initiale peut atteindre 50 à 100 livres ou plus pour un seul travailleur.
• Force de poussée continue — force nécessaire pour maintenir le chariot en mouvement sur le sol. Elle est inférieure à la force initiale, mais est exercée de manière continue sur toute la distance parcourue à chaque trajet.

C'est la combinaison de ces deux facteurs — une force initiale élevée répétée plusieurs fois par service, entrecoupée de forces soutenues — qui crée le profil de sollicitation cumulative conduisant, à terme, à des lésions musculo-squelettiques.

Les chercheurs associent 9 à 18 % des lésions lombaires spécifiquement aux tâches consistant à pousser et à tirer. Le surmenage, en tant que catégorie, représente 72 % de l'ensemble des entorses dorsales survenant sur le lieu de travail.

Qu'est-ce qui détermine réellement la force de poussée/traction ?

La force de poussée/traction n'est pas fixe. Elle dépend d'un ensemble de variables qui interagissent entre elles — et comprendre lesquelles de ces variables sont contrôlables constitue le point de départ pour la réduire.

Le poids de la charge est le facteur le plus évident. Plus une charge est lourde, plus il faut de force pour la déplacer. Mais le poids de la charge est souvent déterminé par les exigences opérationnelles de la tâche à accomplir, et non par la conception de l'équipement. Ce n'est généralement pas la variable la plus facile à maîtriser.

Ce qui est contrôlable — et directement influencé par les spécifications de mobilité —, c'est la résistance générée par le chariot lorsqu'il se déplace.

Le diamètre des roues influe sur la résistance au roulement. Les roues de grand diamètre roulent plus facilement sur les irrégularités de la surface, car elles rencontrent les obstacles selon un angle moins prononcé. Une roue de petit diamètre qui doit franchir un joint de sol ou une rainure doit déployer davantage de force pour y parvenir ; une roue plus grande franchit ce même obstacle plus facilement. À charge égale, une roue de grand diamètre offre systématiquement une résistance au roulement moindre.

La composition de la roue influe sur la répartition de la charge et l'absorption d'énergie au point de contact. Les composés plus souples se déforment légèrement sous la charge, ce qui augmente la surface de contact et réduit la pression de contact maximale — ce qui se traduit par une résistance au roulement moindre sur les sols durs. En contrepartie, les composés très souples peuvent augmenter la résistance sur des sols souples ou irréguliers, car ils se déforment en suivant les irrégularités de la surface. Le choix d'un composé adapté au type de sol constitue une décision technique importante.

La géométrie du pivot et la qualité des roulements déterminent la résistance générée lorsqu'un chariot change de direction. Dans la plupart des sites, une part importante de chaque trajet implique des changements de direction : sortie d'une zone de stockage, passage à un croisement de couloirs, mise en place à un poste de travail. Chaque changement de direction nécessite que le mécanisme de pivotement tourne sous charge. Une géométrie de pivotement inadéquate ou des roulements usés génèrent une résistance à chaque virage que les opérateurs perçoivent comme un effort supplémentaire, même lorsque le chariot est peu chargé.

La surface du sol est une variable dont le cahier des charges doit tenir compte, plutôt que de chercher à la contourner. Les joints de dilatation, les siphons de sol, les seuils, les rampes et les variations de type de revêtement de sol génèrent tous des pics de force qu’une roulette bien adaptée absorbe plus efficacement qu’une roulette mal adaptée. Le cahier des charges doit prendre en compte les conditions réelles du sol sur lesquelles le chariot circulera, et non des conditions idéalisées de laboratoire.

La différence de force de poussée nécessaire entre une roulette bien conçue et une roulette mal conçue sur le même chariot, sous la même charge, peut être considérable. Il s'agit de l'une des variables les plus facilement contrôlables en matière de contraintes physiques au sein de l'établissement.

Pourquoi il s'agit d'une décision relative aux spécifications, et pas seulement d'une décision de maintenance

De nombreuses installations gèrent les forces de poussée et de traction de manière réactive, en remplaçant les roulettes lorsqu'elles sont usées, en respectant des programmes de lubrification et en effectuant un entretien périodique. Ces pratiques sont certes nécessaires, mais elles ne font que remédier à la dégradation d'une spécification existante, sans s'attaquer à la qualité de cette spécification elle-même.

Un chariot doté de roulettes aux caractéristiques parfaitement adaptées — diamètre des roues, composition du caoutchouc, géométrie des roulettes pivotantes et capacité de charge, tous ces éléments étant choisis en fonction de l'environnement de travail réel — permettra de réduire la force de poussée ou de traction dès la première utilisation, de conserver ces performances plus longtemps et de réduire sensiblement la fatigue des travailleurs qui l'utilisent tout au long d'un service complet.

La conception de systèmes de mobilité ergonomiques nécessite de répondre simultanément à quatre contraintes : réduire la force de poussée ou de traction requise, permettre une utilisation répétée et de longue durée tout au long des services, s'adapter à la diminution de la force physique des travailleurs dans une main-d'œuvre vieillissante, et préserver la maniabilité dans des espaces restreints.

La spécification du distributeur constitue le principal mécanisme permettant de répondre à ces quatre contraintes au niveau de l'équipement.

Quelle sera la suite de cette série ?

Dans la troisième partie, nous examinons ce qui se passe lorsque les spécifications du chariot ne suffisent pas à elles seules à maintenir les forces de poussée et de traction dans des limites de sécurité — et comment la mobilité motorisée adaptée élargit le champ des possibilités sans qu'il soit nécessaire de remplacer l'infrastructure existante de chariots.