J'ai un faible pour les vieilles machines, leur développement, leur évolution et leur fonctionnement.
Niveleuse
Développement et évolution de la niveleuse
La niveleuse tractée
La niveleuse, une machine couramment utilisée pour la construction et l'entretien des routes, a subi de multiples transformations au fil du temps. Les premières niveleuse n'étaient rien de plus qu'un madrier attelé à des animaux de trait. On en vint éventuellement à installer une lame sous un char.
La construction de cette niveleuse non-identifiée remonte à la fin du dix-neuvième / début du vingtième siècle et elle fut conçu pour être tractée par des chevaux.
La première niveleuse Champion fût fabriquée en 1886. Les origines de la firme canadienne Champion Road Machinery Company de Goderich en Ontario, remontent jusqu'à l'American Road Machinery de Kennett Square en Pennsylvanie. En 1892, la Copp Brothers Company obtint les droits de fabriquer les produits de l'American Road Machinery Company. La Copp Brothers Company fabriquait la niveleuse Steel Champion. Le nom du produit en vint à inspirer le nom de l'entreprise. Après maintes réorganisations, l'entreprise devint la Dominion Road Machinery en 1915. Ici, une publicité non datée pour le New Model (nouveau modèle) Champion Road Grader.
Lorsque la lame dirige le matériel vers le côté, la résistance du matériel tend à faire dévier la niveleuse vers le côté opposé à l'andain. En 1885, Joseph D. Adams, un entrepreneur américain d'Indianapolis, conçut une niveleuse tractée dont les roues pouvaient s'incliner, augmentant leur adhérence et réduisant leur propension à glisser. Cette fonction est toujours présente sur les niveleuses modernes.
J. D. Adams, l'inventeur du mécanisme permettant d'incliner les roues d'une niveleuse, commercialisa sa première niveleuse, la Little Wonder, en 1885. La série Road King, comme celle de cette vidéo, fut introduite en 1896. La série Road King était offerte en plusieurs tailles et demeura au catalogue jusque dans les années 1930. Notez les volants commandant les différentes fonctions de la niveleuse.
Cette vidéo met en vedette une niveleuse Adams modèle 14 tirée par un tracteur Case de 15 chevaux vapeur.
Ici, un tracteur à vapeur Eclipse fabriqué par la Frick Company en 1914, en équipe avec une niveleuse non-identifiée.
Une niveleuse fabriquée par la Austin Manufacturing Company tractée par un tracteur Caterpillar Twenty Two.
Vers la fin du dix-neuvième siècle, le tracteur à vapeur fit compétition à la traction animale. Les niveleuses conçues pour être tirées par des animaux ne résistaient généralement pas à la superpuissance de la traction mécanisée. Les fabricants adaptèrent donc leurs produits afin qu'ils puissent supporter l'effort fournit par le cheval vapeur. Le développement du moteur à combustion interne viendra déloger la vapeur au début du vingtième siècle.
La niveleuse automotrice
La niveleuse automotrice fit son apparition durant les années 1920. Ces premières machines utilisaient généralement un tracteur agricole auquel était greffé le châssis supportant la lame. L'opérateur d'une niveleuse devant constamment suivre la lame des yeux, la position du moteur, devant le poste d'opération, créait une obstruction visuelle.
La première niveleuse automotrice Adams, le modèle 10, fut commercialisée en 1928. On voit ici un magnifique spécimen qui fut entièrement restauré. À l'instar des niveleuses tractées montrées précédemment, l'opérateur ne dispose d'aucune assistance pour manœuvrer la lame.
Ici, une niveleuse Adams modèle 20 de 1937
utilisant un groupe motopropulseur McCormick-Deering I-12.
La firme américaine Allis-Chalmers ajouta une ligne de niveleuses à son catalogue en acquérant la Ryan Manufacturing Company en 1931. Le modèle W Speed Patrol fut introduit en 1940 et était construit autour d'un tracteur Allis-Chalmers WC. Cette vidéo nous montre une niveleuse Allis-Chalmers W Speed Patrol de 1949 qui fut entièrement restaurée.
L'histoire de la Russell Grader Manufacturing Company débute en 1903 avec la fabrication de niveleuses hippomobiles. La firme devint une pionnière de la niveleuse automotrice avec le Motor Patrol No.1 en 1920. Le Motor Patrol No.3, comme celui de cette vidéo, fut introduit en 1926. Le modèle No.3 utilise un groupe motopropulseur McCormick-Deering 10-20.
La W.A. Riddell Corporation (WARCo) fut fondée en 1854 et commercialisa une niveleuse automotrice en 1921. La vidéo ci-dessus nous montre un modèle de 1934 équipé d'un groupe motopropulseur McCormick-Deering I-3. Notez la position de l'opérateur, devant le moteur, donnant une vue sans obstruction sur la lame.
La Wehr Company commercialisa le One-Man Power Grader en 1921. On voit ici un modèle de 1930 muni d'un groupe motopropulseur United. Comme sur la niveleuse WARCo de la vidéo précédente, le poste d'opération est situé devant le moteur.
La
Caterpillar Tractor Company fut créée en 1925 lors de la fusion de la
C.L. Best Gas Traction Company avec la Holt Manufacturing Company. En
1928, Caterpillar fit l'acquisition de la Russell Grader Manufacturing
Company. Russel commercialisa la Motor Patrol No.6 en 1928, utilisant un
tracteur Caterpillar modèle Twenty. Après l'acquisition de Russel,
Caterpillar rebaptisa l'ensemble le Twenty Motor Patrol.
La Dominion Road Machinery Company commercialisa la niveleuse Champion Hydraulic Maintainer en 1936. Il s'agit de la première niveleuse Champion avec commande hydraulique de la lame.
Les commandes manuelles devenant de plus en plus difficiles à opérer au fur et à mesure que les niveleuses grossissaient, certains fabricants expérimentèrent avec des systèmes hydrauliques dès les années 1920. À cette époque, l'utilisation d'huile comme vecteur de force n'en était encore qu'à ses premiers balbutiements ; les pompes, valves de commande et vérins hydrauliques fuyaient et étaient généralement peu fiables. C'est pourquoi plusieurs fabricants conçurent des systèmes mécaniques d'assistance à la manœuvre ; la puissance du moteur était distribuée via une boîte d'engrenages et des vérins à vis ou des vis sans fin actionnaient les différentes fonctions de la lame.
La firme Austin-Western Road Machinery Company fut crée en 1902, alors que la firme H.W. Austin & Company fusionna avec la Western Wheeled Scraper Company. En 1934, Austin-Western dévoila la série 77, une gamme de niveleuses disponible en version deux ou trois essieux et dont toutes les fonctions de la lames étaient à commande hydraulique. Ici, une niveleuse Austin-Western de 1940.
La Russel Grader Manufacturing Company travaillait au développement de niveleuses automotrices depuis 1919. Russell expérimentait déjà avec des systèmes de contrôles hydrauliques lorsque Caterpillar en fit l'acquisition. La piètre performance de ces systèmes hydrauliques archaïques incita Caterpillar à développer un système de commande plus fiable, entièrement mécanique avec vérins à vis et vis sans fin, comme sur cette niveleuse Auto Patrol No.10. L'Auto Patrol No.10 fut produite de 1931 à 1940. L'Auto Patrol No.10 est l'une des premières niveleuses intégrées à être commercialisée.
Conçue pour niveler
La complexité grandissante des niveleuses et la rigueur du travail auquel elles sont soumises poussèrent les fabricants à développer des engins intégrés, c'est à dire des machines conçues dès le départ comme une niveleuse et non pas un accessoire ajouté à un tracteur. Les premières niveleuses intégrées virent le jour au début des années 1930. La tendance se généralisa durant les années 1940. La forme que prirent les niveleuses à cette époque demeurent presque inchangée aujourd'hui.
L'Auto Patrol No.10 de Caterpillar était offerte avec deux essieux moteur en option, comme sur ce spécimen de 1936. Notez comment l'aspect général de la machine ressemble aux niveleuses modernes.
En 1937, la firme Austin-Western commercialisa ce qui allait devenir un
de ses produits phare : une niveleuse dont toutes les roues sont
motrices et directrices. Cette caractéristique distinguait les machines
Austin-Western de la compétition. On voit ici une publicité de 1938, vantant les mérites du modèle 99.
Allis-Chalmers commercialisa le modèle D en 1949 pour remplacer le W Speed Patrol. C'était la première niveleuse d'Allis-Chalmers a utiliser des vérins hydrauliques pour lever la lame. Notez le châssis tubulaire, une caractéristique des niveleuses Allis-Chalmers de l'époque.
Durant les années 1940,
Austin-Western commercialisa de nouveaux modèles à quatre roues, la série
Pacer, et à six roues, la série Super. La firme utilisait un système
d'arbre d'entrainement et de joints universels installés sous le châssis
supportant la lame pour motoriser les roues avant. L'arbre d'entrainement transmettait le mouvement de
la boîte de transfert au différentiel de l'essieu avant. Cette méthode,
entièrement mécanique, a le désavantage de rendre impossible l'inclinaison des roues. On voit ici une niveleuse Austin-Western Pacer 300 de 1972.
Une niveleuse Caterpillar No. 12 de 1952. À l'exception du déplacement latéral de la lame qui utilise un vérin hydraulique, tous les mouvements de la lame sont entièrement mécaniques. Notez le moteur à essence servant au démarrage du moteur diesel.
Cette vidéo promotionnelle d'Allis-Chalmers présente le modèle M100. Tout comme la niveleuse Caterpillar No.12 ci-dessus, celle-ci utilise des boîtes d'engrenages et des arbres d'entrainement munis de joints universels pour commander les différentes fonctions de la lame.
La firme Adams fut acquise par Letourneau-Westinghouse (L-W) en 1954. La marque de commerce Adams fut employée jusqu'en 1962, L-W fut alors rebaptisée la Westinghouse Air Brake Company (WABCo). On voit ici une niveleuse WABCo modèle 777.
L'articulation du châssis, entre le moteur et la cabine fut développée par John Deere et offerte pour la première fois en 1967 sur le modèle JD570. Cette fonction, qui permet à la niveleuse de décaler le tracé des roues avant par rapport aux roues arrière ou encore d'effectuer des virages très serrés, est aujourd'hui offerte par la plupart des manufacturiers.
Ici, une niveleuse John Deere 570A de 1982. À partir de 3:55, l'opérateur fait la démonstration des possibilités de l'articulation du châssis. Cette vidéo d'information porte sur l'opération d'une niveleuse. À 1:52, le narrateur explique les avantages de l'articulation du châssis pendant qu'une niveleuse Champion 720A en fait la démonstration.
Durant les années 1970, John Deere fut aussi le premier manufacturier à offrir un système d'entrainement hydrostatique des roues avant sur ses niveleuses. Ainsi, il était dès lors possible de motoriser les roues avant et de permettre leur inclinaison. Cette option est aujourd'hui également offerte par la plupart des manufacturiers.
Les poids lourds du nivellement
Les niveleuses étant principalement utilisées pour la construction et l'entretien des routes, les plus gros modèles étaient toujours conçus de façon à pouvoir emprunter les routes qu'ils entretiennent. Les chantiers de grand envergure et l'entretien des routes autour des mines à ciel ouvert requièrent des engins plus productifs. Ces derniers sont généralement fabriqués en petites quantités et ils opèrent aussi dans des zones reculées difficiles d'accès.
Le modèle 16 de Caterpillar, introduit en 1963, était la plus grosse niveleuse alors disponible. Avec une lame de 14 pieds (4,27m) et un poids de 46 500lbs (21 tonnes), ce n'est définitivement pas une petite machine.
Introduite en 1975 avec une lame de 24 pieds (7,31m), un poids de 202 000lbs (91,63 tonnes) et 700 chevaux vapeur sous le capot, la niveleuse Champion 100T détient le record de la plus grosse machine du genre produite en série. Champion vendit les droits de fabrication du modèle 100T à Dom-Ex Corporation en 1989.
Ici, une publicité pour l'Autoblade : une niveleuse bi-directionnelle à double articulation comptant huit roues motrices et deux groupes motopropulseurs développant une puissance combinée de 450 chevaux vapeur. La cabine pivote à 180 degrés, permettant à l'opérateur de toujours faire face à la zone de travail sans avoir à faire demi-tour. Commercialisée en 1969 par la firme CMI, l'Autoblade peut aussi utiliser un fil de guidage lorsqu'une précision accrue est requise.
La firme RayGo lança le Giant en 1969. Ce poids lourd est muni d'une lame de 20 pieds (6,1 m), d'un châssis à double articulation, pèse 106 000lbs (48 tonnes) et est propulsé par deux moteurs diesel d'une puissance combinée de 636 chevaux vapeur. La lame du Giant est montée directement sur la partie centrale du châssis, elle ne possède donc pas tous les mouvements dont sont capables les niveleuses conventionnelles. RayGo fut vendue à CMI en 1985. CMI vendit les droits des produits RayGo à Caterpillar en 1987.
Caterpillar introduisit le modèle 24H en 1996. Arborant une lame de 24 pieds (7,32m), un poids de 131 000lbs (59,42 tonnes) et mû par un moteur de 500 chevaux vapeur, c'était la plus grosse niveleuse disponible sur le marché. Le modèle 24M, comme dans la vidéo ci-dessus, a vu sa puissance passer à 533 chevaux vapeur et son poids grimper à 145 151lbs (65,84 tonnes).
La firme Brent Engineering Inc., affiliée avec Prairie Roadbuilders Limited, conçoit et fabrique des engins sur mesure pour des travaux particuliers où des machines conventionnelles peinent à accomplir le travail. On voit ici une de leur création, la niveleuse S18G, assemblée à partir de groupes motopropulseurs de décapeuses Caterpillar.
Une autre création de Brent Engineering, le modèle 25M, assemblé à partir de composantes Caterpillar tout comme la niveleuse S18G ci-dessus.
Exit le volant
L'une des plus récentes innovations touche le poste d'opération.
Certains fabriquants, Caterpillar en tête, ont remplacé le volant et les
leviers de leurs niveleuses par des manches à balais. En plus de rendre
les commandes plus ergonomiques et réduire la fatigue de l'opérateur,
l'élimination du volant et de la console permet d'améliorer
considérablement le champ de vision.
Cette vidéo produite par le concessionnaire Toromont compare l'opération d'une niveleuse équipée de commande conventionnelles à celle d'une niveleuse munie de manches à balais. Notez tous les mouvements requis pour l'opération de la machine conventionnelle pour accomplir le même travail.
Conclusion
La niveleuse est un des rares engins de chantier dont l'allure générale est restée presque inchangée depuis une centaine d'années. Les changements qu'elle a subi se trouvent principalement sous le capot et dans les méthodes de fabrication et d'assemblage. L'opération de la niveleuse et la disposition de ses principaux composants n'ont pas changé.
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