Camion à ordures

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Contexte

Vous pouvez appeler cela des ordures, des ordures, des ordures ou des déchets solides. C'est la même chose, et s'en débarrasser est un problème depuis le début de la civilisation. La première méthode pour se débarrasser des ordures consistait simplement à les jeter en tas. Au fur et à mesure que la population d'une région augmentait, la nécessité de déplacer le tas d'ordures s'éloignait de plus en plus. En 500 av. , la ville grecque d'Athènes a créé la première décharge municipale du monde occidental lorsqu'elle a exigé que les ordures soient éliminées à au moins un mile (1,6 km) des murs de la ville. D'autres villes n'étaient pas aussi avancées. Par exemple, en 1400, les ordures s'étaient accumulées si haut devant les portes de Paris, en France, qu'elles interféraient avec les défenses de la ville.

Les premiers véhicules de transport des ordures étaient probablement des charrettes à deux roues tirées par des animaux ou des esclaves. Dans les années 1800, des chariots à quatre roues tirés par des chevaux se déplaçaient lentement dans les ruelles alors que les éboueurs soulevaient des barils puants remplis d'ordures humides et les jetaient dans le lit du chariot ouvert. Dans les années 1920, la puissance motrice avait remplacé la puissance des chevaux, mais peu de choses avaient changé. Le cri de "Voici le camion poubelle" était encore le signal d'entrer et de fermer vos fenêtres.

Le boom de la consommation d'après-guerre des années 1950 aux États-Unis a entraîné une augmentation significative des déchets. Après des années de restrictions et de pénuries pendant la Seconde Guerre mondiale, les gens ont remplacé avec empressement les anciens produits par de nouveaux. La plupart des nouveaux produits étaient destinés à être utilisés une seule fois et à jeter. Des assiettes en papier, des gobelets en plastique, des essuie-tout et des serviettes en papier, des couches jetables et des sacs à lunch en papier brun ont tous obstrué les poubelles. L'industrie des véhicules à ordures a réagi à la fin des années 1950 avec le développement des premiers camions à ordures fermés, utilisant des vérins hydrauliques pour comprimer les déchets au fur et à mesure qu'ils étaient collectés. Cela a permis à chaque camion de transporter plus de déchets par chargement.

Aujourd'hui, de nombreuses municipalités aux États-Unis ont passé des contrats avec des entreprises privées pour ramasser leurs déchets et les éliminer, plutôt que de le faire elles-mêmes. De cette tendance ont émergé deux ou trois entreprises d'ordures ménagères géantes, chacune possédant des milliers de camions. Afin de rester compétitives, ces entreprises ont conçu des camions hautement spécialisés et automatisés dans le but de traiter une quantité toujours croissante de déchets au moindre coût.

Matières premières

La plupart des composants de la carrosserie d'un camion à ordures sont en acier. Le plancher, les côtés, le dessus et les extrémités de la carrosserie sont faits de tôle ou de plaque d'acier et sont renforcés par des canaux en acier formé. Différentes épaisseurs de tôle ou de plaque sont utilisées pour différentes zones du corps, en fonction des contraintes attendues dans cette zone. Cela aide à minimiser le poids de la carrosserie et, par conséquent, à maximiser le poids des déchets que le camion peut transporter.

Les bras de levage et les fourches d'un chargeur frontal sont découpés dans des plaques d'acier épaisses et les tubes de torsion sont fabriqués à partir de tubes en acier sans soudure à paroi épaisse. La lame du packer, ou tête, est utilisée pour comprimer périodiquement les déchets à l'intérieur du corps. Il est fabriqué en tôle d'acier et glisse sur des patins en plastique, en acier ou en bronze.

Les composants achetés comprennent la cabine et le châssis du véhicule, les feux, les étiquettes d'avertissement, le câblage électrique et le fluide hydraulique, les cylindres, les tuyaux et les commandes.

Conception

Il existe cinq types courants de camions à ordures :à chargement frontal, à chargement arrière, à chargement latéral, à recyclage et à déchargement. Chacun est utilisé pour un type différent de ramasse-miettes. La taille d'un chargeur frontal, d'un chargeur arrière ou d'un chargeur latéral est mesurée en mètres cubes d'ordures qu'il peut contenir. La taille d'un camion roll-off est mesurée en livres de capacité de levage.

Un chargeur frontal a deux longs bras de levage hydrauliques qui pivotent derrière la cabine du camion et s'étendent vers l'avant du pare-chocs avant. Les fourches aux extrémités de ces bras se glissent dans les fentes sur les côtés d'une grande poubelle en métal. Les bras hydrauliques soulèvent l'ensemble du conteneur vers le haut et au-dessus de la cabine et versent le contenu dans une ouverture à la partie avant de la partie supérieure de la carrosserie. Une lame de packer interne comprime périodiquement les déchets et les déplace vers l'arrière du corps. Les chargeurs frontaux sont généralement utilisés pour ramasser les ordures dans les entreprises commerciales, et les conteneurs sont communément appelés bennes à ordures, bien que ce soit un nom exclusif pour la conception d'un fabricant. Les chargeurs frontaux ont des capacités d'environ 30 à 40 verges cubes (23,0 à 30,6 mètres cubes) et peuvent être utilisés avec un équipage d'une personne.

Un chargeur arrière a une ouverture dans la partie arrière inférieure du corps. Les poubelles individuelles sont déversées manuellement dans cette ouverture. Une palette ou une lame hydraulique est activée périodiquement pour pousser les déchets vers l'avant dans le corps. Les chargeurs arrière sont généralement utilisés pour ramasser les déchets dans les zones résidentielles. Ils ont des capacités d'environ 20-30 mètres cubes (15,3-23,0 mètres cubes) et nécessitent un équipage de deux ou trois.

Un chargeur latéral fonctionne de la même manière qu'un chargeur arrière, mais l'ouverture pour les déchets est sur le côté, juste derrière la cabine, où le conducteur ou le chargeur peut l'atteindre rapidement. Avec un chargeur latéral manuel, les déchets sont déversés manuellement dans l'ouverture. Avec un chargeur latéral automatisé, un bras hydraulique avec une griffe de préhension à l'extrémité saisit la poubelle et vide rapidement le contenu dans l'ouverture. Les chargeurs latéraux sont utilisés pour ramasser les déchets dans les zones résidentielles. Ils ont des capacités d'environ 15-30 mètres cubes (11,5-23,0 mètres cubes) et peuvent être utilisés avec un équipage d'un ou deux.

Un camion de recyclage est conçu pour accepter au moins deux produits recyclables, tels que des journaux, des contenants en verre, des canettes en métal ou d'autres matériaux. Il est équipé d'une ouverture de chargement et d'un bac séparés pour chaque matériau. Les camions de recyclage sont utilisés dans les zones résidentielles et peuvent être utilisés avec un ou deux équipages.

Un camion roulant transporte une poubelle fermée sur une rampe basculante fixée au châssis du camion. Le conteneur est roulé le long de la rampe et posé sur le sol sur les chantiers de construction et à d'autres endroits où une grande quantité de déchets et de débris doit être enlevée. Lorsque le conteneur est plein, le camion retourne et treuille le conteneur chargé jusqu'à la rampe et sur le châssis du camion à nouveau. Les camions roulants ont généralement une capacité de levage de 60 000 lb (27 300 kg) et sont exploités avec un équipage d'une personne.

Le processus de fabrication

Les carrosseries de camions à ordures sont construites dans un emplacement fixe au sein d'une usine, plutôt que de descendre une chaîne de montage ou de se déplacer d'un poste de travail à un autre. Les composants sont fabriqués dans un atelier d'usinage et sont ensuite soudés ou assemblés en sous-ensembles. Les sous-ensembles sont réunis et sont soudés ou assemblés dans le corps fini. La carrosserie est ensuite soulevée et montée sur un châssis de camion.

Voici une séquence d'opérations typique pour l'assemblage d'un camion poubelle à chargement frontal :

Former la coque du corps

• 1 Les pièces pour le plancher de la carrosserie, les côtés, le dessus et l'extrémité avant sont découpées sur mesure dans un atelier d'usinage à l'aide de scies à ruban, de cisailles à métaux et de chalumeaux. Certaines pièces plates sont pliées dans des presses plieuses ou courbées dans des cintreuses à rouleaux. Les trous de montage sont percés ou percés.

• 2 Les pièces de chacun des composants de la carrosserie (plancher, côtés, dessus et avant) sont déplacées vers des zones de sous-ensemble séparées où elles sont soudées ensemble. Le soudage des longs canaux de renforcement sur les côtés est souvent effectué sur une table de soudage plate avec une soudeuse automatique programmée pour effectuer des soudures dans les bonnes zones. Les autres soudures se font manuellement. Des gabarits sont parfois utilisés pour positionner correctement les pièces, tandis que des pinces maintiennent les pièces en place.

  

• 3 Chacun des sous-ensembles du corps est amené dans la zone d'assemblage du corps, parfois appelée cellule. Le sol est d'abord amené et positionné sur des supports pour le rendre plat et stable. Ensuite, les côtés sont soulevés et renforcés pendant qu'ils sont soudés au sol. Ensuite, le haut est abaissé et soudé en place, suivi de l'avant. Lorsque la carrosserie est terminée, elle ressemble à une boîte à chaussures vide avec une extrémité manquante.

Installation des sous-ensembles d'exploitation

• 4 Pendant que la carrosserie est formée, les parties fonctionnelles de la carrosserie sont fabriquées et soudées en sous-ensembles. Il s'agit notamment des bras de levage, de la fourche, du couvercle de la trémie, du hayon et de la lame du packer. Ils sont formés dans le même ordre que celui décrit dans les étapes 1 et 2. Lorsque la carrosserie est terminée, les sous-ensembles d'exploitation sont amenés dans la zone d'assemblage de la carrosserie dans l'ordre.
• 5 La lame packer est installée en premier car elle rentre à l'intérieur du corps. Il est soulevé en position et le vérin hydraulique du packer est fixé entre la lame du packer et la carrosserie. Certaines conceptions de corps utilisent deux vérins hydrauliques pour augmenter la force de compactage.
• 6 Le couvercle de la trémie est installé ensuite. Il est soudé sur l'ouverture de chargement sur la partie avant de la partie supérieure du corps. Le couvercle s'ouvre hydrauliquement lorsque les bras de levage amènent la poubelle vers le haut et par-dessus, et il comprend des protections pour empêcher les déchets de se répandre sur les côtés. Le vérin hydraulique est fixé aux points de montage.
• 7 Les bras de levage, la fourche et les tubes de torsion avant et arrière sont assemblés et fixés à la carrosserie. Les différents vérins hydrauliques sont fixés à leurs points de fixation.
• 8 Le hayon est installé en dernier. Il est suspendu à ses charnières supérieures et les vérins hydrauliques sont fixés à leurs points de montage.

Finition du corps

• 9 Les feux de carrosserie sont installés et le câblage électrique est acheminé et connecté. Les flexibles hydrauliques sont acheminés et connectés aux différents vérins hydrauliques.

  

• 10 À ce stade, certains fabricants peignent la carrosserie avant de la monter sur le camion, tandis que d'autres attendent que la carrosserie soit montée sur le camion avant de la peindre. Si la carrosserie doit être peinte à ce stade, les lumières et les parties exposées des tiges des vérins hydrauliques sont masquées avec du papier et du ruban adhésif.
• 11 Une fois la carrosserie peinte, les plaques signalétiques, les bandes décoratives et les étiquettes d'avertissement sont appliquées selon les besoins.

Modification de la cabine et du châssis du camion

• 12 Une cabine et un châssis de camion sont livrés au carrossier du camion poubelle. Le style le plus populaire est connu sous le nom de cabine avant basse, dans laquelle la cabine se trouve légèrement en avant du moteur. Bon nombre des composants nécessaires pour travailler avec un type particulier de benne à ordures sont disponibles directement auprès du fabricant de camions. Les autres composants doivent être installés par le carrossier de la poubelle. Ce travail est effectué dans une zone séparée de l'usine. Cela comprend souvent le montage d'un réservoir de fluide hydraulique et de filtres sur le châssis du camion, l'installation d'une pompe hydraulique et d'une prise de force sur le côté de la transmission, et le montage de commandes et d'instruments dans la cabine pour actionner les différents vérins hydrauliques sur la carrosserie.

Montage du corps

• 13 Lorsque la carrosserie est terminée et que la cabine et le châssis du camion ont été correctement modifiés, la carrosserie est soulevée et boulonnée aux longerons du châssis du camion. Les supports de montage arrière sont généralement boulonnés, tandis que les supports de montage avant sont généralement fixés par des ressorts qui permettent aux longerons de cadre de se déplacer légèrement par rapport au corps. Cela permet au châssis du camion de fléchir légèrement lorsqu'il se déplace sur un sol inégal sur les sites d'enfouissement. Si les rails étaient maintenus de manière rigide contre la carrosserie, les forces de contrainte résultantes pourraient provoquer la rupture des rails du cadre.
• 14 Les fils électriques et les flexibles hydrauliques sont connectés entre le camion et la carrosserie. Le réservoir hydraulique et les conduites sont remplis de fluide hydraulique.
• 15 Comme test final, toutes les lumières sont vérifiées et les vérins hydrauliques sont actionnés tout au long de leur cycle. Le camion est ensuite conduit à l'extérieur pour attendre la livraison au client.

Contrôle qualité

La précision dimensionnelle de chaque composant est vérifiée avant d'être assemblée. Pendant le soudage, les pièces sont localisées par des gabarits ou des gabarits et sont serrées en place. Une fois la carrosserie montée sur le camion, tous les éclairages et composants hydrauliques sont soumis à un test de fonctionnement pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement.

Le futur

Au fur et à mesure que les sites d'élimination près des zones urbaines se remplissent, il y aura un effort à deux volets pour traiter les déchets. Un volet sera le transport des déchets vers des sites encore plus éloignés pour leur élimination. Ces sites peuvent être à des centaines de kilomètres et les déchets devront être transférés des véhicules de collecte vers des véhicules plus gros pour la dernière étape de leur voyage. Certaines villes occidentales envisagent même des trains de déchets quotidiens pour transporter les déchets vers des mines à ciel ouvert abandonnées loin dans le désert.

L'autre volet sera la poursuite des efforts visant à réduire la quantité de déchets envoyés à la décharge. Les efforts de recyclage constitueront une partie importante de cet effort et nécessiteront une séparation supplémentaire des matériaux mis au rebut et des camions spécialisés supplémentaires pour ramasser ces matériaux. Dans certains quartiers, chaque maison dispose actuellement d'un conteneur pour les déchets de jardin, tels que les tontes de gazon, les feuilles et les petites tailles ; un autre conteneur pour les journaux ; un troisième conteneur pour les bouteilles, les canettes et les briques de lait ; et un quatrième conteneur pour les magazines, le courrier indésirable et d'autres papiers. Un cinquième conteneur est prévu pour tous les déchets non recyclables destinés à la décharge.

Afin d'encourager les gens à réduire les matériaux non recyclables, certaines villes envisagent l'utilisation d'un appareil électronique pour faire « payer à la livre » chaque ménage pour ces déchets. Une minuscule puce électronique avec le nom et l'adresse du ménage serait intégrée dans chaque poubelle. Lorsque les déchets sont collectés, un bras de robot saisira la boîte et un capteur lirait les informations de la puce. La boîte serait ensuite déversée dans une trémie, qui peserait les déchets. Le poids ainsi que le nom et l'adresse seraient alors enregistrés dans un ordinateur à bord du camion. À la fin de chaque journée, ces informations seraient téléchargées sur un ordinateur central, qui les accumulerait et générerait la facture mensuelle ou trimestrielle de ce ménage.