Brevet FR2156177A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne un soc de charrue formé d'une plaque d'acier, de préférence laminée à chaud, constituant essentiellement une surface plaoe percée de trous dé fixation, et pourvue, sur sa face dorsale, d'une accumulation de matière servant simultanément de renforcement et de réserve de matière pour les tranchants. On sait généralement, dans l'agriculture, quela durée de service des socs de charrues, en particulier ceux des charrues tractées, est très brève. Les arêtes coupantes s'émoussent et s'arrondissent rapidement ( après 4 ou 5 heures de travail dans la préparation et le labour des terres fortes ), ce qui est un inconvénient pour plusieurs raisons. D'une part, les principaux inconvénients qui en résultent sont les pertes causées par la puissance croissante nécessaire à la traction, les temps morts causés par la nécessité de remplacer les socs, les pertes de temps et de travail causées par la rénovation et le réaffutage des socs émoussés et leur transport. Ces inconvénients entraînent des pertes économiques exactement mesurables et calculables.D'autre part, un autre inconvénient très important mais plus difficile à constater est que le fond du sillon est de plus en plus arrondi et tassé par les socs de charrue émoussés ou arrondis, ce qui donne une jauge ( ou fond de sillon ) toujours plus difficilement pénétrable, tant par les plantes que par l'eau, et entraîne ce qu'on appelle une "maladie du fond de sillon" . II ressort déjà clairement de ce qui précède que l'augmentation de la durée de service des socs de charrues représente une nécessité impérieuse, tant pour l'économie et la rentabilité que pour la physiologie des plantes. Les socs de charrues traditionnels connus ont en général une forme trapézoidale et comportent, sur une arête longitudinale, un tranchant affûté sous un angle de coupe d'environ 25 à 300. Au travail, I'axe longitudinal du soc fait un angle d'environ 40 à 450 avec la direction de traction, tandis que son axe transversal fait un angle d'environ 300 avec le plan du sillon se creusant dans le sol, la direction de la terre coupée s'élevant le long du soc faisant un angle de 450 avec les deux axes ci-dessus. L'inconvénient principal des socs traditionnels connus est que, du fait de leur forme géométrique précitée, ils comportent des éléments ou parties plans sans utilité pratique mais causant une résistance superflue, indésirable, au passage de la terre retournée. Après un temps d'usage très bref, ces parties sont très fréquemment usées et même souvent brisées.L'usure des deux surfaces formant l'arête tranchante, à savoir la surface supérieure faisant face au sens de traction et la surface dorsale dirigée vers le fond du sillon, se produit, à l'usage, de telle sorte qu'il s'établit un angle de coupe de 60 à 750 c'est à dire que l'arête tranchante disparaît presque totalement et s'arrondit complètement. Le soc ne peut donc plus remplir une de ses fonctions essentielles. Cet émoussement complet du soc s'accomplit, selon la structure et l'humidité du sol à labourer, en un temps relativemenF court et jamais plus tard qu après une séance de travail. L'effort de traction à fournir augmente avec le progrès de l'émoussement, en même temps que la consommation de carburant du tracteur, du fait que la qualité de la charrue diminue rapidement et que le fond du sillon se tasse de plus en plus.Avec le soc traditionnel, connu, la terre est découpée et soulevée d'un bloc, semblable par sa section générale, à un copeau géant et, bien que le versoir fragmente ensuite ce bloc en morceaux plus petits, il se forme de grosses mottes grossières qui compliqueront les travaux ultérieurs. Pour augmenter la durée du tranchant des socs, on a déjà proposé de munir la surface plane, faisant face au sens de traction, des socs connus de forme trapézoidale, d'un revêtement cohérent de manganèse dans la zone de l'arête coupante. On peut employer à cette fin d'autres métaux durs. Cette disposition n'a cependant révélé qu'une action modérée d'auto-affûtage et n1aboutit qu'à la formation d'un angle de coupe d'une valeur toujours supérieure à celle théoriquement nécessaire et optimale mais pouvant retarder l'arrondissement complet et l'émoussement total de l'arête tranchante. Les socs ainsi constitués ont une durée de service supérieure aux socs traditionnels, mais leur remplacement est plus difficile et plus couteux et le but poursuivi n'a pas été atteint par leur emploi. Une autre solution connue utilise un revêtement discontinu en métal dur le long de l'arête tranchante d'un soc de type traditionnel. II en résulte qu'après un certain temps d'usage,- I'arête tranchante prend une forme ondulée du fait des degrés divers d'usure et cette solution est essentiellement intermédiaire entre le type traditionnel, non traité, et celui comportant un revêtement continu en métal dur. Cette solution a cependant révélé, du fait de la forme ondulée de l'arê- te tranchante, le double avantage d'un effet de fragmentation donnant naissance à des mottes se travaillant mieux et plus facilement par la suite, et d'un moindre tassement du fond du sillon.Les inconvénients de cette seconde solution sont une plus grande usure et un plus grand effort de traction nécessaire avant que l'arête tranchante n'ait acquis sa forme ondulée, et la nécessité de vaincre, ici aussi, des résistances facheuses du sol, du fait de la forme géométrique du système, identique à celle des socs traditionnels. La présente invention a pour objet d'éliminer les déficiences, énumérées ci-dessus, des socs de charrue connus. L'invention a pour objet de réaliser un soc de charrue d'un nouveau genre, présentant une durabilité supérieure à celle des systèmes déjà connus du fait que, d'une part, son arête tranchante est plus résistante à l'usure mais en outre qu'elle est auto-affutante de façon qu'à l'usage elle s'use sur toute sa longueur active selon l'angle de coupe optimum le plus réduit. Ce but est atteint conformément à l'invention au moyen d'un soc de charrue présentant une zone d'arêtes tranchantes en dents de scie, de section cunéi- forme s'amincissant en direction des pointes des dents, à denture de préférence triangulaire à arêtes disposées perpendiculairement au sens de traction, les arêtes des dents perpendiculaires audit sens étant rendues plus aiguës par des évidements réalisés sur la surface dorsale du soc sous un angle de coupe déterminé, et la surface supérieure plane de la zone dentée d'arêtes tranchantes étant plus dure ou plus résistante à l'usure que les autres zones du soc. L'invention est basée, sur la constatation qu'un angle de coupe minimum optimum se forme toujours, du fait de l'usure dûe au déplacement dans le sol, en ces points de l'arête tranchante où ladite arête est dirigée perpendiculairement au sens de traction, ou bien comporte une tangente perpendiculaire à ce sens. En de tels points, I'effet auto-affûteur engendre un angle de coupe optimum aussi aigu que possible. Si donc l'arête tranchante d'un soc de charrue, tout en conservant sa suspension traditionnelle connue et sa position géométrique par rapport au sol, est subdivisée, conformément à l'invention, en portions toujours perpendiculaires au sens de traction, et si, en même temps, sa surface supérieure plane est rendue plus dure et/ou plus résistante à l'usure que les autres parties, on obtient un soc de charrue possédant, dans l'ensemble de son action, une durabilité multiple de celle des socs connus et une action auto-affuteuse dans la mesure et sous la forme désirées, dont l'emploi procure, outre cette durabilité accrue, d'autres avantages supplémentaires. On peut mentionner en premier lieu l'avantage découlant du fuit que, par suite de la réduction de longueur totale d'environ 30% des arêtes tranchan tes élémentaires ( partielles ), on obtient, avec une force de traction égale, une pression de coupe dans le sol nettement plus élevée, ce qui permet de labourrer des terres plus fortes avec la même force de traction, ou une même terre avec une force moindre. Grâce à l'effet de rupture produit par la denture, la terre retournée est fragmentée aussitôt; à la manière d'un copeau, en morceaux ou mottes plus petits que ce n'était le cas jusqu'ici avec les socs traditionnels. La qualité du labour en est augmentée et le travail- ultérieur facilité. Enfin il ne peut pas apparaitre, au fond du sillon, de bande dure et tassée, telle que celle déjà mentionnée, et le profil du sillon reste meuble, poreux et strié, même dans les terres fortes tendant à provoquer la "maladie du fond de sillon". Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la partie du bec de la zone des arêtes tranchantes du soc de charrue conforme à l'invention comporte une arête oblique, également perpendiculaire au sens de traction. La partie du bec est ainsi pourvue également d'une arête tranchante ayant les propriétés de l'invention et qui possède en même temps la conformation qu'elle tend à acquérir au cours de son usure. L'application de cette forme de réalisation permet d'abaisser dès le début la résistance du sol à une valeur minimale. En outre, les essais pratiques ont révélé une forme de réalisation extrêmement avantageuse dans laquelle la zone des arêtes tranchantes comporte six dents triangulaires à côtés égaux et pointes en angle droit, une arête oblique à la partie du bec, de longueur double de celle d'un côté de dent, et à l'extrémité opposée au bec, une portion non dentée de longueur approximativement égale à l'écartement entre deux dents. II convient également au but visé que l'angle de coupe des arêtes de dents perpendiculaires au sens de traction, de même que celui de l'arête oblique de la partie du bec, soit compris entre 20 et 300 et l'on choisit à cette fin un angle de 250/ Bien que la dureté et la résistance à l'usure de la surface supérieure plane de la zone des arêtes tranchantes, plus fortes que dans les autres zones, du soc de charrue selon l'invention puissent se réaliser par un traitement thermique de surface connu en soi, la pratique a révélé l'avantage qu'il y avait à garnir cette surface, au moins partiellement d'un revêtement de métal dur d'environ 10 mm plus large, conformément au but visé, que la profondeur des dents, ce revêtement s'étendant aussi à la zone de l'arête oblique de la partie du bec. L'invention va être décrite ci-après au moyen d'un exemple, non limitatif, de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1, représente le contour d'un soc de charrue selon l'invention ; - la figure 2, est une coupe selon la ligne ll-ll de la figure I et - la figure 3, est une coupe selon la ligne 111-111 de la figure 1. Le soc de charrue selon l'invention, représenté à titre d'exemple sur les dessins, se compose d'une plaque d'acier laminé à chaud, représentant essentiellement une surface plane, pourvue sur sa face dorsale 5 d'une accumulation de matière pour le tranchant, pouvant être fixée à l'age ( non représenté ) d'une charrue tractée par un système connu d'assemblage à trous et boulons. La zone de ces arêtes tranchantes 4 est pourvue de s? x dents 3 en forme de triangle rectangle isocèle, chaque dent 3 présentant une arête 2 perpendiculaire au sens de traction 1. La partie du bec 8 de la zone des arêtes tranchantes 4 est pourvue d'une arête oblique 10 également perpendiculaire au sens de traction 1. L'arête oblique 10 est deux fois plus longue que les arêtes 2 des dents 3.A l'autre extrémité de la zone des arêtes tranchantes 4, opposée à la partie du bec 8, se trouve une portion non dentée, de longueur égale à un intervalle entre dents. Les arêtes 2 des dents 3 et l'arête oblique 10 sont rendues plus aiguës au moyen d'évidements 6 effectués sous un angle de coupe ( = 250 sur la face dorsale du soc ( voir à ce sujet la zone indiquée en traits interrompus sur la figure I dans la partie correspondant, sur la figure, aux faces dorsales des dents 3).Les dents 3 étant minces à leurs extrémités, et leur section croissant régulièrement vers leur pied du fait de la forme cunéiforme de la matière constituant le tranchant, à peu près comme une poutre de résistance constante, la quantité de matière à enlever pour former une arête tranchante augmente en direction du pied si l'on veut conserver le plan des évidements 6. Il y a donc avantage à réaliser ces évidements 6 dès la fabrication, par laminage ou forgeage, bien qu'on puisse également les réaliser par usinage ( en cas de transformation de soc de charrue classique, déjà existant) . La surface supérieure plane 7 de la zone dentée des arêtes tranchantes 4 est garnie, sur une largeur supérieure de 10 mm à la profondeur des dents, d'un revêtement de métal dur 9 s'étendant également sur l'arête oblique 10 de la partie du bec 8. On a obtenu des résultats satisfaisants en appliquant une couche de 0,5 mm d'épaisseur, la matière utilisée avec succès pour les essais étant désignée dans le commerce sous l'appellation STELLUGINE 730 C. Les essais effectués ont établi que, dans des conditions identiques d'exploitation et de nature du sol1 la durabilité du soc de charrue selon l'invention est en moyenne neuf à dix fois supérieure à celle d'un soc traditionnel, et quatre fois supérieure à celle des socs connus traités thermiquement. Simultanément, tous les avantages déjà mentionnés ont été obtenus. REVENDICATIONS 1. Soc de charrue formé d'une plaque d'acier, de préférence laminée à chaud, constituant essentiellement une surface plane percée de trous de fixation et pourvue, sur sa face dorsale, d'une accumulation de matière servant simultanément de renforcement et de réserve de matière pour les tranchants, caractérisé en ce qu'il présente une zone d'arêtes tranchantes en dents de scie, de section cunéiforme s'amincissant en direction des pointes des dents, à denture de préférence triangulaire à arêtes disposées perpendiculairement au sens de traction, les arêtes des dents perpendiculaires audit sens étant rendues plus aiguës par des évidements réalisés sur la surface dorsale du soc sous un angle de coupe déterminé, et la surface supérieure plane de la zone dentée d'arêtes tranchantes étant plus dure ou plus résistante à l'usure que les autres zones du soc. 2. Soc de charrue selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du bec de la zone des arêtes tranchantes comporte une arête oblique, également perpendiculaire au sens de traction. 3. Soc de charrue selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone des arêtes tranchantes comporte six dents triangulaires à côtés égaux et pointes en angle droit, une arête oblique à la partie dubec, de longueur double de celle d'un côté de dent, et, à l'extrémité opposée au bec, une portion non dentée de longueur approximativement égale à l'écartement entre deux dents. 4. Soc de charrue selon une des revendications 1,2 ou 3 caractérisé en ce que l'angle de coupe des arêtes de dents perpendiculaires au sens de traction, de même que celui de l'arête oblique de la partie du bec, est compris entre 20 et 30 et, de préférence, est de 250. 5. Soc de charrue selon une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface supérieure plane de la zone des arêtes tranchantes est garnie au moins partiellement, d'un revêtement de métal dur ou d'un autre revêtement résistant à l'usure. 6. Soc de charrue selon la revendication 5, caractérisé en ce que le revêtement de métal dur, ou le revêtement résistant à l'usure, est environ 10 mm plus large que la profondeur des dents et qu'il s'étend également à la zone de l'arête oblique de la partie du bec.