Brevet FR2350773A1 — publié le 19771209

T'invention concerne une charrue brabant agencée comme charrue semi-portée ou charrue tratnée, comportant un châssis avant, un train arrière muni de deux roues et un cadre tournant auquel sont fixés des supports de socs et qui est monté de manière à pouvoir tourner aussi bien sur le châssis avant que sur le train arrière, le châssis avant ou le train arrière présentant un dispositif de rotation, les deux positions de travail et la position de transport pouvant être fixées au moyen de ce dispositif ou d'un dispositif d'arret. Dans les charrues de ce genre, le cadre est maintenu à une extrémité dans les positions de travail et la position de transport par le dispositif de rotation ou un dispositif d'ar rêt, donc soit sur le châssis avant, soit sur le train arrière, tandis zue l'autre extrémité est seulement montée dans son palier de rotation, donc sur le train arrière ou sur le châssis avant. On considèrera ci-après les conditions pour une charrue traSnée dans laquelle le dispositif de rotation ou le dispositif d'arrêt sont prévus sur un châssis avant en forme de train et le train arrière peut pivoter autour du palier de rotation du cadre, par rapport à ce cadre, même dans les positions de travail. Dans ce cas, représenté par la figure 1 (sur laquelle, toutefois, le dispositif de rotation et le dispositif d'arrêt sont omis), la charrue s'appuie aux points A, B et C lorsque les roues porteuses du train avant sont rabattues vers le haut de 900. le triangle indiqué par les traits mixtes a, b et c peut être considéré comme le triangle de sustentation. le centre de gravité S de la charrue est proche de la ligne b, ce qui signifie une faible résistance au renversement de la char rueO L'axe de rotation autour duquel tourne le cadre en passant d'une position de travail à l'autre est la ligne b, qui passe par le point C et le point D situé sur le palier de rotation avant.La distance du centre de gravité S à l'axe de rotation d est relativement grande, de sorte que pour exécuter la rotation, dans laquelle il faut tout d'abord soulever le centre de gravité, un grand couple est nécessaire. Si le palier de rotation arrière subit une force latérale P5 (voir figure 2), il se produit autour du point d'appui L de la roue du train arrière qui est située vers le seillon, un moment de basculement PS.h lorsque le palier se trouve à la hauteur h au-dessus du point d'appui B. A ce moment de basculement s'oppose un moment P.a, P étant la charge du palier de rotation arrière et a la distance horizontale entre le point X et le palier. Plus l'angle &alpha; est grand, dans le parallélogramme des forces selon la figure 3, plus la force Ps peut devenir grande sans qu'un basculement du train arrière soit amorcé. Donc, plus le palier est placé bas, plus la tendance au basculement est faible. Or, dans le cas d'un axe de rotation arrière réel, la hauteur h est donnée en fonction ae la longueur des ages. les considérations qui précèdent sont valables de façon analogue pour le cas où le dispositif de rotation et le dispositif dSarret sont prévus sur un train arrière et où le châssis avant, par exemple un train avant, peut tourner librement autour du palier de rotation avant, même dans les positions de travail. On connatt déjà une charrue (tT-AS 2 210 408) dans laquelle un vérin disposé sur le train arrière et servant à soulever le cadre est articulé d'une part au châssis du train arrière et d'autre part, de façon mobile au cadre, à une certaine distance radiale du palier arrière, autour dtun axe parallèle à celui-ci. le vérin forme en combinaison avec un système à paral lélogramme une transmission tridimensionnelle dont le p81e idéal de rotation se déplace pendant la rotation de la charrue, de sorte que le pole est décalé du-c8té du sillon par rapport au plan médian du train arrière, par exemple qu'il est situé au point E de la figure 1. Cela entrain bien un avantage en ce qui concerne le couple à appliquer pour la rotation, car l'axe de rotation d' se trouve, au début de la rotation, à une plus petite distance du centre de gravité S que l'axe de rotation d et en outre, la position du triangle de sustentation est meilleure, puisque S est à une plus grande distance du ceté b' du triangle que du côté b, mais le risque de basculement du train arrière est accru car, vu sur la figure 2, le bras de levier a est notablement raccourci, de sorte qu'une force Ps très inférieure suffit déjà à amorcer un mouvement de basculement du train arrière. l'invention a pour but de donner à une charrue du genre défini plus haut une structure telle que, tout en cnnser- vant les avantages découlant d'un déplacement du p1 e de rotation arrière vers le sillon, on arrive, en comparaison avec la charrue brabant connue, à d-minuer 1 risque de reversement du train arrière ou du châssis avant. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le cadre, à son extrémité dépourvue d'un dispositif de rotation et d'un dispositif d'arrêt éventuel, est monté rotatif sur le train arrière ou sur le châssis avant au moyen d'une transmission formée d'éléments rigides et que pendant la roues tion du cadre, la courbe polaire-de la transmission se dirige d'une première extrémité décalée vers le sillon par rapport au plan médian du train arrière ou du chassies avant, à une deuxième extrémité symétrique par rapport à ce milieu, les extrémités de la courbe étant situées en-dessous du plan de symétrie du cadre. En utilisant une transmission dont le centre de rotation momentané est situé en-dessous du plan de symétrie du cadre dans les positions de la charrue en action, la hauteur h, si l'on se rapporte à la figure 2, deviens plus petite que dans une charrue a axe de rotation réel ou dans la charrue connue mentionnée. Ainsi, la force P5 peut devenir clus grande jusqu'à ce que soit atteint le moment critique Ps.h qui surmonte le moment antoganiste P.a.Toutefois, comme on l'a déjà dit, a est plus petit que ne l'indique la figure 2, mais grace à l'in- vention, la Çliminution du moment antagoniste P.a est compensée par une diminution du moment de basculement Ps.h. Comme le montreront les exemples d'exécution, on peut ainsi, malgré le déplacement du point de rotation à coté du milieu du train arrière en direction du sillon, obtenir une sécurité aussi grande ou encore plus grande contre le renversement que si le centre de rotation était situé an milieu du train. n mode d'exécution préférentiel de l'invention est caractérisé par le fait que le train arrière ou le châssis avant est reliéau châssis de la transmissionet qu'entre le châssis et le train arrière, ou le châsss avant un dispositif de dégagement est prévu, de préférence un vérin hydraulique, qui permet de lever et d'abaisser le chassis, par rapport au train arrière ou au châssis avant. On obtient ainsi une structure simple pour le dégagement de la charrue. bien mode d'exécution préférentiel est caractérisé par ie fait que la transmission a la forme d'un quadrilatère articulé, qu'au châssis de la transmission, en des points espacés l'un de l'autre, deux biellettes sont articulées, qui sont toutes deux reliées de façon articulée à des points d'artiaula tion du cadre. On peut ainsi réaliser une disposition aussi bien verticale qu'horizontale du châssis de la transmission. Des modes d'exécution d'une dispcsition verticale sont décrits plus loin, illustrés par les figures 4 à 6. Des exemples d'une disposition horizontale du châssis sont illustrés par les figures 7 et 8. On peut aussi utiliser une transmission présen- tant trois articulations dont l'une est guidée dans une voie de guidage Des exemples d'exécution sur ce point sont illustrés par les figures 9 et 1C. l'invention est expliquée d'une façon plus détail- lée en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : La figure 1 est un plan d'une charrue tratnée qui n'est pas conforme à l'invention, mais dans laquelle le cadre est monté au moyen d'axes de rotation réels. la figure 2, une vue de la charrue de la figure 1 par l'arrière, dans le sens de la flèche il. la figure 3, un parallélogramme des forces représentant les forces déterminantes pour le basculement du train arrière. la figure 4, une vue par 11 arrière d'une charrue selon l'invention, comportent un quadrilatère articulé pour le soutien du cadre sur le train arrière. La figure i, une élévation latérale dans le sens de la flèche V de la figure 4. La figure 6, une vue schématique par l'arrière d'une autre charme à quadrilatère articulé dans laquelle le chats sis de la transmission est disposé verticslevent, comme dans le mode d'exécution de la figure 4. la figure 7, une vue schématique par l'arrière d'une charrue à quadrilatère articulé dans laquelle le chassie de la transmission est disposé horizontalement. La figure 8, une vue schématique par l'arrière d'une autre charrue avec quadrilatère articulé, dans laquelle le châssis de la transmission est disposé horizontalement a figure 9, une vue schématique d'une charrue utilisant une transmission avec voie de guidage, et La figure 10, une élévation schématique ar l'arrière d'un autre mode d'exécution de charrue avec transmission munie d'une voie de guidage. La charrue représentée par les figures 1 et 2 a déjà été étudiée dans le préambule. Elle comporte un châssis avant t, un cadre 2 et un train arrière 3. Le chassies avant 1 constitue un trsh avant et présente des roues tirées 4a et 4b pouvant pivoter autour d'axes verticaux 5. Par des arcs de cercle en trait nixte 6, on a indiqué le déplacement des points d'appui des roues 4a, 4b lorsque les roues tirées pivotent. A 11 aide dlun joint à cardan 7, un timon 8 est suspendu au châssis avant. Le cadre 2 présente eL tout cinq ages 9a à 9e auxquels sont fiés des corps de charrue. Un organe de labour 10, celui qui correspond à ltage 9a placé tout en avant, est indiqué en tireté. Le cadre 2 est monté de manière à pouvoir tourner sur le châssis avant 1 par un palier 11. Le châssis avant présente aussi des moyens d'entraînement permettant de faire tourner la charrue, par exemple un vérin hydraulique et un dispositif d'arrêt au moyen duquel on peut fixer le cadre 2 dans des positions de rotation déterminées, en particulier dans les positions de travail1 par rapport au châssis avant 1. Le dispositif de rotation et le dispositif d'arrêt ne sont pas représentés. Le train arrière 3 présente un châssis roulant 12, sur lequel sont montées des roues 13a et 13b. Les roues 13a, 13b ne peuvent que tourner par rapport au châssis roulant 12, mais non pivoter. Dans un support de palier 14 du châssis roulant 12 est monté, au moyen d'un tourillon horizontal, un palier de rotation arrière 16 du cadre.Le train arrière présente aussi un vérin de relevage non représenté, qui permet de régler l'inclinaison du support de palier 14 par rapport au solo Comme on l'a dit, la charrue selon les figures 1 et 2 n'est pas conforme à l'invention. Ces deux figures servent uniquement à expliquer la structure générale de la charrue0 Selon l'invention, le palier de rotation 16 n'est pas à position fixe, mais il est déplacé au moyen d'une transmission, de sorte qu'il existe un axe de rotation idéal sur le train arrière 3, comme on le verra par la description ei-après de quelques exemples d'exécution. Dans le mode d'exécution des figures 4 et 5, l'ex- trémité arrière du cadre 2 est soutenue sur le train arrière au moyen d'un quadrilatère articulé formé d'une base 17, de deux biellettes 18, 19 et d'une bielle 20. La bielle 20 résente des points d'articulation de cadre 21 et 22. les biellettes 18 et 19 sont articulées en des points 23 et 24 de la base 17. Comme le montre la fifre 5, la base 17 du qua- drilatère articulé désigné par la référence générale 25 est soutenuepar l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 26 sur le châssis roulant 12 du train arrière. La tige de piston 26a du vérin hydraulique est articulée au châssis roulant tandis que le cylindre 26b est articulé à la base 170 D'autre part, la base 17 est montée de façon pivotante en 27 sur le support de palier 14 du chassis roulant. Au début d'une rotation, partant de Ta position de travail représentée par la figure 4, le centre de rotation momentané se trouve au point 29 défini par l'intersection des directions des biellettes 18 et 19, c'est-à-dire par l'intersection des normales aux trajectoires des points 21 et 22. Comme on le voit sur la figure 4, le point 29 est situé en-dessous du plan de symétrie du cadre 2, défini par la ligne 28. l'angle zç déterminant pour le risque de basculement est de 300 et il est donc considérablement plus grand que si le coté d'angle correspondant à la ligne 31 passait par le pont 22. les dessins sont approximativer.ent à l'échelle de sorte que les angles indiqués correspondent à peu près à la réalité. Pendant la rotation ae la charrue, le centre de rotation momentané 29 se déplace sur une courbe polaire et arrive de l'autre côté de la base 17, à une position symétrique par rapport à la ligne 30. Pendant la rotation, l'age 9e atteint seulement la position inférieure indiquée en tireté, tandis que lors d'une rotation autour d'un axe réel disposé dans le plan médian du train arrière, la position 9'e serait atteinte. Cela signifie que le travail à fournir pour la rotation est moindre, puisqu'il faut moins soulever le centre de gravité de la charrue que s'il y avait un axe de rotation réel. Sur le dessin, on a aussi indiqué schématiquement la position du train arrière 3, par rapport au cadre 2 en position active où il se produirait un renversement complet du train arrière à défaut d'une autre force latérale Ps. L'axe 12 du châssis roulant occupe alors la pcsition indiquée par le trait mixte 12'. Le point d'appui L de 'r. roide 13b située du c8té du sillon est alors situé en-dessous du centre de rotation momenta né 29'. Entre-temps, on est arrivé à un angle de basculement ss qui, dans l'exemple d'exécution représenté, est de 37 .Si la force latérale rs indiQuée sur la figure 2 ne suffit pas à causer un basculernent jusqu'à l'angle ss, mais si la roue 13a du train arrière qui est située du c8té du terrain s'est soulevée du sol, le train arrière retombe à sa position normale de marche lorsque la force latérale Ps diminue à nouvea. La roue 13a située du coté du terrain se soulève seulement lorsque la force latérale Ps atteint la grandeur indiquée par le parallélogramme des forces de la figure 3, grandeur qui dépena essentiellement de l'angle &alpha;. lus 11 angle A est grands plus la force latérale Ps peut devenir grande avant nue la roue 13a ne se soulève. S'il existait un aller de rotation réel selon la figure 2, l'angle critique ss serait égal à l'angle &alpha; de cette figure. La position 12' de la figure 4 ne serait donc pas plus mauvaise que celle de La figure 2. l'angle i de la figure 2 est d'environ ,7 Le mode d'exécution représenté par la figure 6 présente également un quadrialtère articulé désigné par la référence générale 25'. Le quadrilatère articulé présente à nouveau une base verticale 17', deux biellettes 18' et 19' at une bielle 20', reliés rigidement au cadre 2. Ici encore, la bielle 20' est articulée au châssis roulant 12 du train arrière 3. Dans la positron de travail de la figure 6, le centre de rotation momentané se trouve au point 29', situé très en-dessous du plan de symétrie du cadre. L'angle &alpha;' entre la ligne 31 et la verticale passant par le point d'appui L est ici de 39 , ce qui assure une grande sécurité contre le renversement0 l'angle de basculement ss ou il se produit un basculement sans force latérale supplémentaire Ps est ici encore de 370 a comparaison des figures 4 et 6 montre comment, en choisissant la logneur des éléments du quadrilatère articulé, on peut influencer l'angle &alpha; qui est décisif pour le risque de renversement. a figure 7 montre un exemple d'exécution comportant un quadrilatère articulé 33 qui présente une base 34 disposée horizontalement. En des joints de la base 34 qui sont symétrique s autour du plan médian du chariot sont articulées des biellettes 37, 38, en 35, 36. Celles-ci sont reliées entre elles par une bielle 39 reliée rigidement au cadre 2. La bielle 39 est verticale dans les positions de travail. es points d'arti culation du cadre sont désignés par 4C et 41 Dans la position de travail de la figure 7, le centre de rotation momentané est le point 42 où les biellettes 37, 38 se coupent.Ce point est situé plus bas que le plan de symétrie du cadre0 L'angle &alpha; 2 décisif pour le basculement est de 36 , de sorte que l'on obtient une sécurité relativement grande contre le renversement. Dans cet exemple aussi, l'angle ss est de 370 Ici encore, on a indiqué les positions de hauteur 9e, 9'e qu'atteignent les ages après avoir exécuté la moitié de la rotation, et on a représenté comme sur les figures 6 et 4 la position inférieure 9e lorsqu'on utilise le cuadrilatère articulé dont il s'agit, tandis que 9'e indicue la position dans le cas d'un axe de rotation réel. la distance verticale entre les deux positions de hauteur est une mesure de l'écono- mie d'énergie de rotation. Dans le mode d'exécution de la figure 8, le quadrilacère articulé est désigné par la référence générale 33'. I1 comporte une bielle horizontale 34', des biellettes ,71 et 38' et une bielle 39'. le centre de rotation momentané 42' est ici encore situe plus bas que le plan de symétrie du cadre. L'angle &alpha;'2 décisif pour le basculement est de 32,5 . L'angle ss est ici encore de 370, autrement dit, il dépend peu de la structure donnée au quadrilatère articulé. Dans l'exemple d'exécution de la figure 9, une transmission désignée par la référence générale 43 est prévue, mais qui n'est pas sous forme de quadrilatère articulé. La transmission comporte une base 44 qui, de même que les bases des modes d'exécution d décrits plus haut, peut pivoter par rapport au châssis roulant 2 sous l'action d'un vérin hydraulique . Alors que dans les exeri'-ples d'exécution représentés schématiquement Ear les figures o a 8 le vérin de dégagement gest pas indiqué, il est représeté schématiquement en 45 sur la figure 9. A l'extrémité inférieure du châssis vertical 44, une biellette 46 est articulée à un point 47 du châssis. l'autre extrémité de la biellette 46 est articulée à à un roint 48 du cadre 2. Le cadre 2 est accoupl; au châssis 44 par l'intermé- diaire d'un guide rectiligne 49, dans îeoeel peut se mouvoir un coulisseau ou un galet 50, situé S l'extrémit supérieure du châssis 44. Le centre de rotation momentané d'une transmission de ce genre est aefini par l'intersection de la normale au guide 4g et de la normale à la trajectoire du point d'articulation 48 du cadre et, dans la position de travail, se trouve au point d'articulation 47 du châssis. Le centre de rotation momentané 47 est situé très en-dessous du plan de symétrie du cadre 2 de sorte que l'angle &alpha;2 décisif pour le risque de basculement est ici très rand Il est de 600 L'angle ss à partir duquel un basculement se produit sans autre force latérale est ici encore à peu près le eAme que dans les exemples d'exécution déjà décrits, à savoir 380.Ici encore, la position de hauteur de l'age 9e au bout d'une demi-rotation est plus basse que la position 9te qui serait atteinte si l'on avait un axe de rotation arrière réel. Le mode d'exécution de la figure 1O est de structure analogue à celui de la figure 9o C'est pourquoi on a utili sé e façon analogue les mêmes références, mais avec le signe "prime". Dans le mode d'exécution de la figure 10, le centre de rotation momentané, au début de la rotation, se trouve au point d'articulation 47' du châssi. l'angle &alpha;'2 est ici de 440, il est donc relativement grand. L'angle de basculement ss à partir duquel il se produit un basculement plus prononcé à défaut de force latérale est ici encore de 370. REVENDICATIONS lo Charrue brabant agencée comme charrue seriportée ou charrue traSnée, comportant ur châssis avant, un train arrière muni de deux roues et un cadre tournant auquel sont fixés des supports de socs et qui est monté de manière à pouvoir tourner aussi bien sur le châssis avant que sur le train arrière, le châssis avant ou le train arrière présentant un dispositif de rotation, les deux positions de travail et la position de transport pouvant être fixéesau moyen de ce dispositif ou d'un dispositif d'arrêt, charrue caractérisée par le fait que le cadre, à son extrémité dépourvue d'un dispositif de rotation et d'un dispositif d'arrêt éventuel, est monté rotatif sur le train arrière ou sur le châssis avant au moyen d'une transmission formée d'éléments rigides et que pendant la rotation du cadre, la courbe polaire de la transmission se dirige, d'une première extrémité décalée vers le sillon par port au plan médian du train arrière ou du châssis avant, à une deuxième extrémité symétrique par rapport à ce milieu, les extrémités de la courbe étant situées en-dessous du plan oe symétrie du cadre. 2. Charrue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le train arrière ou le châssis avant est relié au châssis de la transmission et qu'entre le châssis et le train arrière, ou le châssis avant, un dispositif de dégagement est prévu, de préférence un vérin hydraulique, qui permet de lever et d'abaisser le châssis par rapport au train arrière ou au châs- sis avant. 3. Charrue selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le transmission a la forme d'un quadrilatère articulé, qu'au châssis de la transmission, en des points espacés l'un de l'autre, deux biellettes sont articulées, qui sont toutes deux reliées de façon articulée à des points d'articulation du cadre, 4. Charrue selon la revendication 3, caractérisée en ce que la base de la transmssion est disposée à peu près verticalement au milieu du train arrière ou du châssis avant et que les biellettes sont articulées à la base de la transmission à des hauteurs différentes. 5. Charrue selon la revendicavion 4, caractéri- sée en ce que dans les positions de travail du cadre, les deux points d'articulation du cadre sont situés C 'un même c8té de la base de la transmission. 6. Charrue selon la revendication 5, caractérise en ce cue ia biellette inférieure est plus longue que la biellette supérieure, que dans les positions de travail du cadre le point d'articulation de la biellette supérieure au cadre est plus proche de la base de la transmission que le point d'articulation de la biellette inférieure au cadre et que les points d'articulation au cadre sorft situés, er hauteur, entre les oints d'articulation à la base, 70 Charrue selon la revendication 4, caractérisée en ce que dans les positions de travail du cadre, la base de la transmission est située entre les points d'articulation du cadre. 8. Charrue selon la sée en ce que la que la biellette supérieure est plus longue que la biellette inférieure et que dans les positions de travail du cadre, le point d'articulation de la biellette supérieure au cadre est situé du côté du sillon par rapport à la base de la transmission et les points d'articulation au cadre sont situés, en hauteur, entre les points d'articulation à la base. 9. Charrue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la base de la transmission est disposée horizontalement, transversalement par rapport à la direction de la marche de la charrue. 10. Charrue selon la revendication 9, caractérisée su se que les points d'articulation à la base sont disposés symétriquement autour du milieu transversal du train arrière ou du châssis avant. ilo Charrue selon les revendications 9 et 10, caractérisée en ce que dans les positions de travail du cadre, les ois d'articulation au cadre sont espacés verticalement l'un de l'autre. 12. Charrue selon la revendication 11, caractérisée en ce que les points d'articulation au cadre sont disposés symétriquement autour du jlan de symétrie du cadre. 13o Charrue son l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que les biellettes se croisent dans les positions de travail du cadre et dans toutes les positions intermédiaires 14. Charrue selon l'une quelconque des revendica tions 9 à 12, caractérisée en ce que les biellettes ne se croi- sent pas dans les positions de travail du cadre, mais u'au was- sage d'une position de travail à l'autre, elles prennent des positions d'entrec4roisement. 15o Charrue selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la transmission présente trois articulations, do-nt l'une est guidée dans une voie de guidege, 16. charrue selon la revendication 15, caractérisée en ce que la voie de guidage est disposée sur le cadre, que dans les positions de travail de la charrue elle est à peu près horizontale, qu'un point d'artieulation supérieur du châssis s'engage dans la voie de guidage et 'u'une biellette est prévue et articulée au châssis. 170 Charrue selon la revendication 16, caractérisée en ce que le point d'articulation de la biellette au cadre est situé du c8té du sillon par ra port au chassies dans les positions de travail du cadre. 18. Charrue selon la revendication 16, caracté ris-e en ce que le point d'articulation de la biellette au cadre est situé du c8té du terrain par rapport au chassie dans les positions de travail du cadre.