Brevet FR2464634A1 — publié le 19810320

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REGULATION DE LA CHARGE D'UNE MOISSONEUSE A FONCTIONS MULTIPLES. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de régulation de la charge imposée pendant la moisson à une moissonneuse à fonctions multi- ples comportant une unité secoueuse et nettoyage de paille et une unité de moissonnage. L'unité de moissonnage peut être constituée, par exemple, par une unité de coupe ou un adaptateur-moissonneur de mals. Le procédé selon l'invention permet de régler la vitesse d'avancement de la moissonneuse en fonction des conditions particulières ou paramètres particuliers du sol et du champ intéressés, et en fonction de la nature des végétaux à récolter, et il permet d'assurer une régulation de cette vitesse d'avancement dans une plage prédéterminée, jusqu'à concurrence d'une valeur maximum, en fonc- tion de la densité et/ou de la quantité des végétaux introduits dans la moissonneuse. Le dispositif selon l'invention, qui est utilisé, de préférence, pour la mise en oeuvre du procédé précité comporte une unité d'actionnement associée à une unité de commande ou de régulation, ainsi qu'une sonde tachy- métrique. Par comparaison avec des solutions connues jusqu'à présent, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de faire fonctionner des moissonneuse puissantes et coûteuses d'une manière plus rationnelle économiquement, et, en même temps, de maintenir les pertes de graines à un niveau plus bas, lors du moissonnage. Lorsqu'on utilise une moissonneuse moderne et puissante, la détermina- tion de la charge imposée à celle-ci présente une très grande importance. La charge de la moissonneuse doit être choisie telle que le fonctionnement de celle-ci soit économiquement aussi rationnel que possible. Cette condition de fonctionnement peut être décrite comme suit: La forte capacité, ou puissance, de la moissonneuse doit être mise à profit, pendant le moissonnage, par un fonctionnement à une vitesse relativement élevée, cependant que les pertes de végétaux récoltés doivent être maintenues aussi faibles que possible. D'une manière générale, les pertes ne doivent pas dépasser une valeur limite de 1,5%. Les procédés et dispositifs connus pour la régulation de la charge imposée à une moissonneuse à fonctions multiples ne permettent pas de 2464à34 résoudre entièrement-ce problème, étant donné que, dans ces solutions connues, on est obligé de se baser sur une valeur de référence, en vue de la régulation de la charge. Les moissonneuses modernes à fonctions multiples comportent un moteur de commande de grande puissance qui actionne, par l'intermédiaire de dispositifs hydrauliques, généralement réglables, différentes unités de travail (telles qu'unité de coupe ou adaptateur-moissonneur de mals, unité secoueuse et nettoyeuse de paille, unité batteuse, etc.), tout en entraînant directement une pluralité de roues. Les dispositifs hydrauliques commandent les unités de travail par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale. Les roues entrainées sont actionnées à l'aide d'un moteur hydraulique, ou variateur de vitesse hy- draulique incorporé, ou par l'intermédiaire d'une transmission à courroie trapézoïdale pourvue d'un pignon conique, qui sont liés cinétiquement au moteur de-commande. En général, les moissonneuses à fonctions multiples com- portent deux roues non-entralnëes. Il convient notamment de noter que des moissonneuses de fabrication soviétique du type dit "SK-5" ont été équipées d'un système de régulation (appelé "ARZM")qui est commandé sur la base d'une valeur nominale représen- tant la quantité de végétaux traités. Les moissonneuses du type "AK-5" comportent un dispositif d'entrée incliné qui assure l'amenée des végétaux récoltés vers un tambour batteur. Dans le système connu, on mesure la charge du tambour batteur. En cas d'augmentation au delà d'une valeur limite prédéterminée de la charge, la vitesse d'avancement du véhicule est réduite par le système de régulation, de sorte que la quantité de végétaux recueillis et trans- portés par le dispositif d'entrée incliné diminue. On évite ainsi que le tambour batteur soit engorgé par les végétaux. Un autre avantage du système connu réside dans le fait que, pendant le moissonnage, la charge d'une moissonneuse munie de ce système est plus régulière que celle imposée à une moissonneuse non munie du système précité. Encore un autre avantage de ce système réside dans le fait que, pendant le moissonnage, la charge imposée à la moissonneuse est relativement régu- lière. Selon un autre procédé connu, on associe à l'unité de secouage de paille (ou au tamis) des sondes susceptibles d'émettre des signaux repré- sentant les pertes de végétaux. Les signaux produits par les sondes sont transmis à une unité d'affichage incorporée à la moissonneuse et fournissant à l'opérateur des informations relatives à l'amplitude des pertes qui se produisent pendant le moissonnage. En tenant compte des valeurs ainsi affichées, l'opérateur peut alors prendre les mesures techniques propres à diminuer les pertes, toutefois, dans ce procédé connu, la régulation n'est pas effectuée automatiquement. La durée de la traversée de la moissonneuse par les végétaux est d'environ 5 à 10 secondes et, par conséquent, le "temps mort" s'écoulant entre l'affi- chage des pertes et le réglage correctif correspondant est trop long pour qu'il soit acceptable comme base pour la création d'un système de régulation permettant d'obtenir un fonctionnement automatique de la moissonneuse. On a déjà proposé, pour la régulation de la charge d'une moissonneuse automotrice, un dispositif fonctionnant sur la base d'une mesure de la translation (cf. la demande de brevet en Allemagne Fédérale,divulguée sous le No. 1 199 039). Ce dispositif produit un signal représentant la quantité de végétaux introduite dans la moissonneuse. La translation mesurée est fonction de la charge de la machine et, par conséquent, la vitesse d'avance- ment de la machine peut être réglée en correspondance avec la valeur mesurée, à l'aide d'une transmission mécanique ou hydraulique, de façon telle que la charge soit maintenue en deçà d'une valeur prédéterminée qui dépend généra- lement des conditions du champ et du sol intéressés. Cette solution connue permet aussi d'obtenir une charge régulière de la moissonneuse; toutefois, la valeur limite admissible risque d'être dépassée sous l'effet d'un grand nombre de paramètres dont la régulation ne tient pas compte. Selon une autre solution connue (demande de brevet en Allemagne Fédérale, divulguée sous le No. 1 923 779), une-sonde mobile est associée à la transmis- sion à courroie ou à chalne de la moissonneuse. On mesure les déplacements de la sonde, et ces déplacements sont transmis au mécanisme de commande de la moissonneuse par l'intermédiaire d'une cage de transmission planétaire. Cette solution présente sensiblement les mêmes inconvénients que ceux de la solution décrite ci-dessus: Par ailleurs, la demande de brevet en Allemagne Fédérale, divulguée sous le No. 1 265 476, décrit un dispositif de régulation de la vitesse de rotation du tambour batteur, qui utilise la mesure de la quantité de végétaux passant sur le dispositif d'entrée incliné. Ce dispositif connu est destiné à éliminer le risque d'engorgement du tambour batteur, afin d'égaliser la charge imposée à la moissonneuse; toutefois, ce dispositif n'empêche pas une valeur limite admissible prédéterminée de pertes d'être dépassée. La présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif qui permettent, pendant le moissonnage, d'assurer le fonctionnement de la moissonneuse dans des conditions économiques optima de charge du moteur et d'empêcher, en même temps, les pertes de dépasser une valeur limite prédé- terminée. L'invention est baséesurle fait que la mesure des pertes peut être utilisée également comme paramètre dans un système de régulation automatique - ce qui n'est pas le cas dans les systèmes connus jusqu'à présent - si l'on prend pour base de régulation le couple requis (ou force requise) de l'unité de moissonnage, par exemple de l'unité de coupe ou de l'adaptateur moisson- neur de mais de la moissonneuse. Lorsqu'il est possible de régler la vitesse d'avancement de la moissonneuse tant en fonction du couple requis de l'unité de moissonnage (unité de coupe ou adapteur-moissonneur de mais) qu'en fonc- tion des pertes, et qu'il soit possible également de régler le couple requis, le système de régulation peut être agencé de manière telle qu'on puisse maintenir la vitesse d'avancement à une valeur convenable, compte tenu des paramètres du champ et du sol, tout en empêchant les pertes de dépasser une valeur limite prédéterminée et en faisant fonctionner la moissonneuse dans des conditions correspondant sensiblement au couple requis maximum. - L'invention permet d'atteindre le but défini ci-dessus en proposant un procédé de régulation de la charge d'une moissonneuse à fonctions multiples comprenant une unité secoueuse et nettoyeuse de paille, ainsi qu'une unité de moissonnage telle qu'une unité de coupe ou un adaptateurmoissonneur de mais, dans lequel on choisit une valeur maximum prédéterminée de la vitesse d'avancement de la moissonneuse en tenant compte des paramètres du champ et du sol intéressés, et dans lequel on règle la vitesse d'avancement dans une plage prédéterminée, jusqu'à concurrence de ladite valeur maximum, en fonc- tion de la densité et/ou quantité des végétaux introduits dans la moisson- neuse, procédé remarquable notamment en ce qu'il consiste à attribuer à ladite unité secoueuse et nettoyeuse de paille une valeur maximum admissible des pertes en végétaux, à attribuer à ladite unité de moissonnage une valeur maximum du couple requis pour l'entralnement desdites unités, à mesurer, pendant le moissonnage, la vitesse d'avancement de la moissonneuse, les pertes et le couple requis, et à régler ladite vitesse d'avancement en fonction dudit couple requis et desdites pertes, tout en réglant l'entral- nement de ladite unité de moissonnage de façon telle que le couple requis et les pertes ne dépassent pas les valeurs maxima correspondantes. Lors de la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, il est avantageux de pouvoir modifier, pendant le moissonnage, la valeur maximum de la vitesse d'avancement de la moissonneuse. Afin d'atteindre le but défini plus haut, l'invention propose également un dispositif de régulation de la charge d'une moissonneuse à fonctions mul- tiples comprenant une unité secoueuse et nettoyeuse de paille, une unité de moissonnage telle qu'une unité de coupe ou un adaptateur-moissonneur de maTs, ainsi qu'une unité de commande associée à un dispositif de réglage d'un dispositif d'entraînement de la moissonneuse, et une sonde tachymétrique, ce dispositif de régulation étant remarquable,notamment en ce qu'une sonde de pertes est associée à ladite unité secoueuse et nettoyeuse de paille, en ce que le dispositif d'entraînement associé à ladite unité de moissonnage comporte une sonde de couple, en ce que les sondes tachymétriques de pertes et de couple sont associées chacune à un convertisseur de signal, en ce que ces convertisseurs de signal sont branchés chacun par l'intermédiaire d'un comparateur différentiel sur un circuit produisant un signal de compensation, et en ce qu'une sortie de ce circuit à laquelle apparaît un signal de com- mande est reliée à ladite unité de commande. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de régulation selon l'invention, un bras de réglage est disposé entre l'unité de commande préci- tée et ledit dispositif d'entraînement de la moissonneuse. Avantageusement, les comparateurs différentiels sont associés à des unités d'ajustage des valeurs maxima admissibles respectives de la vitesse d'avancement, des pertes et du couple. Dans le procédé selon l'invention, la régulation en fonction de la vitesse est prioritaire par rapport à la régulation en fonction des pertes, cette dernière étant, à son tour, prioritaire par rapport à la régulation en fonction du couple requis par l'unité de moissonmlage. De ce fait, la vitesse d'avancement (la vitesse de la moissonneuse), est maintenue en deçà de la valeur maximum prédéterminée, cependant que les pertes présentent une valeur optimum. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. La Figure 1 est le schéma de branchement de l'installation électrique du dispositif de régulation selon l'invention. La Figure 2 est une vue frontale d'un panneau de commande d'une unité centrale disposée dans la cabine de l'opérateur et incorporée au dispositif selon l'invention. La Figure 3 montre schématiquement un système de régulation installé sur une moissonneuse, ainsi que la disposition de la sonde incorporée au dispositif selon l'invention. Selon le procédé faisant l'objet de l'invention, on choisit une valeur maximum de la vitesse d'avancement d'une moissonneuse, une valeur maximum du couple requis pour l'actionnement de l'unité de moissonnage et une valeur maximum des pertes en végétaux. 6 2464634 Pour enregistrer ces valeurs maxima, on peut utiliser une unité centrale disposée dans la cabine de l'opérateur de la moissonneuse. La vitesse d'avancement de la moissonneuse, le couple requis et les pertes en végétaux sont mesurés, respectivement, par une sonde tachymétrique associée à une roue non-entraînée de la moissonneuse, une sonde de couple associée à l'unité de moissonnage, et une sonde de pertes associée à l'unité secoueuse et net- toyeuse de paille de la moissonneuse. Les valeurs mesurées sont comparées aux valeurs maxima choisies. Les mouvements de la moissonneuse sont réglés de façon telle que la valeur maximum de la vitesse d'avancement ne soit pas dépassée. Lorsque le couple requis ou/et les pertes dépassent les valeurs maxima intéressées, la vitesse d'avancement de la moissonneuse est réduite. Lorsque les pertes mesurées présentent une valeur admissible, tandis que le couple requis mesuré est inférieur à la valeur maximum prédéterminée, la vitesse d'avancement est augmentée. Pour tenir compte d'éventuelles modifications imprévisibles des condi- tions extérieures, il est avantageux d'agencer le système de régulation de façon telle que, le cas échéant, la régulation automatique décrite ci- dessus soit interrompue et que l'on puisse alors procéder à une régulation manuelle ou à la sélection d'une nouvelle valeur maximum de la vitesse d'avancement. Dans ces conditions, le fonctionnement de la moissonneuse peut être réglé par exemple à l'aide d'un bras de réglage. Le dispositif de régulation selon l'invention est accouplé à la mois- sonneuse par l'intermédiaire d'un système 30 (Figure 1) et agit sur un dispositif d'entraînement 20. Ceci se traduit, d'une manière générale, par une sélection appropriée de la transmission vers le dispositif d'entraîne- ment 20 à l'aide d'une unité de commande 17 incorporée au dispositif de régulation. L'unité de commande 17 comporte un bras de commande 18 pour la régulation manuelle, qui comporte un contacteur 19 permettant d'interrompre la régulation automatique. Le dispositif d'entraînement 20 entraîne un dis- positif d'entraînement 10 d'une unité de moissonnage 15 constituée par exemple par un dispositif de coupe ou un adaptateur-moissonneur de mals. Les végétaux récoltés sont amenés à partir de l'unité de moissonnage 15 par une unité secoueuse et nettoyeuse de paille 6 vers un point déterminé selon les principes de la technologie du moissonnage. Le trajet des végé- taux récoltés est indiqué sur la Figure 1 par des pointillés. Le dispositif secoueur et nettoyeur de paille 6 est également entraîné par le dispositif d'entraînement 20 de la moissonneuse, qui actionne plu- sieurs roues de celle-ci. Lors du déplacement de la moissonneuse, une roue non-entraînée, désignée par la référence 20, tourne. Une sonde tachymétrique 2 est associée à la roue-1 non-entrainée, une sonde de pertes de végétaux 7 est associée à l'unité secoueuse et nettoyeuse de paille 6 et une sonde de couple 11 est associée au dispositif d'entraînement 10. Ces sondes sont reliées chacune par l'intermédiaire d'un convertisseur de signal 3, 8, 12 et d'un comparateur différentiel 4, 9, 13 à un circuit 5 engendrant un signal de compensation. Les comparateurs 4, 9, 13 transmettent un signal logique O ou 1 aux entrées du circuit, selon les valeurs présélec- tionnées et les valeurs mesurées. Les sorties du circuit 5 sont reliées à l'unité de commande 17. Les sorties des comparateurs différentiels 4, 9, 13 sont reliées, d'une part directement et, d'autre part, par l'intermédiaire de générateurs d'im- pulsions 51, 52, 53, 54 à un circuit de commande 56, et elles sont reliées, en outre, directement à une unité 55. Cette dernière détermine le sens du réglage du dispositif d'entraînement 20, c'est-à-dire l'accélération ou le ralentissement de la moissonneuse. Le circuit de réglage indiqué en 56 pro- duit un signal transmis à un amplificateur de puissance 57 qui produit des signaux de commande transmis à l'unité de commande 17. Cette dernière dis- tingue lesdits signaux de commande selon leur période, leur largeur et leur amplitude et règle le dispositif d'entraînement 20 en tenant compte du signal de sortie de l'unité 55. On peut commander le dispositif de régulation selon l'invention à l'aide d'une unité centrale disposée dans la cabine de l'opérateur de la moisson- neuse (Figure 2) et comportant des boutons tournants 21, 22, 24, 26, ainsi que des instruments indicateurs 23, 25, 28, 29. Le bouton 21 sert à ajuster la sensibilité de la mesure des pertes, le bouton 24 sert à enregistrer la valeur maximum choisie des pertes admissibles et le bouton 26 sert à enre- gistrer la valeur maximum choisie du couple requis. Les instruments indica- teurs signalent les fonctions obtenues pour des réglages donnés enregistrés à l'aide des boutons précités. L'instrument indicateur 28 signale l'accrois- sement et l'instrument indicateur 27, la diminution de la vitesse d'avance- ment; l'instrument indicateur 29 signale les fonctions de régulation effec- tuées en fonction de la vitesse d'avancement; l'instrument indicateur 25 signale la diminution de la vitesse d'avancement en vue de la diminution des pertes, et l'instrument indicateur 23 signale la plage de valeurs des pertes pour une charge donnée. Les pertes indiquées par l'instrument 23 peuvent se situer dans une plage de valeurs minimum (MIN), une plage de valeurs optima (OPT) ou une plage de valeurs maxima (MAX). Les sondes du dispositif selon l'invention sont montées sur la moisson- neuse (Figure 3). La sonde tachymétrique 2 est montée sur la roue non-en- traînée 1, et la sonde de couple 11 est associée au dispositif d'entraî- nement 10 de l'unité de moissonnage 15. Les sorties des sondes sont reliées à l'unité centrale 16 par l'intermédiaire du circuit électrique du dispositif de régulation. Sur la base des signaux de l'unité centrale 16, la régulation de la charge imposée à la moissonneuse peut s'effectuer convue suit: 1-A l'aide du bouton tournant 21, on ajuste ou enregistre la valeur maxi- mum admissible de la vitesse d'avancement de la moissonneuse en fonction des paramètres effectifs du sol et du champ intéressés, et en fonction de la nature des végétaux à récolter. 2 -A l'aide du bouton tournant 22, on ajuste la sensibilité de la mesure des pertes de façon telle que l'instrument indicateur 23 affiche, pour une valeur acceptable de pertes, la plage OPT; le contrôle doit être effectué à l'extérieur de la moissonneuse. 3 -A l'aide du bouton tournant 26, on enregistre la valeur optimum du couple requis mesuré au dispositif d'entraînement 10 de l'unité de moissonnage , de façon telle qu'aucune modification de la vitesse d'avance ne de- vrait être nécessaire, c'est-à-dire que cette vitesse n'aurait besoin ni d'augmenter (augmentation signalée par l'instrument indicateur 27), ni de diminuer (diminution signalée par l'instrument indicateur 28). Le dispositif de régulation selon l'invention fonctionne comme suit: Lorsque la vitesse de la roue non-entraînée 1, mesurée à l'aide de la sonde tachymétrique 2, dépasse la valeur maximum enregistrée à l'aide du bouton tournant 21, le circuit 5 produit un signal qui agit, par l'intermé- diaire de l'unité de commande 17, sur le dispositif d'entraînement de manière à provoquer une diminution de la vitesse. Cette régulation est indépendante des signaux produits par la sonde de pertes 7 et par la sonde de couple 11, ainsi que des signaux résultants produits par les comparateurs différentiels 9, 13, associés. Lorsque la sonde de pertes 7 associée à l'unité secoueuse et nettoyeuse de paille 6 signale le dépassement de la valeur enregistrée à l'aide du bou- ton tournant 24, le circuit 5 agit sur le dispositif d'entraînement 20, par l'intermédiaire de l'unité de commande 17, de manière à provoquer une dimi- nution de la vitesse d'avancement, à la suite de quoi les pertes tombent au-dessous de la valeur limite enregistrée. Cette régulation est indépen- dante des signaux produits par la sonde de couple 11 et par le comparateur différentiel 13. 9 22464634 Lorsqu'il existe une différence entre la valeur enregistrée du couple et la valeur effective du couple, le dispositif de régulation fait diminuer ou augmenter la vitesse d'avancement de la moissonneuse, indépendamment des possibilités et des valeurs enregistrées. Le procédé et le dispositif de régulation selon l'invention permettent d'assurer le fonctionnement d'une moissonneuse à fonctions multiples à grande capacité avec des pertes réduites, maintenues en deçà d'une valeur prédéter- minée. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisa- gées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de régulation de la charge d'une moissonneuse à fonctions multiples comprenant une unité secoueuse et nettoyeuse de paille, ainsi qu'une unité de moissonnage telle qu'une unité de coupe ou un adaptateurmoissonneur de mals, dans lequel on choisit une valeur maximum prédéterminée de la vitesse d'avancement de la moissonneuse en tenant compte des paramètres du champ et du sol intéressés, et dans lequel on règle la vitesse d'avancement dans une plage prédéterminée, jusqu'à concurrence de ladite valeur maximum, en fonction de la densité et/ou quantité des végétaux introduits dans la moissonneuse, procédé caracterisé en ce qu'il consiste à attribuer à ladite secoueuse et nettoyeuse de paille une valeur maximum admissible des pertes en végétaux, à attribuer à ladite unité de moissonnage une valeur maximum du couple requis pour l'entraînement desdites unités, à mesurer, pendant le moissonnage, la vitesse d'avancement de la moissonneuse, les pertes et le couple requis, et à régler ladite vitesse d'avancement en fonction dudit couple requis et des- dites pertes, tout en réglant l'entralnement de ladite unité de moissonnage de façon telle que le couple requis et les pertes ne dépassent pas les va- leurs maxima correspondantes. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on modi- fie la valeur maximum de la vitesse d'avance pendant le moissonnage. 3.- Dispositif de régulation de la charge d'une moissonneuse à fonctions multiples comprenant une unité de secoueuse et nettoyeuse de paille, une unité de moissonnage telle qu'une unité de coupe ou un adaptateurmoissonneur de mais, ainsi qu'une unité de commande associée à un dispositif de réglage d'un dispositif d'entralnement de la moissonneuse, et une sonde tachémétrique, caractérisé en ce qu'une sonde de pertes (7) est associée à ladite unité secoueuse et nettoyeuse de paille (6), en ce que le dispositif d'entralne- ment (10) associé à ladite unité de moissonnage (15) comporte une sonde de couple (11), en ce que les sondes tachymétriques (2) de pertes (7) et de couple (11) sont associées chacune à un convertisseur de signal (3, 8, 12), en ce que ces convertisseurs de signauxsont branchés chacun par l'intermé- diaire d'un comparateur différentiel (4, 9, 13) sur un circuit (5) produi- sant un signal de compensation, et en ce qu'une sortie de ce circuit (5) à laquelle apparalt un signal de commande est reliée à ladite unité de com- mande (17). 4.- Dispositif de régulation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un bras-de réglage (18) est disposé entre l'unité de commande (17) précitée et ledit dispositif d'entraînement (20) de la moissonneuse. l 2464634 5.- Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte des unités pour enregistrer lesdites valeurs maxima, qui sont ac- couplées auxdits comparateurs différentiels (4, 9, 13) et qui comportent, de préférence, des boutons tournants (21, 24, 26). 6.- Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des unités de signalisation consti- tuees, de préférence, par des instruments indicateurs (23,. 25, 27, 29) et accouplées auxdits comparateurs différentiels (4, 9, 13).