Brevet FR2507437A1 — publié le 19821217

-1 - La présente invention concerne un dispositif de stabilisation d'une poutre à suspension barycentrique et, en particulier, d'une rampe de pulvérisation ainsi suspendue dans des appareils de protection des plantes, dispositif qui comporte un arbre tourillonnant autour d'un axe parallèle à la direction de déplacement. Il est connu que le mode de suspension et de stabilisation de la rampe de pulvérisation portant des buses et des conduites tubulaires dans un appareil de protection des plantes influe considérablement sur l'u- niformité de la nappe de pulvérisation et, grâce à la vitesse de fonctionnement maximale admissible de l'appa- reil de protection des plantes qu'il permet, agit sur le rendement effectif de pulvérisation du champ. Une suspension trop rigide de la rampe de pul- vérisation peut entraîner une brisure de celle-ci sur des terrains irréguliers, ou exige, en vue d'éviter cette brisure, un surdimensionnement. A l'exception des pulvérisateurs trainés sur des roues à faible vitesse, les rampes de pulvérisation présentant une largeur de travail relativement grande doivent être montées sur les pulvérisateurs de façon stabilisée. En fonction des divers modes de fonctionnement et des solutions adoptées pour résoudre les divers pro- blèmes particuliers, on connaît des suspensions de di- verses configurations On peut classer celles-ci suivant la position et le nombre des points de suspension en plusieurs catégories types. L'augmentation du nombre des points d'assem- blage rigides réduit la liberté de mouvement de la rampe de pulvérisation, car la sollicitation correspondant au nombre des degrés de liberté prévus est retransmise par une liaison forcée. Cette constatation se reflète dans l'assem- blage en un seul point des unités de suspension moder- nes, dont les formes de construction connues sont cons- tituées par un arbre, ou par une articulation sphérique. La rampe de pulvérisation suspendue par un arbre ne possède qu'un seul degré de liberté: elle ne peut osciller que dans un plan vertical. L'arbre rigide peut être rendu capable d'os- ciller dans le plan horizontal par un montage élastique, ce qui augmente sa liberté de mouvement, mais on peut réaliser des constructions plus avantageuses en utili- sant l'articulation sphérique. Selon la position du point d'assemblage, on connaît des solutions permettant de réaliser une sus- pension très au-dessus du centre de gravité ou bary- centre, ou encore au voisinage immédiat de celui-ci. La position de la rampe suspendue très au- dessus du centre de gravité est stable et peut même être rendue extrêmement stable au moyen d'un élément élastique précomprimé dans la position de repos du pul- vérisateur Ce type de position stable ne correspond néanmoins pas à la définition générale d'une position stable car, dans le cas d'un déplacement latéral, le travail positif des forces externes devient possible, ce qui se traduit par un dangereux mouvement pendulaire pour ce qui concerne la rampe de pulvérisation. Une position d'équilibre extrêmement stable d'une rampe de pulvérisation suspendue en son centre de gravité peut être obtenue au moyen d'une unité de cons- truction supplémentaire mais l'état de la rampe de pul- vérisation échappe alors à l'action des forces externes, même lors du déplacement du pulvérisateur. Le maintien de l'état d'équilibre ou position de repos de la rampe de pulvérisation est limité par la transmission des composantes de la force perturbatrice, oscillante, ou analogue agissant sur elle. -3- En tant que lacune commune des unités de sta- bilisation connues, on peut mentionner le fait que l'ef- fet perturbateur ou analogue transmis à partir du pul- vérisateur permet une superposition des composantes ho- rizontales et verticales. La torsion par rapport à l'horizontale qui se produit lorsque le pulvérisateur change de direction de déplacement au cours d'un virage, ou en raison de ter- rains irréguliers, est particulièrement dangereuse, car elle a pour conséquence la production par l'unité de stabilisation d'une torsion dans le plan vertical, c'est-à-dire d'un choc de la rampe de pulvérisation sur le sol. La transmission horizontale des composantes de la force perturbatrice, qui a pour conséquence des valeurs d'accélération inadmissibles mesurables aux ex- trémités de la rampe de pulvérisation est également dé- favorable. En raison des lacunes mentionnées ci-dessus, les rampes de pulvérisation d'une largeur de travail relativement grande sont équipées d'unités partielles de stabilisation dites "secondaires" qui permettent une déviation des ailes latérales ou, dans de nombreux cas, de parties de celles-ci seulement, contre un élément élastique. Les blocs élastiques, les coulisseaux, les roues disposées aux extrémités de la rampe de pulvéri- sation, etc, utilisés pour éliminer les effets de la stabilisation insuffisante n'ont guère donné de résul- tats. L'invention a pour but de combler les lacunes mentionnées ci-dessus, c'est-à-dire d'assurer la stabi- lisation dans une mesure permettant de travailler avec des appareils de protection des plantes comportant des rampes de pulvérisation d'une grande largeur de travail, -4- même dans le cas de terrains défavorables, en conservant l'uniformité de la nappe de pulvérisation. L'invention est basée sur la constatation du fait que, pour transmettre les forces agissant à partir de l'appareil de protection des plantes sur la rampe de pulvérisation, il y a lieu d'utiliser une unité d'assem- blage qui, d'une part, dans l'état d'équilibre de la rampe de pulvérisation assure une position extrêmement stable contre l'action des composantes des forces per- turbatrices dans des plans horizontal et vertical, d'une manière correspondant à leurs différentes caractéris- tiques et, d'autre part, évite la superposition avec la valeur de couple minimale nécessaire à la stabilisation des composantes croissantes de la force perturbatrice. A cet effet, suivant l'invention, un arbre tourillonnant et une rampe de pulvérisation sont reliés entre eux au moyen d'une articulation rotolde absorbant un couple de rotation et, en pouvant pivoter autour de tout axe perpendiculaire à l'arbre, le couple résultant d'un tel pivotement. Selon une forme d'exécution avantageuse, pour tenir compte de la transmission des forces, le centre de l'articulation rotonde est situé au centre de gravité de la rampe de pulvérisation. Dans une autre forme d'exécution avantageuse, pour compenser les forces verticales qui, parmi les for- ces agissant sur la rampe de pulvérisation, sont parti- culièrement dangereuses, un bras de levier limiteur de couple, fixé en son milieu, transformant une torsion en déplacement axial, est disposé sur l'arbre tourillon- nant, bras dont les deux extrémités prennent appui par des galets sur des chemins de guidage forcés qui sont disposés sur un cadre. Pour atténuer l'effet nuisible de la transmis- sion de force dynamique, il est prévu une autre forme -5- d'exécution, dans laquelle l'articulation rotoîde est reliée à la rampe de pulvérisation par un moyeu, tandis que, d'une part, celui-ci prend appui, par l'intermé- diaire d'une cuvette montée sur l'arbre de manière à pouvoir se déplacer axialement, sur un élément élas- tique, avantageusement constitué par un bloc de caout- chouc annulaire, interposé, de préférence coaxialement au centre de gravité de la rampe de pulvérisation, entre la cuvette et le cadre et tandis que, d'autre part, l'arbre est monté de manière à pouvoir coulisser dans le cadre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution et auxquels on se référera pour la bonne compréhension de la présente in- vention, les dessins devant être considérés comme incor- porés à la description par la référence qui leur est faite ici. Sur ces dessins la Fig 1 représente un exemple d'exécution du dispositif suivant l'invention disposé sur un pulvé- risateur; la Fig 2 est une vue latérale du dispositif de la Fig 1; la Fig 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Fig 1; la Fig 4 représente le dispositif de la Fig. 1, vu du côté du pulvérisateur; la Fig 5 représente un chemin de guidage for- cé et les galets disposés sur celui-ci, et la Fig 6 représente la caractéristique, ob- tenue par des mesures, d'un élément élastique pour le dispositif de la Fig 1, élément qui est de préférence un bloc de caoutchouc. -6- Comme on peut le voir sur les Figures 1 et 2, le dispositif décrit ci-après à titre d'exemple de l'in- vention est fixé à un mécanisme de levage 14 disposé à l'arrière d'un pulvérisateur 15; ce pulvérisateur et ce mécanisme de levage n'étant pas directement concernés par l'invention, ils ne seront pas décrits ici de façon détaillée Dans un cadre 4 du mécanisme de levage 14 est disposé un arbre 2 monté de manière à pouvoir cou- lisser et tourner dans ce cadre, comme il ressort de la Fig 3 Sur l'arbre 2 est disposée une articulation ro- toide ou cylindrique 6 qui, dans l'exemple décrit, est un arbre&articulé, mais qui peut être d'un type désiré quelconque, à condition de posséder une liberté de mou- vement au moins aussi grande L'articulation rotonde 6 est reliée à une rampe de pulvérisation 1 connue en soi. L'articulation rotoide 6 est disposée au centre de gra- vité de la rampe de pulvérisation 1 La rampe de pulvé- risation 1 peut comprendre un nombre désiré quelconque d'éléments La liaison entre la rampe de pulvérisation 1 et l'articulation rotoide 6 est assurée par un moyeu 5. Le côté libre du moyeu 5 repose sur une cuvette 3 dont l'autre c 8 té prend appui sur un élément élastique 7. Dans l'exemple considéré, l'élément élastique 7 est un bloc de caoutchouc, mais il peut également être un élé- ment en un matériau quelconque propre à assurer une transmission de forces amortie L'autre c 8 té de l'élément élastique 7 prend appui sur un disque annulaire 11 Pour la transmission des forces, il est avantageux que le diamètre du côté de la cuvette 3 qui prend appui sur l'élément élastique 7 et celui du disque Il soient égaux entre eux, mais plus grands que celui de l'élément élastique 7 Pour exercer une influence avantageuse sur le frottement entre le disque Il et le cadre 4, on uti- lise une rondelle 10 interposée entre eux et dont le matériau présente avantageusement un faible coefficient -7- de frottement Pour réduire encore le frottement, le diamètre de cette rondelle 10 est plus petit que celui du disque 11 L'emplacement d'appui du disque 11 sur le cadre 4 est avantageusement poli et enduit d'un lubri- fiant, ce qui réduit également le frottement L'arbre 2 est disposé dans un alésage du cadre 4 qu'on peut éga- lement lubrifier Une partie de l'arbre 2, qui traverse le cadre 4 et fait saillie au-delà de celui-ci présente des cannelures pour permettre un assemblage dudit arbre, par cette partie, avec le bras de levier limiteur de couple 9 qui présente également des cannelures d'une ma- nière appropriée pour la transmission des forces Le bras de levier limiteur de couple 9 est en fait un le- vier, qui prend appui à ses deux extrémités grâce à des galets 8 Les galets 8 sont montés de manière à pouvoir tourner sur le bras de levier 9 Les galets 8 reposent sur un chemin de guidage forcé 12 Le chemin de guidage forcé 12 est un arc de cercle présentant de préférence une section en V Le milieu du chemin de guidage forcé 12 (comme on peut le voir sur la Fig 5) est agencé de telle manière que les galets 8, à leur position de re- pos, restent en ce milieu Le chemin de guidage forcé doit être enduit de lubrifiant en fonctionnement A l'extrémité de l'arbre 2 faisant saillie hors du bras de levier limiteur de couple 9 est prévu un filetage sur lequel se visse un écrou 13. Il est également avantageux d'utiliser, en plus de l'écrou 13, un contreécrou de sécurité,qui permet de réduire le risque de desserrage. Par un choix approprié de la configuration des éléments de guidage pour la construction, on ob- tient, en ce qui concerne l'amortissement de l'oscilla- tion dans le plan vertical, une caractéristique d'amor- tissement résultante extrêmement avantageuse telle que représentée sur la Fig 6, c'est-à-dire que la rampe de -8- pulvérisation 1 est maintenue par un fort couple de maintien (M) dans une position extrêmement stable, tandis que néanmoins, au début de l'oscillation, le système, au lieu de la caractéristique d'amortissement usuelle se raidissant progressivement, présente une ca- ractéristique douce transmettant à la rampe de pulvéri- sation une application d'énergie beaucoup plus faible. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif suivant l'invention à la lumière d'un exemple d'exécution. Lorsqu'une force agit d'uxnk 8 té dans le plan vertical sur la rampe de pulvérisation, l'articulation cylindrique 6 transmet le couple résultant à l'arbre 2 qui tend à faire tourner le bras de levier limiteur de couple 9 prenant appui sur le chemin de guidage forcé 12 Lorsque les galets 8 disposés sur le bras de levier limiteur de couple 9, sous l'action du couple de rota- tion, quittent leur état de repos sur le chemin de gui- dage forcé 12, ils se déplacent sur des pentes ascen- dantes de même inclinaison Le déplacement des galets 8 sur les pentes ascendantes a pour effet que le bras de levier limiteur de couple 9 exerce une force de traction sur l'arbre 2 qui coulisse dans le cadre 4 dans un sens tel que la rampe de pulvérisation 1 se rapproche de ce- lui-ci Ce mouvement engendre en outre une pression, qui est transmise, à partivde la rampe de pulvérisation 1, par le moyeu 5 et la cuvette 3, à l'élément élastique 7. L'élément élastique 7 retransmet cette pression, par l'intermédiaire du disque 11 et de la rondelle 10, au cadre 4 C'est la détente de l'élément élastique 7 après sa compression qui ramène la rampe de pulvérisation 1 à sa position initiale, tandis que les galets 8 se trou- vent alors également ramenés en position de repos, c'est-à-dire dans la rainure du chemin de guidage forcé 12. -9- Si la rampe de pulvérisation 1 bascule vers l'extérieur dans le plan vertical sous l'action des forces, alors, que les galets 8 restent en position de repos, l'articulation 6 subit une torsion vers le bas Cette torsion se traduit par une pression qui est transmise à partir de la rampe de pulvérisation 1, par le moyeu 5 et la cuvette 3, à l'élément élastique 7. L'élément élastique 7 retransmet l'action de la force par sa déformation élastique d'un seul côté, par l'in- termédiaire du disque 11 et de la rondelle 10, au cadre 4 Pendant cette transmission de force, l'arbre 2 ne se déplace naturellement pas Dès que la force appliquée à la rampe de pulvérisation 1 et produisant son déplace- ment de cette manière cesse d'agir, l'élément élastique 7 repousse la rampe de pulvérisation 1 à sa position initiale. Si la rampe de pulvérisation 1 subit une tor- sion dans le plan horizontal, c'est-à-dire dans un plan parallèle au sol, l'élément élastique 7 est déformé la- téralement Cette déformation élastique ainsi que la compensation qui la suit se déroulent de la manière précédemment décrite. Bien entendu, le mouvement de la rampe de pul- vérisation 1 qui se produit sous l'action de la force n'est pas aussi spécifique, mais se compose de déplace- ments dans plusieurs directions Toutefois, de tels mouvements composites peuvent toujours être décomposés en déplacements dans les plans ci-dessus mentionnés, c'est-à-dire que la compensation de ces mouvements com- posites s'effectue, pour chaque composante, de la ma- nière décrite ci-dessus Cette compensation est possible en raison du fait que le couple de rotation peut égale- ment être transformé en pression au moyen de l'articu- lation cylindrique 6 incorporée, de l'arbre 2, du bras de levier limiteur de couple 9, ainsi que du chemin de -10- guidage forcé 12 Il est bon de mentionner l'utilisa- tion de l'écrou 13 en vue de compenser les irrégulari- tés du terrain, de faciliter le montage, etc L'écrou 13 peut être plus ou moins serré à l'avance en fonction de conditions de terrain quelconques Au moyen de l'é- crou 13, il est possible de régler en même temps le dis- positif suivant l'invention, grâce au fait que le ser- rage dudit écrou modifie en mgme temps la précompression de l'élément élastique 7 Pour maintenir le réglage au moyen de l'écrou 13, l'utilisation d'un contre-écrou est avantageuse Grâce à l'utilisation d'une liaison par vissage avec contre-écrou, une variation de la position de réglage déterminée par l'écrou 13, par suite de la vibration provoquée par le pulvérisateur 15, et par suite de la torsion de l'arbre 2 résultant d'un pivote- ment de la rampe de pulvérisation 1 dans le plan verti- cal n'est pas à craindre. L'utilisation du dispositif suivant l'inven- tion est possible partout o la stabilisation de rampes de pulvérisation, de poutres, etc doit toujours être assurée pendant le fonctionnement. Comme il ressort de ce qui précède, le dispo- sitif suivant l'invention est considérablement plus simple que les dispositifs connus jusqu'à présent, équi- pés de nombreux éléments de compensation et servant au même but Il peut être fabriqué à bon marché et n'exige, ni procédé ou matériel de fabrication spéciaux, ni en- tretien spécial Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé pour n'importe quel type de rampe de pulvé- risation connu et sur tout pulvérisateur. -11- REVENDICATIONS - I Dispositif de stabilisation d'une poutre à suspension barycentrique et, en particulier, d'une rampe de pulvérisation ainsi suspendue dans des appa- reils de protection des plantes, dispositif qui comporte un arbre tourillonnant autour d'un axe parallèle à la direction de déplacement, ledit dispositif étant carac- térisé en ce que l'arbre tourillonnant ( 2) et une rampe de pulvérisation ( 1) sont reliés entre eux par une arti- culation rotonde ( 6) absorbant un couple de rotation et, en pouvant pivoter autour de tout axe perpendiculaire à l'arbre ( 2), le couple résultant d'un tel pivotement. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de l'articulation ro- toide ( 6) est disposé au centre de gravité de la rampe de pulvérisation ( 1). 3 Dispositif suivant l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'un bras de levier limiteur de couple ( 9), fixé en son milieu, transformant une torsion en déplacement axial, est disposé sur l'ar- bre tourillonnant ( 2) et prend appui à ses deux extré- mités par des galets ( 8) sur des chemins de guidage for- cé ( 12), et en ce que les chemins de guidage forcé ( 12) sont disposés sur un cadre ( 4). 4 Dispositif suivant l'une des revendica- tions I à 3, caractérisé en ce que l'articulation ro- tode ( 6) est reliée à la rampe de pulvérisation ( 1) par un moyeu ( 5), tandis que le moyeu ( 5) prend appui, par l'intermédiaire d'une cuvette ( 3) déplaçable axiale- ment sur l'arbre ( 2), sur un élément élastique ( 7), de préférence constitué par un bloc de caoutchouc annulaire interposé, de préférence coaxialement au centre de gra- vité de la rampe de pulvérisation ( 1), entre la cuvette ( 3) et le cadre ( 4). -12- Dispositif suivant l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre ( 2) est mon- té de manière à pouvoir coulisser dans le cadre ( 4).