Brevet FR2677843A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne, dans le domaine du travail du sol, une motorisation auxiliaire des machines et en particulier des charrues ou ensembles de labour. L'accroissement de la puissance des tracteurs a favorisé le développement de machines de travail du sol de grande capacité. Ces machines, comme par exemple les charrues à grand nombre de socs, permettent de limiter le nombre de passages du tracteur sur le terrain. Dans certains terrains, ou lorsque les conditions de travail sont difficiles, la qualité du travail du sol peut être singulièrement affectée par l'emploi de ces machines avec lesquelles il est difficile d'obtenir un travail régulier comme par exemple une profondeur de labour constante. Du fait de leur charge, les tracteurs conventionnels atteignent facilement leur limite d'adhérence Pour pallier cet inconvénient, des solutions sont apparues pour réduire la charge en diminuant par exemple la profondeur du labour. Ces solutions génèrent par la suite de nouveaux problèmes liés au manque d'homogénéité de la surface travaillée et en particulier des variations de croissance des produits cultivés. La présente invention propose une solution aux problèmes liés à l'ampleur des machines actuelles de travail du sol et en particulier aux charrues. Cette solution permet notamment, surtout dans le cas des charrues, d'améliorer considérablement les conditions de travail En effet, lorsque les charrues ont un grand nombre de corps, et que le tracteur roule, d'un côté, dans la raie de labour, le bâti de la charrue est fortement déporté par rapport à l'axe longitudinal dudit tracteur Cette situation a tendance à faire varier la largeur de la bande labourée du fait des oscillations du bâti par rapport à la ligne d'avancement du tracteur. L'invention propose donc des moyens qui permettent d'éviter les oscillations angulaires du bâti par rapport à l'axe longitudinal d'avancement de façon à améliorer la régularité de la largeur de travail notamment. -2- Selon l'invention, la machine est attelée à un tracteur et elle est munie d'au moins une roue et comporte d'une part, une motorisation auxiliaire de ladite roue servant à assister le tracteur pendant le travail et, d'autre part, des moyens de transfert de la puissance du tracteur à ladite machine. Cette motorisation auxiliaire a principalement pour but, en liaison avec le tracteur, de procurer un meilleur équilibre à la charrue en améliorant la position du point d'application de la résultante des forces dues au labour, de façon à réduire le moment résultant qui provoque les oscillations angulaires du bâti de la charrue. Selon une disposition préférentielle de l'invention, la motorisation auxiliaire consiste en au moins un moteur hydraulique et les moyens de transfert consistent en une centrale hydraulique comprenant un réservoir et une pompe qui est entraînée par la prise de force du tracteur. Toujours selon l'invention, des moyens sont prévus pour faire varier le débit et la pression fournis par la pompe pour l'alimentation de la motorisation auxiliaire et pour ajuster ce débit et cette pression en fonction des ordres de l'utilisateur et/ou d'un dispositif de régulation qui tient compte de paramètres qui dépendent du comportement de l'ensemble tracteur-machine comme par exemple les efforts au niveau de la liaison tracteur- machine, la vitesse réelle par rapport au sol, ou les vitesses des roues. Toujours selon l'invention, la machine comporte au moins un capteur de transmission des efforts qui s'appliquent à la liaison tracteur- machine, dont les informations, à travers le dispositif de régulation servent d'une part à autoriser la fonction d'assistance par la motorisation auxiliaire lorsque le tracteur est actif et exerce un effort pour faire progresser la machine, dans ce cas, la valeur de l'effort permet de moduler l'assistance du tracteur par ladite motorisation auxiliaire en fonction des besoins et, d'autre part, à annuler ladite fonction d'assistance dès que cet effort descend en- dessous d'un seuil pré-établi, ou devient nul, -3- ceci pour éviter un entraînement du tracteur par la motorisation auxiliaire. La modulation de l'assistance lorsque le tracteur est actif, peut s'établir en fonction du niveau de l'effort entre le tracteur et la machine comparé à des plages d'efforts pré-établies, par l'utilisateur, au nombre de trois par exemple. Toujours selon l'invention, le dispositif de régulation de la puissance transférée par le tracteur à la motorisation auxiliaire est associé à des moyens de contrôle de la vitesse d'avancement de l'ensemble tracteur-machine, de façon à corriger les écarts entre une vitesse affichée par l'utilisateur, servant de référence et la vitesse réelle dudit ensemble Selon une15 disposition particulière, les informations de vitesse sont prélevées sur le tracteur et notamment sur un système radar embarqué sur ledit tracteur. Toujours selon l'invention, la machine consiste en une charrue du type semi-portée, munie d'un chariot disposé sur la longueur du bâti, chaque roue du chariot étant munie d'un moteur hydraulique, lesquels moteurs sont alimentés à travers un dispositif de répartition de puissance qui charge la roue située dans la raie de labour. Selon une autre disposition de l'invention, la machine est du type charrue réversible et comporte des capteurs de détermination de la position de la charrue selon que l'on effectue un labour à droite ou à gauche, de façon à agir sur le dispositif de répartition de la puissance aux roues du chariot. Toujours selon l'invention, le dispositif de régulation de la puissance transférée par le tracteur à la motorisation auxiliaire, est associé à des capteurs de vitesse disposés sur les roues du chariot et sur au moins une des roues motrices du tracteur, et ce dispositif35 de régulation comporte des moyens de comparaison des vitesses de façon à corriger les écarts entre la roue située hors raie, qui sert de référence, et la roue en raie et le tracteur. L'invention concerne également un ensemble de labour -4constitué d'un tracteur, d'une charrue disposée à l'arrière et d'une charrue disposée à l'avant; cette charrue poussée étant munie, sur son bâti, d'une roue motorisée servant d'auxiliaire de traction, comportant un moteur hydraulique alimenté au moyen de la centrale d'alimentation des roues de la charrue arrière. L'invention sera encore illustrée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de labour selon l'invention; la figure 2 illustre l'installation de la centrale hydraulique sur la tête d'attelage de la charrue arrière; la figure 3 illustre le chariot d'une charrue semi-portée réversible, de grande longueur: la figure 4 représente, de façon schématique, sous forme d'un tableau synoptique, l'ensemble des éléments de commande intervenant dans le fonctionnement de la machine. On a représenté, figure 1, un ensemble de labour comprenant un tracteur 1 auquel sont attelées une charrue arrière 2 et, à l'avant, une charrue poussée 3. Cet ensemble de labour peut, selon les conditions, fonctionner avec la seule charrue arrière 2 ou la seule charrue avant 3. La charrue arrière 2 est une charrue du type réversible semi-portée Elle comporte un chariot 4 muni d'une roue droite 5 d et d'une roue gauche 5 % Cette charrue s'apparente à celle qui est décrite dans le document FR-A-2 623 686 Elle comporte des corps de labour 6 qui sont disposés à l'avant et à l'arrière du chariot 4 Ces corps de labour 6 sont solidaires d'un bâti 7 constitué de deux tronçons disposés de part et d'autre du chariot 4 et réunis par un tronçon intermédiaire 8 sur lequel est articulé ledit chariot Le bâti 7 est relié au tracteur au moyen d'une flèche 9 par l'intermédiaire d'une tête d'attelage 10. L'avant-train 11 qui comprend le système de retournement est relié au système de relevage 12 du -5- tracteur par l'intermédiaire d'un joint 13 type cardan comportant un axe horizontal et un axe vertical Entre le système de relevage 12 du tracteur et le joint 13, on trouve les moyens de transfert de la puissance du tracteur à la motorisation auxiliaire installée sur le chariot 4 de la charrue. Ces moyens de transfert de puissance consistent en une pompe hydraulique 14 reliée à la prise de force du tracteur par un arbre 15 Cette pompe 14 est alimentée au moyen d'un réservoir 16 soutenu par le berceau de liaison 17 installé entre le système de relevage 12 et le joint 13. La motorisation auxiliaire au niveau du chariot 4 est obtenue au moyen de moteurs hydrauliques 18 qui entraînent directement les roues 5. La charrue avant 3 comporte elle aussi des corps de labour 6 ' soutenus par un bâti 7 ' qui s'étend latéralement pour déporter les corps à droite du tracteur tel que représenté figure 1 L'extrémité avant du bâti 7 ' comporte une roue 5 ' La motorisation de cette roue est assurée au moyen d'un moteur hydraulique 18 ' alimenté par la centrale hydraulique et en particulier la pompe 14. On a représenté figure 3, plus en détail, la tête d'attelage de la charrue arrière 2 et les moyens de transfert de la puissance du tracteur à cette charrue arrière On remarque le berceau 17 qui est relié au bras 12 constituant le système d'attelage Ce berceau 17 supporte la pompe hydraulique 14 qui est entraînée directement ou par l'intermédiaire d'un boîtier multiplicateur par la prise de force du tracteur Ce berceau 17 soutient également le réservoir d'alimentation 16 de la pompe, situé au-dessus de cette dernière. Le berceau 17 est relié à l'avant-train 11 de la charrue au moyen d'un joint 13 formant une sorte de cardan qui comporte un axe vertical 19 au niveau du berceau 17 et un axe horizontal 20 au niveau de l'avant-train 11. Ainsi, la charrue et en particulier la position de ses corps 6, est assujettie à la position du tracteur On -6- remarque, sur le joint 13, un capteur 21 du type jauge de contrainte ou analogue, dont le rôle est de transmettre les efforts qui s'exercent entre le tracteur 1 et la charrue 2. L'avant-train 11 de la charrue 2 comporte un dispositif de retournement constitué, comme décrit dans le document précité FR-A-2 623 686, de deux vérins 22 qui, au moyen de crémaillères, entraînent un pignon disposé à l'extrémité avant de la flèche 9 Le retournement des corps 6 permet de labourer à droite ou à gauche du tracteur selon le cas On remarque, figure 2, positionnés sur le carter 23 qui est situé dans le prolongement du vérin 22, des capteurs 24 et 25, positionnés respectivement en bas et en haut dudit carter Ces capteurs 24 et 25 permettent de donner des indications sur la position des corps de labour à droite ou à gauche, par détection de la position de la crémaillère qui commande le retournement de la charrue. On a représenté, figure 3, vu de côté, le chariot 4 qui supporte la charrue au niveau de son tronçon intermédiaire 8 entre les portions avant et arrière du bâti 7 Ce chariot est articulé autour d'un axe 26 qui, en position normale de travail de la charrue, est situé dans un plan vertical parallèle au sens d'avancement de la charrue Les roues 5 sont reliées au chariot 4 au moyen d'un étrier 27 qui est monté pivotant autour d'un axe 28 disposé à la partie arrière dudit chariot Un vérin matérialisé par son axe est interposé entre le chariot 4 et l'étrier 27 pour faire varier la position de la charrue par rapport au sol Les moteurs hydrauliques 18 sont positionnés à l'extrémité inférieure des branches de l'étrier 27 formant directement le moyeu des roues Ces moteurs hydrauliques 18 sont alimentés à partir d'une valve de répartition 29 qui, figure 3, est positionnée sur le chariot 4 Cette valve reçoit le fluide sous pression provenant de la pompe 14; elle permet de favoriser la roue 5 qui se situe dans la raie de labour. Dans l'exemple de la figure 1, la roue 5 d est positionnée dans la raie de labour L'adhérence de cette roue 5 d est -7- nettement supérieure à celle de la roue 5 g qui roule sur le sol Aussi, la valve de répartition 29 permet une transmission de la puissance à la roue qui se situe dans la raie On remarque également, sur le moteur hydraulique 18, figure 3, un capteur 30 qui donne des informations sur le nombre de tours dudit moteur hydraulique Ces capteurs 30 sont installés sur les moteurs hydrauliques des roues 5 d et 5 g et les informations sont transmises à un dispositif de régulation 31 représenté figure 4 sur le schéma synoptique. La valve de répartition 29 est commandée à partir des informations obtenues auprès des capteurs 24 et 25 disposés sur la tête d'attelage et chargés de donner la position des corps de labour, à droite ou à gauche On remarque que ces capteurs 24 et 25, peuvent également être positionnés directement sur le chariot 4 associé à un organe inverseur relié au tronçon intermédiaire 8 par exemple. Le dispositif de régulation 31, est de préférence installé sur le tracteur 1 Il peut permettre à l'opérateur de choisir le degré d'assistance souhaité lors de l'opération de labour Ce dispositif de régulation reçoit des informations provenant des moteurs hydrauliques 18 et en particulier des informations concernant le nombre de tours ou la vitesse VD, VG, des roues droite et gauche; il reçoit également des informations sur la vitesse VT du tracteur et en particulier la vitesse des roues motrices; il reçoit encore des informations concernant les efforts FT au niveau de la liaison entre le tracteur et la charrue. L'assistance peut prévoir que le tracteur reste maître, c'est-à-dire qu'au niveau de la liaison tracteur- outil, le tracteur exerce toujours un effort de traction sur la charrue arrière 2 et un effort de propulsion sur la charrue avant 3 Cet effort doit conserver une valeur minimale de façon à éviter, pour des questions de sécurité, que le tracteur ne soit poussé ou tiré par la charrue selon le cas. Le dispositif de régulation 31 comporte des moyens -8- de réaction à toutes ces informations, comme par exemple un calculateur ou microordinateur qui permet d'adapter automatiquement l'assistance selon les circonstances. En fonction des choix de l'opérateur et des informations qui lui sont communiquées, le dispositif de régulation 31 agit automatiquement sur une valve 32 disposée en sortie de la pompe 14 Cette valve 32 règle la puissance transmise aux moteurs hydrauliques 18 et 18 ' selon le cas Le fluide hydraulique est distribué au moteur hydraulique 18 des roues 5 droite et gauche à travers la valve de répartition 29, laquelle valve est pilotée au moyen des capteurs 24 et 25 donnant les informations de labour à droite ou à gauche. Le dispositif de régulation 31 peut également recevoir des informations sur la vitesse réelle d'avancement par rapport au sol, de l'ensemble tracteur-machine Ces informatrions VR peuvent provenir d'un système radar embarqué sur le tracteur ou la machine Elles permettent au dispositif de régulation 31 d'effectuer des corrections lorsqu'il détecte une différence entre la vitesse affichée par l'opérateur, servant de référence et la vitesse réelle de l'ensemble tracteur-machine, par rapport au sol. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. -9- REVENDICATIONS - 1. Machine agricole pour le travail du sol, attelée à un tracteur et comprenant au moins une roue, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part, une motorisation auxiliaire de ladite roue de façon à assister le tracteur pendant le travail du sol et d'autre part, des moyens de transfert de la puissance du tracteur à ladite machine. 2. Machine agricole selon la revendication 1, caractérisée en ce que la motorisation auxiliaire consiste en au moins un moteur hydraulique ( 18) et en ce que les moyens de transfert de puissance consistent en une centrale hydraulique disposée sur la machine, comprenant un réservoir ( 16) et une pompe ( 14) qui est entraînée par la prise de force du tracteur ( 1). 3 Machine agricole selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant de faire varier le débit et la pression fournis par la pompe ( 14) servant à l'alimentation de la motorisation auxiliaire, et des moyens pour ajuster ce débit et cette pression en fonction des ordres de l'utilisateur et/ou d'un dispositif de régulation ( 31) qui tient compte de paramètres dépendant du comportement de l'ensemble tracteur-machine comme par exemple les efforts au niveau de la liaison, la vitesse d'avancement par rapport au sol ou les vitesses des roues. 4. Machine agricole selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un capteur ( 19) de transmission des efforts qui s'appliquent à la liaison tracteur-machine, dont les informations sont transmises au dispositif de régulation ( 31), lequel dispositif, en fonction du niveau de l'effort, comparé à trois plages d'effort prédéfinies par l'utilisateur, comporte des moyens de réaction pour: d'une part, mettre en oeuvre la fonction d'assistance par la motorisation auxiliaire lorsque le tracteur est actif et qu'il exerce un effort se situant à un niveau insuffisant pour faire progresser la machine, d'autre part, moduler la fonction d'assistance par la motorisation auxiliaire lorsque le tracteur est actif et exerce un effort se situant à un -10niveau suffisant pour faire progresser ladite machine, d'autre part encore, annuler ladite fonction d'assistance lorsque le tracteur est inactif, c'est-à-dire lorsqu'il exerce un effort de traction inférieur à un seuil pré- établi ou qu'il exerce un effort nul, voire que le tracteur est propulsé par ladite machine. 5. Machine agricole selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, associés au dispositif de régulation ( 31), des moyens de contrôle de la vitesse réelle d'avancement de l'ensemble tracteurmachine, de façon à corriger les écarts entre une vitesse affichée par l'utilisateur, servant de référence, et la vitesse réelle dudit ensemble. 6. Machine agricole selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de contrôle de la vitesse réelle de l'ensemble tracteur-machine, qui consiste en un système radar embarqué sur ledit ensemble. 7. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications I à 6, du type charrue semi-portée, munie d'un chariot ( 4) disposé sur la longueur du bâti, caractérisée en ce que chaque roue ( 5) du chariot est munie d'un moteur hydraulique ( 18), lesquels moteurs ( 18) sont alimentés à travers une valve ( 29) servant à la répartition de la puissance pour charger la roue située dans la raie de labour. 8. Machine agricole selon la revendication 7, du type charrue réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte des capteurs ( 24, 25) de détermination de la position de la charrue selon que l'on effectue un labour à droite ou à gauche, de façon à agir sur la valve ( 29) servant à répartir la puissance aux roues ( 5) du chariot ( 4). 9. Machine agricole selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, associés au dispositif ( 31) de régulation, des capteurs de vitesse disposés sur les roues ( 5) du chariot ( 4) et sur au moins une des roues motrices du tracteur, et en ce que le dispositif de régulation ( 31) comporte des moyens de comparaison des vitesses de façon à corriger les écarts entre la roue -11- ( 5) située hors raie, qui sert de référence, et la roue ( 5) dans la raie et le tracteur. 10. Ensemble de labour constitué d'une machine selon les revendications 1 à 9 et d'une charrue ( 3) disposée à l'avant, caractérisé en ce que la charrue poussée ( 3) est munie, sur son bâti ( 7 ') d'une roue ( 5 ') motorisée servant d'auxiliaire de traction, au moyen d'un moteur hydraulique ( 18 ') alimenté par la centrale hydraulique d'alimentation des roues ( 5) de la charrue arrière ( 2),10 sous le contrôle du dispositif de régulation ( 31).