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"Procédé et dispositif pour la commende automatique de la traction de tracteurs*
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la commande automatique de la traction de trac- taure équipés de différents systèmes d'instruments portes ou semi-portés et de mécanismes attelés au traoteur.
Les procédés et dispositifs déjà existante pour la commande de la traction de tracteurs, sont basés soit sur la commande du frottement des appareils ou du mécanisme attelé sur la commande de la profondeur à laquelle travaillent les appareils attelés au tracteur, soit même, basés sur le réglage combiné du frottement et de la profondeur de travail de l'ap-
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pareil attelé.
Le but de tous les proche et dispositif. mentionnés est de fournir un meilleur rendement productif de l'exploita- tion du tracteur. Les équipements utilisant le frottement régu- lateur ajustent la charge du tracteur proportionnellement à la résistance de l'appareil attelé qui est le seul engin utile pour productivité opérative des tracteurs.
La principale tâche des appareils de réglage de la commande de la profondeur de travail, est de maintenir cette profondeur de travail cons- tante,tandis que la productivité opérative elle-même est de moindre importance* Des procédés combinés pour la commande de la traction sont compares selon les avantages des deux procédés ci-dessus mentionnas On sait que la productivité opérative du tracteur ne dépend pas seulement du fait que l'on assure un frottement constant de l'appareil, à savoir en limitant sa va- leur maximale, mais dépend aussi de l'adhérence des roues mo- trices (ou chenilles) sur le sol sur lequel elles ce déplacent,
mais tous les procédés connus, ne réalisent cette condition qu' en partie c'est-à-dire indirectement.
Le facteur dont dépend directement et entièrement la des rouer, motrices (ou chenille.' de ce tracteur Cela dépend productivité le travail du tracteur, est le glissement/d'une part de le force de traction du tracteur et d'autre part de la puissance d'adhérence déterminée par la charge normale des rouet actrices (ou chenilles) du tracteur et du coefficient d'adhérence entre ces roues et le sol sur lequel le traoteur se déplace.
La présente invention est basée sur le réglage du rap- port de glissement des roues motrices (ou chenilles) du tracteur et tire directement avantage du changement de ce rapport de glis- sement,afin de régulariser la charge du tracteur, ce qui per- met de réaliser la productivité de travail la plus grande possi- ble dans les conditions existantes*
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Le dispositif conforme à l'invention est représenté sur le dessin annexé, à différent stades de travail. La fig. 1 illustre le premier état de fonctionnement selon l'invention.
Le solide en rotation (l) (qui est représenté sur la figure, par un essieu de roue) sur Marbre (2) ayant une vitesse anguloire proporti@anelle à la vitesse circonférentielle des roues motrices (ou chenilles) du traoteur, est accouplé au solide on rotation (3) (sur la figure l'essieu de roue). Le solide en rotation (3) est divisé en deux parties (4) et (5) qui sont actionnées au moyen d'une vis nana fin, adaptée selon les tôle- rances d'un assemblage coulissant.
Le solide en rotation (3) est relié à l'arbre (6) au moyen d'un embrayage-débrayage (7) (sur la figure cette connexion est réalisée par une rainure (8) dans l'arbre (6), par des billes (9) et un ressort (10). L'arbre (6) est relié à la roue (13) qui roule librement sur le 004 Par un dispositif de réglage (11) et un arbre de transmission (12),de façon que la vitesse angulaire de l'arbre (6) soit directement proportionnelle à la vitesse circonférentielle de la roue (13) ou directement proportionnelle à la vitesse de déplacement du tracteur.
La caractéristique essentielle du procédé reste non modifiée quand le solide en rotation (3) est relié à l'arbre (2) et le solide en rotation (1) à l'arbre (6).
Le solide en rotation (3) et plus particulièrement ses pièces extérieures (4) est retenu par la fourche (14) qui est placée sur un levier (15) servant à enclencher l'action du dispositif, ceci en réglant le niveau de hauteur de l'appareil par rapport au tracteur (par exemple au moyen d'un distributeur hy- draulique).
Sur la face avant du solide en rotation (3) et plue particulièrement de sa partie intérieure (5), on adapte des pla- ques d'appui (16) ou supports au moyen d'un taquet ou d'un autre
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organe à ressort (17).
Les rapporte de transmission entre les solides en rotation (1) et (3), dans le dispositif de réglage (11) et l'arbre de transmission (12) sont définie de façon que le dis- positif et particulièrement la partie extérieure (4) du solide en rotation (3), soit dans une position neutre (oest-à-dire que le levier (15) est fixe) pour une tolérance maximale du glisse- ment dos roues motrices du tracteur, comme cela se produit lors d'un travail en continu*
Attendu que le glissement des roues motrices (ou ohe- nilles) s'écarte de la valeur prévue en raison du rapport de vitesse angulaire modifié entre les arbres (2) et (6), il se produit un déplacement axial de la partie extérieure (4) du solide en rotation (3),
par rapport à la partie intérieure (5) de oe même solide en rotation (ou un effet de vis sans fin). De ce fait; le levier (15) se déplace également en transmettant une impulsion au dispositif qui modifie la position de l'appa- reil et dérègle le niveau de l'appareil par rapport au sol, pro- voquant ainsi un déséquilibre de la résistance de l'appareil, c'est-à-dire de la charge du traoteur.
Dans la position finale de son avance axiale dans chaque direction, la pièce extérieure du solide en rotation (3) posée sur les ressorts (17) s'appuie sur l'une des plaques d'a- pui (16), en achevant ainsi son avance axiale par glissement sur la pièce (5) et se relâche en raison du couple précis des rotations relatives du solide en rotation (3) par rapport à que l'arbre (6), c'est-à-dire que la connexion (17) d'embrayage se re- lâche.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, cela provoque un déblocage des billes (9) de leur rainure (8) ménagée sur l'arbre (6). Afin de ramener la pièce extérieure (4) du solide en rotation (3) à sa position neutre, on ne peut pas éviter de changer le rapport de vitesse angulaire entre les arbres (2) et (6).
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L'utilisation du dispositif de réglage (11),de quelque construction qu'il soit, permet de changer le rapport de vitesses angulaires des arbres (2) et (6), en maintenant ainsi l'appareil dans sa position neutre, ou de réaliser une modification du glissement maximal toléré des roues motrices (ou chenilles) du tracteur.
La fige 2 représente une variante de la structure A du premier mode de construction eelon l'invention. daris laquel- le les éléments (1), (2), (11), (12), (13), (14) et (le) sont essentiellement les mornes que ceux de la fige 1, saut que la structure A diffère de la fige 1 dans les points suivants ; le solide en rotation (3) est muni d'une part d'un filetage sans fin (4) pratiqué dans le diamètre intérieur! L'arbre (6) porte un filetage sans fin d'une même longueur que delui du so- lide en rotation (3).
Le filetage sans fin sur ces deut pièces est taillée avec une tolérance admissible pour un assemblage coulissant.
Quand on fait varier le rapport des vitesses angulai- res des arbres (2) et (6), le glissement axial du solide en ro- se talion (3)/produit alors le long de l'arbre (6), déplaçant ainsi la fourche (14) et le levier de charrue (15), exactement sur la distance appropriée.
Pour une position finale de son avance axiale le solide en rotation (3) sort du filetage sans fin de l'arbre (6), comprimant toujours l'un des ressorts (17), supportés sur l'arbre (6) par les plaques d'appui (16). Dans chacune des positions finales, il n'y a pas de connexion ciné- matique entre le solide en rotation (3) et l'arbre (6). Quand on change le rapport des vitesses angulaires des arbres (2) et ' (6), le solide en rotation (3), en raison de la força effective du ressort (17), sera soulevé sur le filetage sans fin de l'ar- bre (6) et glissera sur cet arbre, jusqu'à ce que le levier (15 arrive à sa position neutre.
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La fig. 3 illustre un deuxième stade représentatif do l'invention.
Le solide en rotation (1) (sur la figure l'essieu do roue) sur l'arbre (2), ayant une vitesse angulaire directsmont proportionnelle à la vitesse circonférentielle des rouée motrices (ou chenilles) du traoteur, est relié au solide en rotation (3) {car la figure, l' essieu do roue). Le solide en rota+ion (3) entraîne en même temps une roue mobile (4) de la roue planétaire.
On a relié à l'arbre (5) une roue dentée portant une denture (6) sur la face interne de l'arbre plane- taire par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage (7) et d'un arbre de transmission (8), à une roue (9) qui roule librement sur le sol, de sorte que la vitesse angulaire de l'arbre est directement proportionnelle à la vitesse oiroonférentielle de la roue (9),c'est-à-dire à la vitesse de déplacement du tracteur,
Le rapport de transmission de l'arbre planétaire, du dispositif de réglage (7) et de l'arbre de transmission (8),est défini de façon que la roue dentée (10) de l'arbre planétaire demeure immobile quand les roues motrices (ou chenilles) du tracteur glissant,
et présente une valeur déterminée pour un travail en continu du tracteur. Attendu qu'en raison du changement do la charge et de l'état du sol, la valeur de glissement des roues motrices (ou chenilles) du tracteur se trouve modifiée, ce qui fait tourner la roue dentée (10), c'est-à-dire aussi l'arbre (11), auquel elle est reliée. Dans le cas où la connexion (12) est embrayée, une pompe hydraulique (13) (dentée par exemple) est mise en routa, et, selon le sens de rotation, compresse le liquide (de l'huile par exemple) de l'un ou l'au- tre côté du piston (14) qui coulisse dans le cylindre (15).
Le piston (14) est relié au moyen d'une tige de piston (16), à un levier (17) du dispositif de commande qui change la posi-
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tion en hauteur de l'appareil par rapport au tracteur, et si :1. 'on déplace le piston (14) cela provoque un changement de ré- sistance de l'appareil, c'est-à-dire que la charge du tracteur augmente
Cet appareil comporte un dispositif de réglage (7) ayant la môme tache que le dispositif de réglage (U) indique sur la figure.
Le levier (18) sert à embrayer et débrayer la conne- xion (12).
La fig. 4 illustre une variante du mode de construc- tion représenté ci-dessus.
Les éléments de (1) il. (12) ainsi que (18) de l'appa-" reil sont essentiellement les mêmes que sur la fig. 3. Le seul cnangement réside dans la structure B. La connexion (12) (fig.
3) est reliée à l'arbre (13),qui comporte en son milieu un filetage sans fin. Un éorou (14) ayant une section carrée ou en parallélogramme est visse sur l'arbre (13). Si par suite d'une modification de la valeur de glissement des roues motrices (ou chenilles) du tracteur, la roue dentée (10) (fig. 3) se met à tourner et si la connexion (12) (fig. 3) est embrayée, le déplacement axial de l'éorou (14) se fait par rapport à l'arbre (13). Le déplacement axial s'effectue par l'intermédiaire d'une via sans fin, ce qui se fait en respect de la tolérance de l'assemblage coulissant.
L'écrou (14) glisse sur les rails de guidage (15). A l'une de ses extrémités le levier (16) est relié à l'écrou (14) et à l'autre extrémité au levier (17) du dispo- sitif, de façon à modifier la position en hauteur de l'appareil par rapport au tracteur. A la fin de son action l'éorou (14) glisse le long du filetage sans fin sur l'arbre (13) vers le bas et vient s'appuyer sur l'un dos ressorts (20), qui sont autres supportés sur leurs/faces par les plaques d'appui (19). Ces plaques d'appui (19) servent en même temps de coussinets pour
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l'arbre (13).
Si les vitesses angulaires des arbres (2) et (5) se modifient en direction inverse de l'effort de l'un des arbres (18), :L'écrou (14) s'engage sur le filetage sans fin de l'arbre (13)et avance jusqu'à ce que l'arbre (17) atteigne sa position neutre
La fig. 5 illustre un troisième stade représentatif de l'invention.
On adapte à l'arbre (2) n'importe quelle pompe hydrau- lique (1) (par exemple une pompe dentée), sa vitesse angulaire étant directement proportionnelle à la vitesse circonférentielle siva roues motrices (chenilles) du tracteur* On adapte à l'arbre (4) n'importe quel genre de pompe hydraulique (3) (par exemple dentée), par l'intermédiaire de n'importe quel genre de transmission (5), l'arbre (4) étant relié à une roue (6) qui tourne librement sur le sol.
De cette façon l'arbre (4) maintient une vitesse angulaire directement proportionnelle à la vitesse cir- conférentiolle d'une roue (6) ou proportionnelle à la vitesse de déplacement du tracteur
Une pompe hydraulique (1) comportant un canal d'aspiration (7) aspire le liquide (par exemple de l'huile d'un car- ter) et le pompe dans une conduite d'écoulement (8). La conduite d'écoulement (8) est branchée sur des conduites (9) et (10). La conduite (9) formt/ le canal d'aspiration de la pompe hydraulique (3) et la conduite (10) forme une conduite extérieure au cylindre (11).
Les vitesses angulaires des arbres (2) et (4) sont définies de façon que lorsque les roues motrices (ou chenilles) du tracteur glissent, elles atteignent leur valeur maximale ad- missible pour une marche en continu, les afflux à travers les pompes hydrauliques (1) et (3) signifient de môme que l'afflux à travers le canal d'aspiration (7) de la pompe hydraulique (1) est égal à l'afflux dans la conduite de pression (12) de la
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pompe hydraulique (3).
Bn raison d'une modification de la valeur de glisse- ment des roues motrices (ou chenilles) du tracteur, l'afflux dans la pompe hydraulique (l) est modifie par rapport à l'af- flux dans la pompe hydraulique (3). Ceci résulte de la varia- tion du rapport des vitesses angulaires des arbres (2) et (4).
A ce point, il ce produit un afflux de liquide dans la conduite et extérieure (10)/un déplacement du piston (13) dans le cylindre (11). Quand le piston (13) agit, ,par l'intermédiaire du levier de piston (14) sur les commandos du dispositif changeant le ni- veau de l'appareil par rapport au traoteur, l'appareil modifie son niveau graduellement jusqu'à oe que le glissement atteigne la valeur choisie auparavant.
Le but du ressort (15) est de forcer le liquide à l'extérieur du cylindre (11) en pressant le piston (13), quand la poussée dans la pompe hydraulique (3) devient plus impor- tante que celle de la pompe hydraulique (1), ce qui signifis que oe même ressort (15) doit assurer le retour du levier (14) à sa position neutre. la soupape de détente (16), montée dans la conduite d'écoulement (8), modifie et réduit la poussée dans la pompe hydraulique (1) pour toute vitesse angulaire constante de l'ar- bre (2), ce qui permet de modifier la plue grande valeur per- mise de glissement des roues motrices (ou chenille%) du trao- teur, laquolle valeur était auparavant choisie pour une marche en continu.
Un levier (17) sert de levier de commande à la sou- pape de détente (16).
Le liquida, par exemple une huile lubrifiante, qui s'écoule do la conduite d'écoulement (12) est renvoyé dans un réservoir quelconque (par exemple dans le carter du traoteur).
La fig. 6 illustre un quatrième stade de mise en oeuvre de l'invention.
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La roue dentée (l) de la roue planétaire dû différentiol est reliée à l'arbre (2) qui possède une vitesse angulaire directement proportionnelle à la vitesse circonférentielle des motrices (ou chenilles) du tracteur.
La roue dentée (3) de cette transmission est reliée à l'arbre (4) qui a une vitesse angulaire directement propor- tionnelle à la vitesse circonférentielle d'une roue roulant librement sur le sol, c'est-à-dire à la vitesse de déplacement du tracteur. Les rapporta do transmission des arbres (2) et (4) sont définis de façon qu'ils aient même des vitesses angulaires agissant dans dos directions opposées, pour un maximum de glissement choisi des roues motrices (ou chenilles) du trac- tour. Dans ce cas la roue dentée (la roue mobile (5) du planétaire du différentiel tourne autour de son petit axe d'arbre, tandis que le carter de l'engrenage du différentiel (roue mobile formant support (6) reste fixe.
A chaque variation de la valeur de glissement des roues motrices (ou chenilles) du tracteur, il se produit éga- lement un changement des rapports des vitesses angulaires des arbres (2) et (4) faisant pivoter ainsi le carter de l'engranage du différentiel (6).
On adapte au carter de l'engrenage différentiel (6) un plateau à oaaeo (7) par l'intermédiaire d'un accouplement d'embrayage et do débrayage, représenta sur la figure par les rainures (8) sur le carter de l'engrenage du différentiel, par les billes (9) et Ion ressorts (10), ainsi que des écrous (11) qui servent à régler la pression des ressorts (10).
Le levier (12) est supporte par le plateau à oames (7), tandis qu'à l'autre extrémité ce levier est relié au dispositif de commande des variation? de niveau en hauteur.
Pour la position extrême de son déplacement rotatif le plateau à canoë (7) vient s'appuyer contre le levier (12)
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soit par en partie en saillie (13) soit par sa butée (14). d'embrayage
A ce moment, l'accouplement /entre en action, c'est-à- dire que les billes (9) sont poussées en dehors des trous (8) et le plateau à marnes (7) reste immobile, en dépit de la rota- tion prolongée du carter de l'engrenage différentiel (6).
Si un changement de la valeur de glissement des roues motrices (ou chenilles) du traoteur modifie les rapports des vitesses angulaires des arbres (2) et (4), le carter de la trans- mission (6) et le plateau à cames (7) commencent à tourner avec lui en sens opposé ceci jusque ce que le levier (12) arrive à sa position neutre.
La fig. 7 se rapporte à un cinquième stade représenta- tif de l'invention.
Une roue à vis sans fin (1) est reliée à l'arbre (2), sa vitesse angulaire étant directement proportionnelle à la vitesse circonférentielle des roues motrices (ou chenilles) du tracteurs La vis sans fin (3) est commandée par des rainures de l'arbre (4), sa vitesse angulaire étant directement proportion- nelle à la vitesse circonférentielle d'une roue qui tourne li- brement sur le sol, c'est-à-dire directement proportionnelle à la vitesse de déplacement du tracteur. Il n'y a pas de diffé- ronce essentielle dans le cas où l'arbre (4) est relié aux roues du traoteur et l'arbre (2) à la roue qui tourne librement sur le sol.
Les rapports de transmission de la transmission aux arbres (2) et (4) sont définis de façon telle qu'en cas d'un glissement admissible maximal des roues motrices (ou chenilles) du traoteur, le rapport des vitesses angulaires des arbres (2) et (4) soit égal au rapport de transmission de l'arbre de trans- mission à vis sans fin. Dans ce cas il ne se produit pas de dé- placement axial de la vis sans fin (3) à partir dos rainures do l'arbre (4).
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Si l'on modifie la valeur du glissement des rouée motrices (ou chenilles du tracteur), plue particulièrement ai l'on modifie le rapport des vitesses angulaires des arbres (2) et (4), il se produit un déplacement axial de la via sons fin (3) à partir de l'arbre (4), qui sera soutenu par la fourche (6)et le levier (7) transporté jusqu'à un organe modifiant la position en hauteur de l'appareil attelé au tracteur.
Pour les positions extrêmes de son mouvement, la vis sans fin se détache de la face do contact (1) en venant s'appuyer on même temps sur l'un des ressorts (5) qui sont supportée par les plaques d'appui (8). Les plaques (8) sont fixées à de- meure sur l'arbre (4).
Dans le cas de modifications répétées des vitesses angulaires des arbres (2) et (4),la vis sans fin poussée par le ressort (5) est amenda de nouveau en contact face 4 face avec la roue à vis sans fin (1) et aotionnée axialement jusqu'au moment où le levier (7) revient à sa position neutre.
Le mode de fonctionnement de la présente invention a été décrit ci-dessus à titre purement indicatif et non limitatif et il est possible d'y apporter d'autres variantes et mo- difications sans sortir du cadre de l'invention.