FR2891110A1 - Agricultural spray bar has swiveling section operated by double-action hydraulic cylinder with active piston dividing cylinder into two chambers and passive piston at base of one chamber, both chambers being fitted with shock absorbers - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une rampe de pulvérisation du type utiliséThe present invention relates to a spray boom of the type used
dans le domaine agricole afin d'assurer le traitement des cultures. in the agricultural field to ensure the treatment of crops.
On sait que les rampes de pulvérisation de ce type ont, pour des raisons d'efficacité, des envergures de plus en plus importantes permettant de traiter de larges surfaces de culture. It is known that spray booms of this type have, for reasons of efficiency, larger and larger spans for treating large areas of culture.
Dans la mesure où ces rampes de pulvérisation, en dehors de leurs périodes d'utilisation sur le terrain, doivent être déplacées d'une zone de travail à une autre et pour ce faire emprunter les voies de communications routières, on est contraint d'en diminuer la largeur en les repliant. Et c'est pourquoi ces rampes sont habituellement constituées d'au moins deux tronçons qui sont montés à rotation sur un cadre support solidaire d'un engin apte à assurer le déplacement de ces rampes aussi bien sur le terrain que lors de leurs périodes de transition d'un champ à un autre. To the extent that these spray booms, apart from their periods of use in the field, must be moved from one work area to another and for this purpose to use the road communications channels, one is obliged to reduce the width by folding them. And this is why these ramps usually consist of at least two sections which are rotatably mounted on a support frame integral with a machine adapted to ensure the movement of these ramps both in the field and during their transition periods. from one field to another.
Au cours des périodes de travail le cadre support de ces rampes est soumis lors de son déplacement à des variations brutales de niveau dues aux irrégularités des terrains de culture, si bien que les tronçons de rampes sont soumis à des accélérations et des décélérations importantes, notamment dans le sens horizontal. During working periods, the support frame of these ramps is subjected during its displacement to sudden changes in level due to the irregularities of the growing grounds, so that the sections of ramps are subject to significant accelerations and decelerations, in particular in the horizontal direction.
Le passage de la position repliée, ou position de transport, à la position déployée, ou position de travail, est effectué par un vérin hydraulique à double effet dont une extrémité est solidaire du cadre et l'autre extrémité est solidaire d'un élément fixe de la rampe qui est légèrement décalé vers l'extérieur par rapport au plan de celle-ci, de façon à constituer un bras de levier. Afin d'assurer l'amortissement de la rampe lors de son ouverture, on a proposé dans l'état antérieur de la technique, de doter l'une des chambres du vérin d'un moyen d'amortissement constitué notamment d'une boule d'azote à savoir une enceinte, généralement sensiblement sphérique, qui est partagée par une membrane déformable en deux volumes, à savoir un premier volume contenant un gaz sous pression, habituellement de l'azote, et un second volume qui est en communication avec une chambre du vérin. On comprend que dès lors, sous l'effet d'une surpression la membrane se déforme en comprimant le gaz contenu dans le premier volume ce qui crée un effet d'amortissement. The passage from the folded position, or transport position, to the deployed position, or working position, is effected by a double-acting hydraulic cylinder, one end of which is integral with the frame and the other end is integral with a fixed element. the ramp which is slightly offset outwardly relative to the plane thereof, so as to constitute a lever arm. In order to ensure the damping of the ramp when it is opened, it has been proposed in the prior art to provide one of the chambers of the jack with a damping means consisting in particular of a ball of nitrogen, namely an enclosure, generally substantially spherical, which is shared by a deformable membrane in two volumes, namely a first volume containing a gas under pressure, usually nitrogen, and a second volume which is in communication with a chamber of the cylinder. It is understood that from then on under the effect of an overpressure the membrane is deformed by compressing the gas contained in the first volume which creates a damping effect.
La présente invention a pour but de proposer une amélioration de la présente technique permettant d'amortir élastiquement tout effort brutal exercé sur la rampe notamment dans le plan horizontal à la fois en utilisation sur le terrain et en cours de dépliage/repliage.. The present invention aims to propose an improvement of the present technique to elastically dampen any sudden force exerted on the ramp including the horizontal plane both in field use and unfolding / folding.
La présente invention a ainsi pour objet une rampe de pulvérisation de type repliable comportant une structure destinée à être fixée sur un engin comprenant de part et d'autre de l'axe de déplacement de celui-ci au moins un tronçon de rampe monté à pivotement autour d'un axe de la structure, sous l'action d'un vérin d'actionnement hydraulique à double effet, caractérisé en ce que ce vérin d'actionnement est constitué de deux éléments, à savoir: - un vérin actif à double effet comportant un piston séparant le corps de vérin en deux chambres respectivement reliées au circuit hydraulique, l'une d'entre-elles étant en liaison avec un élément d'amortissement, - un vérin passif situé dans le prolongement longitudinal du vérin actif et comportant un piston fermant une chambre remplie d'un fluide hydraulique en liaison avec un élément d'amortissement, lesdits éléments d'amortissement étant disposés de façon telle qu'en fonction d'un mouvement vers l'avant ou vers l'arrière du tronçon le fluide hydraulique soit expulsé vers l'un ou l'autre des éléments d'amortissement. The subject of the present invention is thus a folding-type spray boom comprising a structure intended to be fixed on a machine comprising, on either side of the axis of movement of the latter, at least one boom section pivotally mounted. around an axis of the structure, under the action of a double acting hydraulic actuating jack, characterized in that this actuating cylinder consists of two elements, namely: a double-acting active ram comprising a piston separating the cylinder body in two chambers respectively connected to the hydraulic circuit, one of them being in connection with a damping element, - a passive cylinder located in the longitudinal extension of the active cylinder and comprising a piston closing a chamber filled with a hydraulic fluid in connection with a damping element, said damping elements being arranged such that according to a forward movement o u towards the rear of the section, the hydraulic fluid is expelled towards one or the other of the damping elements.
Suivant l'invention l'élément d'amortissement pourra préférentiellement être constituée d'une enceinte pourvue d'une paroi déformable séparant son volume interne en deux volumes secondaires, en communication avec une chambre interne du vérin contenant le fluide hydraulique et l'autre contenant un gaz sous pression. According to the invention the damping element may preferably consist of an enclosure provided with a deformable wall separating its internal volume into two secondary volumes, in communication with an internal chamber of the cylinder containing the hydraulic fluid and the other container. a gas under pressure.
Suivant l'invention les deux faces du piston du vérin passif pourront recevoir un fluide hydraulique sensiblement à la même pression. According to the invention, the two faces of the piston of the passive cylinder can receive a hydraulic fluid substantially at the same pressure.
Par ailleurs l'élément amortisseur du vérin passif pourra 15 être commun avec celui du vérin actif. Moreover, the damping element of the passive jack may be common with that of the active jack.
On décrira ci-après à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en perspective partielle d'une 20 rampe de pulvérisation suivant l'invention, l'engin de transport n'étant pas représenté. An embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 is a partial perspective view of a spray boom according to FIG. invention, the transport vehicle not being shown.
La figure 2 est une vue schématique en coupe diamétrale et longitudinale d'un vérin utilisé pour commander le pivotement de la rampe représentée sur la figure 1. FIG. 2 is a diagrammatic view in diametral and longitudinal section of a jack used to control the pivoting of the ramp represented in FIG.
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques en coupe diamétrale et longitudinale de deux variantes de mise en oeuvre d'un vérin suivant l'invention. Figures 3 and 4 are schematic views in diametral and longitudinal section of two alternative embodiments of a cylinder according to the invention.
La figure 5 est une variante d'un élément amortisseur apte à être utilisé dans un dispositif suivant l'invention On a représenté de façon schématique sur la figure 1 une rampe de pulvérisation suivant l'invention qui est essentiellement constituée d'un cadre 1 qui est destiné à être fixé sur un engin, par exemple un engin automoteur, non représenté sur le dessin, et qui est destiné à assurer le déplacement de la rampe d'une part lors des opérations de traitement sur le terrain et d'autre part lors des déplacements sur le réseau routier, sur lequel sont montés articulés autour d'axes 2 sensiblement verticaux, deux tronçons de rampe 4 dont, par raison de symétrie, un seul est représenté sur les dessins. Les tronçons de rampe 4 peuvent éventuellement être prolongés par un ou plusieurs autres tronçons secondaires préférentiellement repliables sur les premiers sensiblement parallèlement à ceux-ci. FIG. 5 is a variant of a damping element suitable for use in a device according to the invention. FIG. 1 shows schematically a spray boom according to the invention which consists essentially of a frame 1 which is intended to be fixed on a machine, for example a self-propelled machine, not shown in the drawing, and which is intended to ensure the movement of the ramp on the one hand during processing operations in the field and on the other hand during displacements on the road network, on which are mounted articulated about substantially vertical axes 2, two sections of ramp 4 which, by reason of symmetry, only one is shown in the drawings. The ramp sections 4 may optionally be extended by one or more other secondary sections preferably folding over the first substantially parallel to them.
En position de travail les tronçons de rampe 4 s'étendent transversalement c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe de déplacement longitudinal yy' de l'engin et en position de repos ils sont repliés sensiblement parallèlement à celui-ci. In the working position the ramp sections 4 extend transversely, that is to say perpendicular to the axis of longitudinal displacement yy 'of the machine and in the rest position they are folded substantially parallel to it.
A cet effet la base des tronçons de rampe 4 est pourvue d'une double platine, à savoir une platine supérieure 5a et une platine inférieure 5b entre lesquelles vient prendre place un longeron inférieur la du cadre 1, l'ensemble étant traversé par l'axe de rotation 2. Les platines 5a/5b s'étendent vers l'avant par une protubérance 6. For this purpose the base of the boom sections 4 is provided with a double plate, namely an upper plate 5a and a lower plate 5b between which is taken place a lower beam 1a of the frame 1, the assembly being traversed by the axis of rotation 2. The plates 5a / 5b extend forwardly by a protuberance 6.
La mise en rotation de chaque tronçon de rampe 4 est assurée par un vérin d'actionnement 8 formé d'un corps tubulaire duquel sortent deux tiges de pistons, une première tige de piston 10 étant montée articulée autour d'un axe 14 disposé perpendiculairement à la protubérance 6 et une seconde tige de piston 12 étant montée articulée autour d'un axe 15 maintenu par deux pattes 16 sur le longeron inférieur la. The rotation of each boom section 4 is ensured by an actuating cylinder 8 formed of a tubular body from which two piston rods emerge, a first piston rod 10 being mounted articulated around an axis 14 arranged perpendicularly to the protuberance 6 and a second piston rod 12 being mounted articulated about an axis 15 held by two lugs 16 on the lower spar la.
Le vérin de commande 8, qui est représenté en détails sur la figure 2, est essentiellement constitué d'un corps de vérin cylindrique et tubulaire 20 dont le volume interne est séparé par une cloison transversale 22 disposée environ au quart de sa longueur 1, de façon à créer deux volumes principaux, à savoir un volume gauche (sur le dessin) de valeur V et un volume droit de valeur 3V. Ce dernier constitue un vérin actif à double effet et à cette fin il comporte un piston 23 séparant le volume interne en deux chambres 18a et 18b et qui commande la tige de piston 10. Les deux chambres 18a et 18b sont pourvues de moyens d'entrée/sortie 27a et 27b en fluide hydraulique permettant de commander le déplacement du piston 23 d'un côté sur l'autre en fonction de l'opération à réaliser. The control jack 8, which is shown in detail in FIG. 2, consists essentially of a cylindrical and tubular cylinder body 20 whose internal volume is separated by a transverse partition 22 disposed about a quarter of its length 1, of way to create two main volumes, namely a left volume (on the drawing) of value V and a right volume of value 3V. The latter constitutes a double-acting active jack and for this purpose it comprises a piston 23 separating the internal volume into two chambers 18a and 18b and which controls the piston rod 10. The two chambers 18a and 18b are provided with input means / outlet 27a and 27b in hydraulic fluid for controlling the displacement of the piston 23 from one side to the other depending on the operation to be performed.
Ainsi, pour replier les tronçons 4, on admettra le fluide hydraulique sous pression dans la chambre 18a par l'entrée/sortie 27a et on refoulera celui contenu dans la chambre 18b par l'entrée-sortie 27b, ce qui aura pour effet de déplacer le piston 23 vers l'extérieur (sens de la flèche F) . Le déploiement de la rampe s'effectuera en procédant inversement. Thus, to fold the sections 4, the hydraulic fluid under pressure will be admitted into the chamber 18a through the inlet / outlet 27a and the one contained in the chamber 18b will be forced back by the inlet / outlet 27b, which will have the effect of displacing the piston 23 to the outside (direction of the arrow F). The deployment of the ramp will be carried out by proceeding inversely.
Sur l'entrée/sortie 27b on a disposé un élément d'amortissement qui est constituée d'une boule d'azote 26, c'est-à-dire d'une enceinte plus ou moins sphérique dont le volume interne est séparé en deux par une paroi déformable 29. Un premier volume 26a, qui est en communication avec la chambre 18b, est rempli de fluide hydraulique et le second volume opposé 26b est rempli d'azote sous pression. La pression est contrôlable par une valve 30, ce qui permet d'ajuster le taux d'amortissement du dispositif par le réglage de la pression d'azote. On the inlet / outlet 27b there is disposed a damping element which consists of a nitrogen ball 26, that is to say a more or less spherical enclosure whose internal volume is separated into two by a deformable wall 29. A first volume 26a, which is in communication with the chamber 18b, is filled with hydraulic fluid and the second opposed volume 26b is filled with nitrogen under pressure. The pressure is controllable by a valve 30, which makes it possible to adjust the damping rate of the device by adjusting the nitrogen pressure.
Suivant l'invention l'autre extrémité du vérin 8 qui forme le volume V ne comprend qu'une chambre 18c qui est pourvue d'un piston 32 et est remplie de fluide hydraulique qui est en communication avec la chambre d'entrée 34a d'une seconde boule d'azote 34, si bien qu'en position de repos le piston 32 se trouve appliqué vers l'extérieur de la chambre. Le piston 32 commande la tige de piston 12 dont l'extrémité, ainsi que représenté sur la figure 1, est articulée sur l'axe 15. According to the invention, the other end of the jack 8, which forms the volume V, comprises only one chamber 18c which is provided with a piston 32 and is filled with hydraulic fluid which is in communication with the inlet chamber 34a. a second nitrogen ball 34, so that in the rest position the piston 32 is applied towards the outside of the chamber. The piston 32 controls the piston rod 12 whose end, as shown in Figure 1, is articulated on the axis 15.
Lorsque, au cours du déploiement de la rampe ou au cours du travail, le tronçon de rampe 4 est projeté vers l'arrière (déplacement du piston 23 vers l'extérieur dans le sens de la flèche F) le fluide hydraulique est expulsé dans le volume d'entrée 26a de la boule d'azote 26, ce qui a pour effet de déformer la paroi 29 de celle-ci, à l'encontre de la force de rappel élastique exercée par l'azote sous pression et dont la force de rappel dépend de son niveau de pression, et d'amortir le mouvement. When, during the deployment of the ramp or during work, the boom section 4 is projected rearwardly (movement of the piston 23 outwards in the direction of the arrow F) the hydraulic fluid is expelled into the inlet volume 26a of the nitrogen ball 26, which has the effect of deforming the wall 29 thereof, against the elastic restoring force exerted by the nitrogen under pressure and whose force of reminder depends on its level of pressure, and dampen the movement.
Lorsque, au cours du déploiement de la rampe ou au cours du travail, le tronçon de rampe 4 est projeté vers l'arrière (déplacement du piston 32 vers l'intérieur dans le sens de la flèche F) le fluide hydraulique est expulsé dans le volume d'entrée 34a de la boule d'azote 34, ce qui a pour effet de comprimer la paroi déformable 35 de celle-ci à l'encontre de la force de rappel élastique exercée par l'azote sous pression et dont la force de rappel dépend de son niveau de pression, si bien que le mouvement se trouve dès lors amorti. When, during the deployment of the ramp or during work, the boom section 4 is projected rearward (movement of the piston 32 inwards in the direction of the arrow F) the hydraulic fluid is expelled into the inlet volume 34a of the nitrogen ball 34, which has the effect of compressing the deformable wall 35 thereof against the elastic restoring force exerted by the nitrogen under pressure and whose force of recall depends on its level of pressure, so that the movement is therefore amortized.
Dans un autre mode de mise en oeuvre de la présente invention on peut également, ainsi que représenté sur la figure 3, disposer le piston 32 associé au vérin passif 8b entre deux chambres 18c, 18d alimentées l'une et l'autre par la même arrivée 24 de fluide hydraulique. Dans ces conditions le piston 32 aura tendance à se mettre en position sortie (vers la gauche sur la figure 3) puisque la surface de sa face droite est supérieure à celle de sa face gauche. Les chambres 18c et 18d seront en communication avec un élément d'amortissement constitué par exemple d'une boule d'azote 34. On comprend dès lors que l'amortissement élastique sera dans ces conditions réalisé dans les deux sens de fonctionnement de la rampe. Une telle disposition est également intéressante en ce qu'elle permet d'entretenir la pression d'huile dans les chambres même en cas de micro-fuites dans l'une d'entre elles. In another embodiment of the present invention, it is also possible, as shown in FIG. 3, to arrange the piston 32 associated with the passive jack 8b between two chambers 18c, 18d fed one and the other by the same arrival 24 of hydraulic fluid. Under these conditions the piston 32 will tend to go into the extended position (to the left in FIG. 3) since the surface of its right face is greater than that of its left face. The chambers 18c and 18d will be in communication with a damping element consisting for example of a nitrogen ball 34. It is therefore understood that the elastic damping will be in these conditions carried out in both directions of operation of the ramp. Such an arrangement is also interesting in that it allows to maintain the oil pressure in the rooms even in case of micro-leaks in one of them.
On pourrait également, ainsi que dans le mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 4, remplacer les deux éléments d'amortissement utilisés dans le dispositif suivant la figure 1 par un élément d'amortissement unique 26' tel qu'une boule d'azote en communication à la fois avec l'entrée/sortie 27b du vérin actif 8a et l'entrée 34a du vérin passif 8b. It would also be possible, as in the embodiment shown in FIG. 4, to replace the two damping elements used in the device according to FIG. 1 by a single damping element 26 'such as a ball of nitrogen in communication with both the inlet / outlet 27b of the active cylinder 8a and the inlet 34a of the passive cylinder 8b.
On pourrait bien entendu remplacer les éléments d'amortissement constituée d'une boule d'azote par tout autre moyen équivalent et par exemple par un amortisseur à ressort, ainsi que représenté schématiquement sur la figure 5. Sur cette figure l'élément d'amortissement est constitué d'une enceinte cylindrique 36 dont le volume interne est partagé en deux chambres par un piston 37, à savoir une chambre 36a recevant un ressort de compression 38 et une chambre 36b remplie d'un fluide hydraulique en communication avec le circuit hydraulique d'un vérin. En cas de surpression cette dernière repousse le piston 37 à l'encontre de la force élastique fournie par le ressort 38. It would of course be possible to replace the damping elements consisting of a nitrogen ball by any other equivalent means and for example by a spring damper, as shown diagrammatically in FIG. 5. In this figure the damping element consists of a cylindrical chamber 36 whose internal volume is divided into two chambers by a piston 37, namely a chamber 36a receiving a compression spring 38 and a chamber 36b filled with a hydraulic fluid in communication with the hydraulic circuit. a cylinder. In case of overpressure the latter pushes the piston 37 against the elastic force provided by the spring 38.
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