FR3005234A1 - Systeme de tension d'un fond racleur pour un epandeur et procede de regulation. - Google Patents

Abstract

Un système de tension pour un fond racleur (2) d'épandeur comporte au moins un arbre (23) pour entraîner au moins une chaîne (22) du fond racleur (2), et des paliers (25) mobiles en translation pour déplacer l'arbre (23) et tendre la chaîne (22) du fond racleur (2). Des tendeurs (26) sont agencés pour actionner le déplacement des paliers (25) et tendre les chaînes. Chaque tendeur (26) comporte un capteur de force (27). Le système comporte un dispositif électronique d'affichage (4) pour afficher la force appliquée par chaque tendeur (26). Procédé de régulation d'un tel système.

Description

Système de tension d'un fond racleur pour un épandeur et procédé de régulation Domaine technique La présente invention se rapporte à un système de tension d'un fond racleur pour un épandeur. Elle concerne également un procédé de régulation de la tension du fond racleur en utilisant ce système. Etat de la technique Un épandeur est constitué généralement d'une caisse montée sur un ou deux essieux et tractable par un engin agricole, d'un fond racleur motorisé à commande mécanique ou hydraulique, s'étendant sensiblement horizontalement au fond de la caisse, et de moyens de dispersion à l'arrière de la caisse. Le principe de fonctionnement est d'amener la matière stockée dans la caisse jusqu'aux moyens de dispersion grâce à l'avance du fond racleur. Les moyens de dispersion déchiquètent la matière qui est ainsi amenée à leur contact par le fond racleur, et expulsent la matière derrière le convoi formé par l'engin agricole et l'épandeur. Le fond racleur comporte par exemple des barres s'étendant transversalement au-dessus du fond de la caisse et dont les extrémités sont entraînées par deux chaines. Les chaînes sont disposées en boucle et guidées par des pignons montés sur deux arbres placés respectivement à l'avant et à l'arrière de la caisse. L'un des arbres est entraîné en rotation, par exemple par un moteur hydraulique alimenté depuis le tracteur.

Certains épandeurs utilisent des tapis souples posés en boucle entre deux tambours à la place des arbres à pignon. L'un des arbres est monté en outre mobile en translation par l'intermédiaire de paliers coulissants. Des tendeurs permettent de régler une tension appliquée sur la chaîne en exerçant une force ou un déplacement sur les paliers coulissants. La dilatation ou l'usure de la chaîne peut avoir pour effet de détendre la chaîne. On peut constater dans ce cas des incidents tels qu'un glissement de la chaîne sur les pignons d'entraînement en sautant des crans des pignons, voire un blocage de la chaîne. Dans l'entretien de l'épandeur, il est ainsi recommandé de vérifier régulièrement la tension des chaînes. Le document EP 112 464 montre un exemple d'épandeur muni d'un dispositif de tension qui ajuste de manière automatique la tension. Les tendeurs sont actionnés par l'intermédiaire d'une came qui est tendue par un ressort. Le contact entre la came et le tendeur est tel qu'il assure une irréversibilité et empêche le retour du tendeur. Une telle solution ne donne pas entière satisfaction car la tension sur les chaînes ne peut pas être ajustée en cours de fonctionnement. Le document EP 832 549 montre un autre exemple d'épandeur muni de deux fonds racleurs placés côte à côte. Les paliers coulissants sont actionnés par des vérins hydrauliques alimentés par un fluide sous pression. Une valve anti-retour assure que la pression est maintenue dans les vérins, afin de mettre les chaînes sous tension. L'utilisation de composants hydraulique rend le système assez vite onéreux.

L'invention vise à fournir un système de tension pour un fond racleur d'épandeur qui soit souple d'utilisation et permette différentes fonctions. Description de l'invention Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un système de tension pour un fond racleur d'épandeur, le système comportant au moins un premier arbre, deux paliers pour monter le premier arbre en rotation et entraîner au moins une chaîne du fond racleur, les paliers étant mobiles en translation pour déplacer le premier arbre et tendre la chaîne du fond racleur, des tendeurs étant agencés pour actionner le déplacement des paliers, le système étant caractérisé en ce que chaque tendeur comporte un capteur de force, le système comportant un dispositif électronique d'affichage pour afficher la force appliquée par chaque tendeur. L'opérateur qui effectue un réglage de la tension des paliers dispose ainsi d'un retour d'information sur la tension qui est appliquée. Il peut alors effectuer un réglage avec précision, ce qui permet de garantir de bonnes conditions d'opération de l'épandeur, sans risque de dysfonctionnement, et avec une usure contrôlée. Le réglage est effectué indépendamment sur chaque tendeur, ce qui garantit un équilibre des tensions. De plus, l'opérateur peut suivre au cours du temps l'évolution de cette tension sans même intervenir sur le réglage. En effet, l'affichage peut être déporté des tendeurs, par exemple dans la cabine du tracteur. Selon une caractéristique constructive, le capteur de force comporte des jauges de déformation sur un organe du tendeur. L'organe du tendeur se déforme sous l'action de la tension transmise aux paliers. Les jauges de déformation permettent de mesurer cette déformation par des mesures électriques, d'une manière bien connue en soi et non détaillée ici. L'organe du tendeur est par exemple une tige dans l'axe de traction. Cet organe est simple de réalisation et est déjà présent dans bien des dispositifs tendeurs. Il ne nécessite donc que peu ou pas d'adaptation des moyens constitutifs de l'épandeur, hormis la mise en place des jauges de contrainte et des moyens de mesure. Selon un perfectionnement, le système comporte des moyens d'actionnement électriques du tendeur. Ceci permet une automatisation de la mise sous tension, avec de nombreuses fonctionnalités, comme on le verra mieux par la suite. L'invention a aussi pour objet un procédé de régulation de la tension d'un système de tension pour un fond racleur d'épandeur, le système comportant au moins un premier arbre, deux paliers pour monter le premier arbre en rotation et entraîner au moins une chaîne du fond racleur, les paliers étant mobiles en translation pour déplacer le premier arbre et tendre la chaîne du fond racleur, des tendeurs étant agencés pour actionner le déplacement des paliers, caractérisé en ce qu'on mesure la force appliquée par chaque tendeur et on affiche la force appliquée par chaque tendeur sur un dispositif électronique d'affichage, et, à vide, l'opérateur effectue le réglage des tendeurs pour mettre la tension affichée dans une plage prédéterminée. La conduite de l'opération à vide, c'est-à-dire sans que la caisse soit chargée et sans que le fond racleur ne fonctionne, permet d'éviter de générer des forces sur les chaînes qui pourraient perturber le réglage. Comme l'opérateur a un retour direct de la tension qui est appliquée, il peut ajuster celle-ci finement. Selon un perfectionnement, lors du fonctionnement du fond racleur, on fournit une alerte lorsque la tension dépasse un seuil prédéterminé. L'alerte peut être générée et fournie par le même boîtier qui contient le dispositif d'affichage, par exemple. Une augmentation de la tension est par exemple due à un blocage de l'une des chaînes ou à une action des moyens de dispersion par l'intermédiaire d'un objet intrus qui s'interpose entre les moyens de dispersion et une barre du fond racleur. En générant une alerte, on donne la possibilité de prendre rapidement des mesures de mise en sécurité de l'épandeur pour éviter une détérioration.

Par exemple, lorsque l'épandeur comporte des moyens d'entraînement du fond racleur, on coupe l'avance du fond racleur lorsque l'alerte est fournie. On supprime ainsi une cause possible de mise sous tension excessive du fond racleur. La mise en sécurité évite une dégradation prématurée de l'épandeur.

Dans le cas où le système comporte des moyens d'actionnement électriques des tendeurs, on régule par exemple la tension des tendeurs en boucle fermée pendant la marche du fond racleur avec les moyens d'actionnement électriques. On donne par exemple une consigne de tension, la tension est mesurée par le capteur de force et on ajuste la position des tendeurs pour obtenir et maintenir la consigne pendant le fonctionnement de l'épandeur. On garantit ainsi que les bonnes conditions de fonctionnement sont toujours présentes, sans risque de rupture des chaînes ou de dégradation des composants. De manière particulière, lorsque le système de tension comporte en outre un deuxième arbre couplé aux moyens d'entraînement, on désactive la régulation lorsque le fond racleur est en marche arrière. Dans certains cas de fonctionnement, par exemple lorsqu'un bourrage a été détecté, on fait fonctionner le fond racleur en sens inverse à la marche normale, c'est-à-dire pour pousser le contenu de la caisse vers l'avant afin de l'éloigner des moyens de dispersion. Dans ce mode de fonctionnement on prévoit d'arrêter la régulation car les conditions d'équilibre sont modifiées, comme on le comprendra mieux par la suite. Selon une option, la régulation est du type avec hystérésis. Autrement dit, on commande les moyens d'actionnement dans un sens de détente de la chaîne uniquement si la tension dépasse un premier seuil prédéterminé jusqu'à ce que la tension soit inférieure au premier seuil diminué de l'hystérésis. De même on commande les moyens d'actionnement dans un sens de tension de la chaîne uniquement si la tension passe sous un deuxième seuil prédéterminé, inférieur au premier seuil, jusqu'à ce que la tension soit supérieure au deuxième seuil augmenté de l'hystérésis. On maintient ainsi la tension de la chaîne entre le premier et le deuxième seuil. Selon une autre option, la régulation est du type continu. Différentes régulations sont du type continu telles qu'une régulation proportionnelleintégrale-dérivée ou proportionnelle-dérivée, avec action sur une vitesse variable d'actionnement ou sur un découpage de l'action. Ces régulations sont bien connues de l'homme du métier. Dans le cas où le système comporte des moyens d'entraînement du fond racleur à vitesse variable, selon une autre option, on régule en boucle fermée la vitesse d'avance du fond racleur pour réduire la vitesse d'avance lorsque la tension augmente, et inversement. On utilise la mesure de la tension sur la chaîne pour déterminer la difficulté d'évacuation de la charge par les moyens de dispersion. Une augmentation de la tension traduit une pression plus importante sur les moyens de dispersion, du fait d'une plus grande surface présentée contre les moyens de dispersion ou d'une matière plus compacte par exemple, et il est bienvenu de diminuer dans ces conditions la vitesse de décharge. Inversement, lorsque le niveau de la charge diminue, ce qui se traduit par une tension moindre, il est intéressant d'augmenter la vitesse du fond racleur afin de maintenir le débit de matière. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un épandeur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un fond racleur de l'épandeur de la figure 1, représenté seul ; - la figure 3 est une vue du détail III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue du détail IV de la figure 3 ; - la figure 5 est un diagramme représentant un procédé de régulation de la tension appliqué au fond racleur selon une option de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE L'épandeur 1 montré sur la figure 1 est essentiellement une remorque comportant une caisse 10 ouverte à l'arrière, montée sur un double essieu porteur muni de roues 11.

Un fond racleur 2 est installé de manière connue en soi au fond de la caisse 10. Ce fond racleur 2 est entraîné par des moyens d'entraînement comportant un ensemble motoréducteur 21 qui lui transmet normalement un mouvement de déplacement vers l'arrière, selon la flèche F1. Le motoréducteur 21 est alimenté en huile depuis le tracteur par l'intermédiaire d'un distributeur proportionnel, non représenté. Le distributeur est piloté par un signal électrique et permet de régler la vitesse d'avancement du fond racleur 2 ou de l'inverser. Des moyens de dispersion 3 sont fixés à l'arrière de la caisse 10. Ces moyens de dispersion comportent deux hérissons 30 montés rotatifs selon des axes sensiblement verticaux. Ils sont entraînés en rotation par l'intermédiaire d'un arbre de transmission, non représenté, destiné à être couplé à une prise de force du tracteur. Le fond racleur 2, représenté en particulier sur les figures 2 et 3, comporte deux chaînes 22 en boucle montées sur des pignons 230, 240 dentés et supportant les extrémités de barres transversales 220. Les pignons 230, 240 sont montés fixes sur un premier et un deuxième arbre 23, 24, parallèles entre eux et montés rotatifs, le premier 23 à l'avant de la caisse, et le deuxième 24 à l'arrière de la caisse 10, à proximité des moyens de dispersion 3. Le deuxième arbre 24 est connecté à l'ensemble motoréducteur 21. Chaque chaîne est subdivisée en un brin supérieur 22a et un brin inférieur 22b. La charge de l'épandeur est en contact avec les barres transversales 220 reliées au brin supérieur 22a. Un système de régulation de la tension des chaînes 22 comporte le premier arbre 23, des paliers 25 pour monter rotatif le premier arbre 23, les paliers étant coulissants longitudinalement, c'est-à-dire dans la direction avant-arrière, représentée par les flèches F2. Le système comporte en outre deux tendeurs 26 prévus pour commander la position des paliers 25 coulissants. Ainsi, en déplaçant les paliers 25 vers l'avant, on peut tendre les chaînes 22 entre les deux arbres 23, 24.

Comme le montre en détail la figure 3, chaque tendeur 26 comporte une tige 260 fixée sur le palier 25, s'étendant vers l'avant et dont une extrémité opposée au palier 25 est filetée. La partie filetée 2601 reçoit un écrou 261 qui prend appui sur une partie fixe de la caisse, non représentée sur les figures 2 et 3. La manoeuvre de l'écrou 261 permet d'exercer une tension sur le palier 25 et donc sur la chaîne 22.

Conformément à l'invention, un capteur de force 27 est réalisé en équipant un organe du tendeur 26 avec des jauges de déformation 270, 271. En l'occurrence, l'organe du tendeur 26 est la tige 260. Comme on le voit sur la figure 4, les jauges de déformation 270 sont placées avec pour l'une 270 un réseau orienté longitudinalement, et pour l'autre 271 un réseau orienté transversalement, comme il est connu dans la technique. Les jauges de déformation 270, 271 sont reliées à un dispositif électronique d'affichage 4, représentée de manière schématique sur la figure 3, qui conditionne la mesure des jauges de déformation 270, 271 et qui affiche la mesure du capteur de force 27 de droite et de gauche sous la forme d'un graphe à trois barres. La première barre 41, près d'une indication « - », indique une tension insuffisante, la deuxième barre 42 une tension correcte et la troisième barre 43, près d'une indication « + », une tension trop importante.

Lors d'une vérification de l'épandeur 1, le dispositif électronique d'affichage 4 est placé à proximité des tendeurs 26. L'utilisateur serre ou desserre les écrous 261 des tendeurs 26 jusqu'à ce que la deuxième barre 42 de chaque tendeur 26 soit active, ce qui correspond à une tension correcte de la chaîne 22. Pour cela, le dispositif électronique d'affichage 4 comporte des comparateurs, non représentés, afin de comparer le signal reçu du capteur de force 27 à deux seuils prédéterminé, délimitant une plage dans laquelle doit se trouver la mesure correspondant à la tension souhaitée de la chaîne 22 pour le fonctionnement normal. Les comparateurs commendes ensuite l'activation respective des barres 41, 42, 43 du graphe correspondant au capteur. De manière complémentaire, le dispositif électronique d'affichage 4 est agencé pour générer une alerte lorsque la tension dépasse un seuil prédéterminé. L'alerte sert d'une part à générer un signal, par exemple sonore ou visuel, pour alerter le conducteur du convoi pendant l'opération d'épandage, et d'autre part à commander l'arrêt du motoréducteur 21 qui entraîne le fond racleur 2. On met ainsi en sécurité automatiquement l'épandeur 1. Selon une autre option, on régule en boucle fermée la vitesse d'avance du fond racleur 2 en fonction de la mesure fournie par le capteur de force 27 pour réduire la vitesse d'avance lorsque la tension augmente, et inversement. Dans un autre mode de réalisation, l'épandeur 1 comporte des moyens d'actionnement électriques du tendeur 26, non représentés. De cette manière, la tension des chaînes 22 peut être ajustée en étant commandée à distance ou de manière automatique. Selon un mode d'utilisation des moyens d'actionnement électriques des tendeurs 26, on régule la tension des tendeurs 26 en boucle fermée pendant la marche du fond racleur 2 avec les moyens d'actionnement électriques, comme illustré sur la figure 5. Une consigne de tension des chaînes 22 est prédéterminée par construction, ou est éventuellement ajustable par l'utilisateur par des moyens d'interface non représentés. La consigne de tension est comparée par un comparateur 51 à la mesure issue du capteur de force 27. La différence D issue du comparateur 51 est traitée pour être convertie par un amplificateur 52 en un signal de commande des moyens d'actionnement électriques 53. Ceux-ci agissent sur le tendeur 26, ce qui agit sur la tension des chaînes 22 du fond racleur 2. La tension est mesurée par le capteur de force 27 qui renvoie la mesure au comparateur 51, fermant ainsi une boucle d'asservissement. Une telle boucle d'asservissement 5 est mise en oeuvre pour chaque tendeur 26.

Selon une option, la régulation est du type avec hystérésis, l'amplificateur 52 commandant une action dans un sens ou dans l'autre en comparant la différence D avec des seuils, comme expliqué précédemment. Selon une autre option, la régulation est du type continu. Dans ce cas, l'amplificateur 52 applique un traitement à la différence D, selon les techniques utilisées classiquement en régulation.

Quelque soit le type de régulation, on peut superposer à celle-ci la génération d'alerte en cas de surtension avec la commande de l'arrêt des moyens d'entraînement 21 du fond racleur 2 avec un signal électrique envoyé au distributeur hydraulique.

L'épandeur peut être équipé de moyens de détection d'un blocage des moyens de dispersion 3, comme montré par exemple dans le document EP 2 324 694 A2. Selon ce document, on commande une marche inversée du fond racleur 2 (marche arrière), c'est-à-dire que le fond racleur 2 tend à éloigner la charge des moyens de dispersion 3. Ainsi, dans cette configuration, on désactive la régulation lorsque le fond racleur 2 est en marche arrière. En effet, dans cette situation, le premier arbre est soumis à des conditions inhabituelles qui ne permettent pas une régulation de la tension. Le deuxième arbre 24 tend les brins inférieurs 22b des chaînes 22, puis le premier arbre 23 renvoie la tension sur les brins supérieurs 22a des chaînes 22 afin d'entraîner la charge de l'épandeur vers l'avant. Selon le niveau de charge, la tension sera plus ou moins importante. La tension sur les paliers 25 n'est donc plus le reflet de la tension à vide des chaînes 22. En maintenant la régulation dans ces conditions, et si la charge est importante, on risquerait de considérer que les chaînes 22 sont trop tendues et de commander le rapprochement des arbres 23, 24 entre eux. Une partie non tendue des chaînes 22 s'accumulerait alors sur les brins supérieurs 22a entre la charge et le deuxième arbre 24, conduisant à un dysfonctionnement. On conserve cependant la génération d'alerte en cas de surtension détectée par les capteurs 27 des tendeurs 26. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple. Deux fonds racleurs peuvent être disposés côte-à-côte, chacun étant équipé d'un système de régulation selon l'invention. D'autres dispositions peuvent permettre de constituer un capteur de force, par exemple sous la forme d'une rondelle.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Système de tension pour un fond racleur (2) d'épandeur, le système comportant au moins un premier arbre (23), deux paliers (25) pour monter le premier arbre (23) en rotation et entraîner au moins une chaîne (22) du fond racleur (2), les paliers (25) étant mobiles en translation pour déplacer le premier arbre (23) et tendre la chaîne (22) du fond racleur (2), des tendeurs (26) étant agencés pour actionner le déplacement des paliers (25), le système étant caractérisé en ce que chaque tendeur (26) comporte un capteur de force (27), le système comportant un dispositif électronique d'affichage (4) pour afficher la force appliquée par chaque tendeur (26).
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le capteur de force (27) comporte des jauges de déformation (270) sur un organe (260) du tendeur (26).
3. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel l'organe (260) du tendeur (26) est une tige (260) dans l'axe de traction.
4. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement électriques du tendeur (26).
5. 5. Procédé de régulation de la tension d'un système de tension pour un fond racleur (2) d'épandeur, le système comportant au moins un premier arbre (23), deux paliers (25) pour monter l'arbre en rotation et entraîner au moins une chaîne (22) du fond racleur (2), les paliers (25) étant mobiles en translation pour déplacer le premier arbre (23) et tendre la chaîne (22) du fond racleur (2), des tendeurs (26) étant agencés pour actionner le déplacement des paliers (25), caractérisé en ce qu'on mesure la force appliquée par chaque tendeur (26) et on affiche la force appliquée par chaque tendeur (26) sur un dispositif électronique d'affichage (4), et, àvide, l'opérateur effectue le réglage des tendeurs (26) pour mettre la tension affichée dans une plage prédéterminée.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, selon lequel, lors du fonctionnement du fond racleur (2), on fournit une alerte lorsque la tension dépasse un seuil prédéterminé.
7. 7. Procédé selon la revendication 6, selon lequel, le système comportant des moyens d'entraînement (21) du fond racleur (2), on coupe l'avance du fond racleur (2) lorsque l'alerte est fournie.
8. 8. Procédé selon la revendication 5, selon lequel, le système comportant des moyens d'actionnement électriques des tendeurs (26), on régule la tension des tendeurs (26) en boucle fermée pendant la marche du fond racleur (2) avec les moyens d'actionnement électriques.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, appliqué à un système de tension comportant en outre un deuxième arbre (24) couplé aux moyens d'entraînement (21), procédé selon lequel on désactive la régulation lorsque le fond racleur (2) est en marche arrière.
10. 10. Procédé selon la revendication 8, selon lequel la régulation est du type avec hystérésis.
11. 11. Procédé selon la revendication 8, selon lequel la régulation est du type continu.
12. 12. Procédé selon la revendication 5, selon lequel, le système comportant des moyens d'entraînement (21) du fond racleur (2), on régule en boucle fermée la vitesse d'avance du fond racleur (2) pour réduire la vitesse d'avance lorsque la tension augmente, et inversement.25