FR3071380A1 - Vehicule agricole avec controle en profondeur d'un porte-outil pivotant - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un véhicule agricole automoteur comportant un dispositif de réglage de la profondeur de travail de l'outil (40) comportant un capteur de distance à ultrasons (41) monté sur une structure de réception de l'outil (18) et relié à une unité de contrôle de la profondeur de l'outil, cette unité étant reliée à un actionneur (31) de déplacement de la structure de réception et à une Interface Homme Machine donnant la profondeur souhaitée pour l'outil de manière que ladite unité pilote automatiquement l'actionneur (31) en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur (41), afin que l'outil se trouve toujours positionné à la profondeur souhaitée.
Description
La présente invention concerne le domaine technique des véhicules automoteurs agricoles au sens général et elle vise plus précisément les véhicules automoteurs à travailler la terre.
L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les véhicules de travail en relation avec des cultures en ligne de taille baisse, moyenne voire haute.
L'objet de l'invention concerne ainsi un véhicule automoteur à travailler la terre à l'aide de différents outils conçus pour assurer les différents travaux concernant l'aménagement du sol.
D'une manière générale, un véhicule agricole automoteur comporte un châssis équipé d'un train de roulement avant et d'un train de roulement arrière. Le châssis supporte un groupe moteur, un poste de conduite et au moins un porte-outil sur lequel est fixé à la demande, un outil adapté au travail du sol à réaliser.
Généralement, un véhicule agricole adapté pour travailler le sol est équipé d'un système de contrôle de la profondeur de travail de l'outil. L'état de la technique a proposé de nombreuses solutions pour contrôler la profondeur de travail des outils de travail du sol, comme par exemple des chaînes, des patins ou des roues de terrage. De telles solutions permettent de régler la profondeur de travail alors que le véhicule est arrêté. Or, il apparaît le besoin de pouvoir régler la profondeur de travail au cours du déplacement du véhicule en fonction notamment de l'évolution de la pente du sol sur lequel évolue le véhicule. En effet, la pénétration de l'outil dans le sol varie par exemple entre un terrain en montée et un terrain en descente.
L'objet de l'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un véhicule agricole automoteur conçu pour permettre de facilement régler en continu la profondeur de travail des différents outils à travailler la terre, à une valeur souhaitée, quelles que soient les variations des conditions de travail de la terre.
Pour atteindre un tel objectif, le véhicule agricole automoteur selon l'invention comporte un châssis équipé d'un train de roulement avant et d'un train de roulement arrière sur une surface de roulement, le châssis supportant un groupe moteur, un poste de conduite et au moins un premier porte-outil comportant un bâti monté pivotant à l'avant du châssis, selon un axe vertical de pivotement de manière à évoluer dans un plan sensiblement horizontal selon une course demi-circulaire externe par rapport au véhicule pour positionner ledit porte-outil dans des positions de travail et d'attelage dans lesquelles l'outil est positionné respectivement dans l'empattement et la largeur de voie du véhicule et devant le train de roulement avant, le bâti étant équipé d'une structure de réception pour l'outil, déplacée en rapprochement-écartement par rapport à la surface de roulement à l'aide d'un actionneur, le véhicule comportant un dispositif de réglage de la profondeur de travail de l'outil.
Selon l'invention, le dispositif de réglage de la profondeur de travail de l'outil comporte un capteur de distance à ultrasons monté sur la structure de réception de l'outil et relié à une unité de contrôle de la profondeur de l'outil, l'unité de contrôle de la profondeur de l'outil étant reliée à l'actionneur et à une Interface Homme Machine donnant la profondeur souhaitée pour l'outil de manière que lors de la phase de travail de l'outil, ladite unité pilote automatiquement l'actionneur en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur, afin que l'outil se trouve toujours positionné à la profondeur souhaitée.
Le véhicule agricole selon l'invention comporte également en combinaison l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
- le châssis supporte un premier et un deuxième porte-outil dits respectivement gauche et droit comportant chacun un bâti monté pivotant à l'avant du châssis, selon un axe vertical de pivotement de manière à évoluer dans un plan sensiblement horizontal selon une course demi-circulaire externe par rapport au véhicule pour positionner ledit porte-outil dans des positions de travail et d'attelage dans lesquelles l'outil est positionné respectivement dans l'empattement et la largeur de voie du véhicule et devant le train de roulement avant, le bâti étant équipé d'une structure de réception pour un outil, déplacée en rapprochement-écartement par rapport à la surface de roulement à l'aide d'un actionneur, la structure de réception de l'outil étant équipée d'un capteur de distance à ultrasons relié à un système de contrôle de la profondeur de l'outil, le système de contrôle de la profondeur de l'outil étant relié à l'actionneur et à une interface homme machine donnant la profondeur souhaitée pour l'outil de manière que lors de la phase de travail de l'outil, ledit système pilote l'actionneur en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur, afin que l'outil se trouve positionné automatiquement à la profondeur souhaitée ;
- le bâti pivotant comporte une coulisse guidant en translation un coulisseau supportant d'une part la structure de réception pour l'outil et d'autre part, le capteur de distance à ultrasons ;
- un capteur de distance à ultrasons à deux niveaux de rebond.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La Figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un véhicule agricole conforme à l'invention.
La Figure 2 est une vue de dessus du véhicule illustré à la Fïg. 1.
La Figure 3 est une vue du détail III du véhicule illustré à la Fig. 1.
La Figure 4 est une vue d'un détail caractéristique du véhicule agricole conforme à l'invention.
Tel que cela ressort des Figures, l'objet de l'invention concerne un véhicule agricole automoteur 1 adapté pour travailler le sol. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le véhicule agricole 1 est un véhicule enjambeur adapté pour enjamber au moins un rang de cultures en ligne de tout type. Le véhicule agricole 1 selon l'invention comporte un groupe moteur 2 et un poste de conduite 3, situés de part et d'autre d'un rang de cultures enjambé par le véhicule agricole 1. Le véhicule 1 comporte un châssis 5 supportant le groupe moteur 2 et le poste de conduite 3.
Selon la variante préférée de réalisation, le châssis 5 comporte un demi-châssis gauche 6 et un demi-châssis droit 7 reliés entre eux par des traverses de liaison 9. Les côtés gauche et droit sont définis par rapport au sens de progression du véhicule agricole, en marche avant. Le demi-châssis gauche 6 et le demi-châssis droit 7 s'étendent à distance l'un de l'autre et de part et d'autre d'un plan de symétrie longitudinal P du véhicule agricole 1.
Dans l'exemple illustré sur les dessins d'un véhicule agricole enjambeur, le demi-châssis gauche 6 est équipé du poste de conduite 3 tandis que le demi-châssis droit 7 est adapté pour le montage du groupe moteur 2. Bien entendu, il peut être prévu d'intervertir la position du poste de conduite 3 et du groupe moteur 2 sur les demi-châssis 6, 7. De même, certains organes, équipements ou éléments du poste de conduite 3 et/ou du groupe moteur 2 peuvent être situés à la fois sur les deux demi-châssis 6, 7. Il peut être envisagé que le poste de conduite 3 et/ou le groupe moteur 2 soient montés sur les traverses de liaison 9.
Il est à noter que les traverses de liaison 9 présentent dans l'exemple illustré, une forme en « U » inversé pour permettre d'enjamber un rang de cultures. Ces traverses de liaison d'enjambement 9 présentent des dimensions adaptées à la taille des cultures. Bien entendu, les traverses de liaison 9 peuvent présenter une forme différente.
Chaque demi-châssis 6, 7 comporte un longeron 11 s'étendant de l'avant jusqu'à l'arrière du véhicule 1, de manière symétrique par rapport au plan de symétrie longitudinal P. Les deux longerons 11 sont reliés ensemble par des traverses de liaison 9 à l'avant, au milieu et à l'arrière du véhicule. Selon une variante préférée de réalisation, chaque longeron 11 comporte à partir de l'avant et de l'arrière, un segment rectiligne parallèle au plan de symétrie longitudinal P. Les segments rectilignes avant et arrière de chaque longeron 11 sont reliés entre eux par un segment oblique divergeant vers l'extérieur du véhicule dans le sens arrière-avant. Ainsi, les segments rectilignes des longerons s'étendant à l'arrière du véhicule sont écartés d'une mesure inférieure par rapport aux segments rectilignes des longerons placés à l'avant du véhicule.
Le châssis 5 est équipé d'un train de roulement avant 12 et d'un train de roulement arrière 13, destinés à rouler sur une surface de roulement ou sol P. Dans l'exemple illustré, le demi-châssis gauche 6 est équipé à l'avant d'un demi-train de roulement avant-gauche 12g et à l'arrière d'un demi-train de roulement arrière-gauche 13g. De même, le demi-châssis droit 7 est équipé à l'avant d'un demi-train de roulement avant-droit 12d et à l'arrière d'un demi-train de roulement arrière-droit 13d. Le demi-train de roulement avant-gauche 12g et le demi-train de roulement avant-droit 12d forment le train de roulement avant 12 du véhicule 1 tandis que le demi-train de roulement arrière-gauche 13g et le demi-train de roulement arrière-droit 13d forment le train de roulement arrière 13 du véhicule 1. Dans l'exemple illustré, le train de roulement avant 13 est directeur et se trouve associé à des commandes de type connu en soi. Les trains de roulement avant 12 et arrière 13 et les organes de commande associés ne sont pas décrits plus précisément car ils ne font pas partie précisément de l'objet de l'invention et sont bien connus de l'homme du métier.
Le châssis 5 est équipé d'au moins un premier porte-outil 15 et dans l'exemple illustré, d'un premier et d'un deuxième porte-outil 15, respectivement gauche et droit. En effet, le premier et le deuxième porteoutil 15 sont montés respectivement sur les demi-châssis gauche 6 et droit 7.
Chaque porte-outil 15 comporte un bâti 16 monté pivotant à l'avant du châssis 5 selon un axe vertical de pivotement 17. Ce bâti 16 est équipé d'une structure 18 de réception pour un outil de tout type connu en soi adapté à une fonction spécifique de travail du sol. A titre d'exemple, les outils correspondent à une tondeuse, à une griffe d'activation du sol, une charrue, une décavaillonneuse ou un disque à déchaumer. Cette structure de réception 18 est adaptée pour permettre le montage des outils en présentant un caractère universel pour supporter divers outils ou un caractère spécifique. Dans l'exemple illustré sur les dessins, la structure de réception 18 est une perche.
Le montage pivotant du bâti 16 selon l'axe vertical de pivotement 17 permet de positionner le porte-outil dans des positions de travail et d'attelage dans lesquelles l'outil est positionné respectivement dans l'empattement du véhicule 1 et devant le train de roulement avant 12. Ainsi, en position d'attelage, chaque porte-outil 15 est positionné devant le train de roulement avant et plus précisément devant le demi-train de roulement avant-droit 12d ou avant-gauche 12g. Par ailleurs, en position de travail, chaque porte-outil 15 est positionné dans l'empattement du véhicule c'est-à-dire dans l'espace situé entre le train de roulement avant 12 et le train de roulement arrière 13 et plus précisément entre le demi-train de roulement avant-gauche ou avant-droit et le demi-train de roulement arrière respectivement gauche ou droit.
Dans l'exemple illustré sur la Fig. 2, le porte-outil droit est illustré en position d'attelage, c'est-à-dire qu'il est positionné devant le train de roulement avant et plus précisément devant le demi-train de roulement avant-droit 12d tandis que le porte-outil gauche est illustré en position de travail puisqu'il est positionné dans l'empattement du véhicule c'est-à-dire dans l'espace situé entre le train de roulement avant 12 et le train de roulement arrière 13 et plus précisément entre le demi-train de roulement avant-gauche 12d et le demi-train de roulement arrière-gauche 13g. Il est à noter qu'en position de travail, chaque porte-outil 15 est positionné dans l'empattement du véhicule mais également dans la largeur de voie du véhicule.
Chaque bâti 16 est monté de manière à suivre une trajectoire latérale externe pour passer de la position de travail à la position d'attelage. Lorsque le porte-outil 15 occupe ses positions de travail et d'attelage, le bâti 16 s'étend parallèlement au plan de symétrie longitudinal P. Ainsi, pour passer d'une position à l'autre, le bâti 16 évolue dans un plan sensiblement horizontal selon une course demi-circulaire externe par rapport au véhicule. Dans l'exemple de réalisation, le passage du porte-outil 15 d'une position à l'autre est réalisé de manière manuelle mais il est clair qu'un tel mouvement peut être mécanisé à l'aide d'un système de déplacement motorisé.
Avantageusement, le châssis 5 comporte à l'avant une extension latérale 22 pour déporter latéralement vers l'extérieur du véhicule, l'axe vertical de pivotement 17 et pour délimiter dans l'empâtement du véhicule et à partir du train de roulement avant, un dégagement 23 permettant le positionnement de chaque porte-outil 15 dans sa position de travail. Dans l'exemple illustré, l'extension latérale 22 est une chape de montage pour l'axe vertical 17 de pivotement des porte-outils. Ainsi, chaque longeron 11 est équipé à l'avant, d'une chape 22 dont les deux ailes s'étendent vers l'extérieur du véhicule de manière à permettre le montage entre les ailes, de l'axe vertical de pivotement 17 d'un porte-outil.
Chaque dégagement 23 est ainsi délimité par un longeron 11, un demi-train de roulement avant-gauche 12g ou avant-droit 12d et le poste de conduite 3 ou respectivement le groupe moteur 2. Il est à noter que le poste de conduite 3 et le groupe moteur 2 sont aménagés pour être positionnés à distance des demi-trains de roulement avant-gauche 12g et droit 12d pour laisser des espaces libres formant les dégagements 23.
Selon une variante de réalisation, chaque porte-outil 15 comporte un système 25 de blocage du bâti 16 en position de travail du porte-outil. Ce système 25 permet d'assurer une liaison complète démontable entre le bâti 16 et le châssis 5 lorsque le porte-outil 15 occupe sa position de travail. Ce système de blocage 25 peut être réalisé de toute manière appropriée. Dans l'exemple de réalisation illustré, le système de blocage 25 comporte un pion 26 monté fixé sur le bâti 16 et destinée à venir s'engager, en fin de course de rotation, dans un fourreau 27 porté par chaque longeron 11 de manière qu'en position de travail, le pion 26 et le fourreau 27 se trouvent assemblés par coincement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le véhicule comporte pour chaque porte-outil 15, une butée pour le bâti en position d'attelage du porte-outil, permettant de maintenir en position attelage, le porte outil en position fixe et stable. Ainsi, la rotation du bâti 16 est limitée par la butée sur laquelle vient en contact le bâti en fin de course de rotation. Un blocage du bâti 16 en position d'attelage peut être prévu à l'aide de tous moyens.
La structure 18 de réception pour un outil est montée mobile en déplacement vertical par rapport au bâti 16. En d'autres termes, la structure de réception 18 est montée pour être déplacée en rapprochementécartement par rapport à la surface de roulement P à l'aide d'un actionneur 31. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 4, la structure de réception 18 est montée sur un coulisseau 34 guidé en déplacement vertical sur une coulisse 35 formée dans l'exemple illustré, par deux glissières supportées par le bâti 16. Ainsi, la coulisse 35 est fixée sur le bâti 16 pour s'étendre selon une direction verticale. Le coulisseau 34 est apte à être déplacé verticalement le long de la coulisse 35, à l'aide de l'actionneur 31 de tout type connu en soi, tel qu'un vérin monté entre les deux glissières formant la coulisse 35.
Selon une caractéristique de l'invention, le véhicule 1 comporte un dispositif 40 de réglage de la profondeur de travail de l'outil. Conformément à l'invention, le dispositif de réglage 40 comporte un capteur de distance à ultrasons 41 monté sur chaque structure de réception 18 de l'outil. Ce capteur 41 permet de mesurer la distance entre le sol P et le capteur 41. Comme le capteur 41 est fixé sur la structure de réception 18 de l'outil, cette mesure permet de déterminer la distance entre le sol P et l'outil monté sur cette structure de réception 18. Avantageusement, ce capteur de distance à ultrasons 41 est du type à deux niveaux de rebond correspondant par exemple à un milieu végétal et au sol proprement dit.
Ce capteur à ultrasons 41 est relié à un système de contrôle de la profondeur de l'outil non représenté mais réalisé de toute manière appropriée. Par exemple, le système de contrôle de la profondeur de l'outil est réalisé par un ordinateur au sens général comportant une Interface Homme Machine telle qu'un clavier ou un écran tactile. Cette Interface Homme Machine met à la disposition de ce système de contrôle, la profondeur souhaitée pour l'outil. Cette profondeur est fixée par l'opérateur ou correspond à une valeur préenregistrée en fonction de chaque outil utilisé.
Le système de contrôle de la profondeur de l'outil est relié à l'actionneur 31 qui permet de déplacer en rapprochement-écartement, la structure de réception 18 par rapport à la surface de roulement P. Ce système de contrôle pilote ainsi l'actionneur 31 pour déplacer la structure de réception 18 afin que l'outil occupe la position correspondant à la valeur de profondeur fixée. Lors de la phase de travail de l'outil, ledit système pilote automatiquement l'actionneur 31 en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur 41, afin que l'outil se trouve toujours positionné à la profondeur souhaitée et définie par l'opérateur.
Le dispositif 40 de réglage de la profondeur de travail de l'outil qui est de mise en œuvre relativement simple permet de pouvoir régler automatiquement la profondeur de travail du sol en s'adaptant aux évolutions de la pente du sol mais également aux conditions de travail du sol. Il est à noter que la profondeur de travail du sol peut être fixée avant le démarrage d'une phase de travail mais peut également être modifiée au 10 cours de cette phase de travail.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
Claims (3)
- REVENDICATIONS1 - Véhicule agricole automoteur comportant un châssis (5) équipé d'un train de roulement avant (12) et d'un train de roulement arrière (13) sur une surface de roulement (P), le châssis supportant un groupe moteur (2), un poste de conduite (3) et au moins un premier porte-outil (15) comportant un bâti (16) monté pivotant à l'avant du châssis, selon un axe vertical de pivotement (17) de manière à évoluer dans un plan sensiblement horizontal selon une course demi-circulaire externe par rapport au véhicule pour positionner ledit porte-outil dans des positions de travail et d'attelage dans lesquelles l'outil est positionné respectivement dans l'empattement et la largeur de voie du véhicule et devant le train de roulement avant, le bâti (16) étant équipé d'une structure (18) de réception pour l'outil, déplacée en rapprochement-écartement par rapport à la surface de roulement à l'aide d'un actionneur (31), le véhicule comportant un dispositif (40) de réglage de la profondeur de travail de l'outil, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de la profondeur de travail de l'outil (40) comporte un capteur de distance à ultrasons (41) monté sur la structure de réception de l'outil (18) et relié à une unité de contrôle de la profondeur de l'outil, l'unité de contrôle de la profondeur de l'outil étant reliée à l'actionneur (31) et à une Interface Homme Machine donnant la profondeur souhaitée pour l'outil de manière que lors de la phase de travail de l'outil, ladite unité pilote automatiquement l'actionneur (31) en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur (41), afin que l'outil se trouve toujours positionné à la profondeur souhaitée.
- 2 - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (5) supporte un premier et un deuxième porte-outil (15) dits respectivement gauche et droit comportant chacun un bâti (16) monté pivotant à l'avant du châssis, selon un axe vertical de pivotement (17) de manière à évoluer dans un plan sensiblement horizontal selon une course demi-circulaire externe par rapport au véhicule pour positionner ledit porte-outil dans des positions de travail et d'attelage dans lesquelles l'outil est positionné respectivement dans l'empattement et la largeur de voie du véhicule et devant le train de roulement avant, le bâti (16) étant équipé d'une structure (18) de réception pour un outil, déplacée en rapprochement-écartement par rapport à la surface de roulement à l'aide d'un actionneur, la structure de réception de l'outil (18) étant équipée d'un capteur de distance à ultrasons (41) relié à un 5 système de contrôle de la profondeur de l'outil, le système de contrôle de la profondeur de l'outil étant relié à l'actionneur (31) et à une interface homme machine donnant la profondeur souhaitée pour l'outil de manière que lors de la phase de travail de l'outil, ledit système pilote l'actionneur (31) en fonction des mesures de distance réalisées par le capteur, afin que l'outil se 10 trouve positionné automatiquement à la profondeur souhaitée.
- 3 - Véhicule selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bâti pivotant (16) comporte une coulisse (35) guidant en translation un coulisseau (34) supportant d'une part la structure de réception (18) pour l'outil et d'autre part, le capteur de distance à ultrasons (41).15 4 - Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de distance à ultrasons (41) à deux niveaux de rebond.
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- 2017-09-27 FR FR1758949A patent/FR3071380B1/fr active Active
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| FR3071380B1 (fr) | 2020-01-10 |
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