FR3112459A1 - Machine de distribution agricole, de préférence pulvérisateur agricole ou épandeur d’engrais - Google Patents

Abstract

Machine de distribution agricole, de préférence pulvérisateur agricole ou épandeur d’engrais L’invention concerne une machine de distribution agricole, de préférence un pulvérisateur agricole ou un épandeur d’engrais pneumatique. La machine de distribution (1) comprend une rampe de distribution (3) pour l’épandage de matières telles que des engrais, des pesticides ou des semences, présentant une partie centrale (3a) et deux bras latéraux (3b, 3c), dont chacun est relié en rotation à la partie centrale (3a) par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical (V). À chaque bras (3b, 3c) est attribué un dispositif d’actionnement (8) actionné par fluide de pression avec deux zones d’action sensiblement opposées (14, 15), au moyen desquelles une force d’actionnement peut être générée pour déplacer le bras autour de l’axe de pivotement vertical (V) par rapport à la partie centrale (3a). Un dispositif de vanne est attribué à chaque zone d’action (14, 15) pour commander et/ou réguler une pression ou un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective (14, 15), lequel dispositif de vanne est conçu pour réguler automatiquement les fluctuations générées de la pression ou du débit volumique appliqués à la zone d’action respective (14, 15) par des vibrations horizontales (S) de la rampe de distribution (3) et présente à cet effet une vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21) et/ou est conçu comme une vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21). Cela permet d’amortir efficacement les vibrations horizontales de la rampe de distribution. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Machine de distribution agricole, de préférence pulvérisateur agricole ou épandeur d’engrais

L’invention concerne une machine de distribution agricole, de préférence un pulvérisateur agricole ou un épandeur d’engrais pneumatique. Les machines de distribution agricoles génériques comprennent un véhicule porteur et une rampe de distribution pour épandre des matières telles que des engrais, des pesticides ou des semences et des moyens d’amortissement des vibrations horizontales de la rampe de distribution.

Afin d’épandre les matières sur une grande surface sur le terrain du champ à travailler, les rampes de distribution de telles machines de distribution comportent des bras latéraux d’une grande largeur de travail, parfois supérieure à vingt mètres. Des moyens d’épandage, par exemple des buses de pulvérisation dans les pulvérisateurs agricoles, sont disposés sur les bras. Lors des déplacements de transport, ces larges rampes de pulvérisation sont repliées et rabattues autour d’axes verticaux. Ici, chaque bras peut comporter une pluralité de sections de rampe rabattables les unes dans les autres en position de transport, et pouvant être déployées en position de travail, et étant reliées par des articulations.

En cas de rampes de distribution avec une grande largeur de travail, il arrive que la rampe de distribution ou le bras puisse se déplacer ou basculer autour des axes verticaux dans le sens de déplacement ou en sens inverse, de sorte qu’un épandage homogène de matière n’est plus garanti de manière fiable.

Ces mouvements peuvent être provoqués de diverses manières, par exemple par des mouvements de direction du pulvérisateur, par des irrégularités dans la structure du sol à travailler, ou par des changements de vitesse du pulvérisateur, c’est-à-dire par accélération ou décélération. Les mouvements d’oscillation provoquent dans certains cas des forces très élevées sur les axes verticaux.

Ainsi, pour un épandage efficace de matière et pour éviter des charges mécaniques élevées sur la rampe de distribution, il est généralement avantageux d’amortir les vibrations horizontales de la rampe de distribution le plus rapidement possible.

Une approche pour amortir les mouvements horizontaux d’embardée et de tangage indésirables d’une rampe de pulvérisation est connue grâce à la demande de brevet WO 2018/162 545 A1, les mouvements horizontaux respectifs des segments de rampe étant détectés au moyen d’un capteur de pression dans un circuit de fluide sous pression de vérins d’actionnement actionnés hydrauliquement, et un vérin hydraulique étant commandé en conséquence au moyen de vannes de régulation directionnelles proportionnelles pour amortir les mouvements détectés sur la base d’une pression différentielle.

C’est un objectif de l’invention de proposer une approche améliorée pour amortir les mouvements horizontaux ou les vibrations d’une rampe de distribution d’une machine de distribution agricole, grâce à quoi on peut éviter les inconvénients des techniques conventionnelles. L’objectif de l’invention est en particulier de proposer une technologie à la fois particulièrement rapide et économique pour amortir les mouvements horizontaux ou les vibrations d’une rampe de distribution.

Ces objectifs sont atteints grâce à une machine de distribution agricole mobile, de préférence pulvérisateur agricole ou épandeur d’engrais pneumatique, comprenant une rampe de distribution pour l’épandage de matières telles que des engrais, des pesticides ou des semences, présentant une partie centrale et deux bras latéraux, dont chacun est relié en rotation à la partie centrale par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical ; dans laquelle chaque bras est attribué à un dispositif d’actionnement actionné par fluide de pression avec deux zones d’action sensiblement opposées, au moyen desquelles une force d’actionnement peut être générée pour déplacer le bras autour de l’axe de pivotement vertical par rapport à la partie centrale, dans laquelle un dispositif de vanne est attribué à chaque zone d’action pour commander et/ou réguler une pression ou un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective, lequel dispositif de vanne est conçu pour réguler automatiquement les fluctuations générées de la pression ou du débit volumique appliqués à la zone d’action respective par des vibrations horizontales de la rampe de distribution et présente à cet effet une vanne de régulation de fluide sous pression et/ou est conçu comme une vanne de régulation de fluide sous pression. Des développements avantageux sont proposés dans la description.

Selon un aspect général, la présente invention concerne une machine de distribution agricole mobile, ci-après également appelée, de manière brève, machine de distribution. La machine de distribution agricole mobile peut être un pulvérisateur agricole ou un épandeur d’engrais pneumatique. La machine de distribution comprend une rampe de distribution pour l’épandage de matières telles que des engrais, des pesticides ou des semences. La rampe de distribution présente une partie centrale et deux bras latéraux (ci-après également appelés bras rabattables), qui sont chacun reliés en rotation à la partie centrale par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical. La rampe de distribution présente une grande largeur de travail, c’est-à-dire une largeur de travail bien supérieure à une largeur du véhicule porteur, par exemple, un multiple de la largeur du véhicule porteur. La largeur de travail de la rampe de distribution, c’est-à-dire la largeur en position de travail ou à l’état complètement déployé, peut être d’au moins 18 mètres.

Chaque bras peut à son tour comporter plusieurs sections de rampe rabattables les unes dans les autres en position de transport et pouvant être déployées en position de travail, reliées par des articulations, de sorte que chacun des deux bras peut être rabattu plusieurs fois par le rabattement des sections de rampe respectives à raison de 180° au niveau des points d’articulation pour la position de transport, ou déployé en position étendue pour la position de travail. À l’état déployé, la rampe de distribution s’étend transversalement au sens de déplacement de la machine de distribution.

La rampe de distribution peut en outre être agencée sur le véhicule porteur directement ou indirectement, de manière connue en soi, de manière mobile autour d’un axe de pivotement s’étendant dans le sens de déplacement, afin de pouvoir s’adapter à un profil de sol modifié.

Chaque bras est associé à un dispositif d’actionnement actionné par le fluide sous pression avec deux zones d’action sensiblement opposées. Grâce au dispositif d’actionnement, une force d’actionnement peut être générée afin de déplacer le bras autour de l’axe de pivotement vertical par rapport à la partie centrale. Le dispositif d’actionnement actionné par un fluide sous pression comprend au moins un actionneur actionné par un fluide sous pression.

Normalement, les dispositifs d’actionnement actionnés par un fluide sous pression sont utilisés pour faire pivoter les bras de la rampe de pulvérisation d’avant en arrière entre la position de transport et la position de travail. De plus, en raison de leurs propriétés dynamiques et de leur maniabilité sensible, les moyens de réglage peuvent être utilisés comme éléments amortisseurs afin d’amortir les vibrations horizontales indésirables de la rampe de distribution, ce qui est décrit ci-dessous.

Dans ce cas, pour la commande et/ou le réglage d’une pression ou d’un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective du dispositif d’actionnement actionné par le fluide sous pression, un dispositif de vanne actionné électriquement est attribué à chaque zone d’action.

Le dispositif de vanne est conçu selon l’invention pour régler automatiquement les fluctuations de la pression ou du débit volumique appliqués à la zone d’action respective et générés par les vibrations horizontales de la rampe de distribution, afin de contrer les vibrations horizontales. À cet effet, le dispositif de vanne présente une vanne de régulation de fluide sous pression et/ou le dispositif de vanne est conçu comme une vanne de régulation de fluide sous pression, de préférence comme une vanne de régulation de pression.

Un avantage particulier est donc que les vibrations horizontales indésirables sont régulées par les vannes de réglage du fluide sous pression elles-mêmes. Contrairement aux vannes de régulation directionnelles proportionnelles, les vannes de réglage de fluide sous pression peuvent réguler indépendamment les fluctuations de pression qui se produisent. Si le signal de commande électrique de la vanne de régulation de fluide sous pression est maintenu constant pendant le fonctionnement de la machine de distribution, et que des fluctuations de la pression ou du débit volumique appliqués à la zone d’action respective se produisent, induites par des mouvements ou des vibrations du bras dans le sens de déplacement et/ou en sens inverse, la vanne de régulation du fluide sous pression est détectée et réglée directement.

On peut renoncer à un système de capteur de pression supplémentaire dans le circuit de fluide sous pression du dispositif d’actionnement, ce qui offre des avantages de coût. On obtient également une augmentation de la vitesse de réglage. En effet, la compensation directe par les vannes de régulation du fluide sous pression est plus rapide que la détection des fluctuations de pression connues dans l’état actuel de la technique avec un capteur de pression supplémentaire, avec transmission ultérieure à une unité de commande et traitement de celle-ci, afin d’envoyer ensuite un signal de réglage correspondant aux vannes en réponse à cela par le dispositif de commande pour contrer la fluctuation de pression.

En conséquence, un mode de réalisation particulièrement préféré prévoit qu’aucun capteur de fluide sous pression, en particulier aucun capteur de pression et/ou aucun capteur de pression différentielle, ne soit disposé dans le circuit de fluide sous pression à l’extérieur des vannes de régulation de fluide sous pression et/ou utilisé pour commander les vannes de régulation de fluide sous pression. À cet égard, on peut éviter les coûts d’un tel système de capteur de pression.

Le terme « zone d’action » du dispositif d’actionnement ou de l’actionneur désigne une zone du dispositif d’actionnement ou de l’actionneur dans laquelle la force de compression du fluide sous pression est convertie ou peut être convertie en un mouvement d’un organe d’actionnement du dispositif d’actionnement ou de l’actionneur. « Deux zones d’action sensiblement opposées » doivent être comprises comme signifiant qu’une force de pression du fluide sous pression dans une zone d’action génère une force d’actionnement sur le bras attribué dans un sens autour de l’axe de pivotement vertical et qu’une force de pression du fluide sous pression dans l’autre zone d’action génère une force d’actionnement sur le bras associé dans la direction opposée par rapport à l’axe de pivotement vertical. En d’autres termes, une vanne de régulation de fluide sous pression est utilisée pour chaque direction pour le pivotement horizontal de la flèche respective.

Le dispositif d’actionnement peut comprendre un vérin à fluide sous pression à double effet pour former les deux zones d’action à action sensiblement opposée. Une conception en vérin hydraulique à double action est particulièrement avantageuse. Une section de conduite de fluide sous pression peut être reliée à chaque zone d’action, à travers laquelle un fluide sous pression peut être fourni et retiré des zones d’action, et la vanne de régulation de fluide sous pression pour commander une pression ou un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective est agencée dans chaque trajet de conduite de fluide sous pression.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les vannes de régulation de fluide sous pression sont conçues comme des vannes de régulation de pression, par exemple comme des vannes de régulation de pression proportionnelles à commande électromagnétique. Comme autre solution à la régulation de la pression au niveau des zones d’action, on peut également mettre en œuvre une régulation du débit volumique. Selon cette variante, les vannes de régulation de fluide sous pression peuvent être conçues comme des vannes de régulation de débit volumique, par exemple comme des vannes de régulation de débit volumique à commande électromagnétique.

Dans un autre mode de réalisation, au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution est prévu pour détecter un mouvement et/ou une vibration de la rampe de distribution dans le sens de déplacement et en sens inverse.

Par ailleurs, la machine de distribution peut présenter un dispositif de commande conçu pour déterminer une valeur de consigne spécifiée d’une pression agissant sur les zones d’action ou une force d’actionnement du fluide sous pression agissant sur les zones d’action en fonction d’un mouvement et/ou d’une oscillation de la rampe de distribution détectée par l’au moins un capteur, et pour régler les vannes de régulation de fluide sous pression à commande électrique sur la valeur de consigne spécifiée.

Le dispositif de commande peut utiliser ces données de capteur pour faire pivoter les bras de la rampe de pulvérisation d’avant en arrière entre la position de transport et la position de travail. De plus, les données du capteur peuvent également être utilisées pour détecter les vibrations horizontales indésirables de la rampe de distribution et les amortir ultérieurement, en plus du réglage de ces vibrations horizontales déjà effectué indépendamment par les vannes de régulation de fluide sous pression.

Un avantage particulier de ce mode de réalisation est qu’une structure de réglage à deux boucles est prévue pour compenser les mouvements et/ou les vibrations de la rampe de distribution dans le sens de déplacement et en sens inverse par rapport à celui-ci. La structure de réglage à deux boucles comprend une boucle de réglage externe, la valeur de consigne spécifiée et l’alimentation en courant des dispositifs de vanne étant déterminées au moyen du dispositif de commande et de l’au moins un capteur, et adaptées de manière appropriée pour contrer les mouvements horizontaux et/ou les vibrations horizontales détectées directement sur la rampe de distribution. La structure de réglage à deux boucles comprend également une boucle de réglage interne, les modifications de la pression ou du volume dans une zone d’action étant en outre automatiquement régulées au moyen de la vanne de régulation de fluide sous pression attribuée conformément à la valeur de consigne spécifiée.

L’au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution peut comprendre un capteur disposé sur la partie centrale de la rampe de distribution pour détecter une position en rotation de la partie centrale autour d’un axe vertical par rapport à un châssis de la machine de distribution. Ce capteur peut être conçu, par exemple, comme un capteur de vitesse de rotation ou un gyroscope, grâce auquel on peut déterminer la position en rotation de la partie centrale par rapport au châssis ou au véhicule porteur de la machine de distribution. Avec le gyroscope, on peut déterminer en même temps la position en rotation de la partie centrale autour d’un axe horizontal. Pour déterminer les valeurs de position en rotation, les valeurs de vitesse de rotation déterminées par le capteur sont intégrées dans le temps.

L’au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution peut, de façon alternative ou additionnelle, comprendre un capteur disposé entre la partie centrale et l’un des bras pour détecter une position en rotation du bras autour de l’axe de pivotement vertical, qui est de préférence réalisé sous la forme d’un potentiomètre d’angle. Cela signifie que l’on peut surveiller et commander avec précision les vibrations horizontales du bras et le passage de la position rabattue à la position complètement déployée (position de travail).

On a déjà mentionné plus haut que chaque bras peut présenter plusieurs sections de rampe rabattables les unes par rapport aux autres en position de transport et pouvant être déployées en position de travail, et étant reliées par des articulations. Dans une autre variante de ce mode de réalisation, l’au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution peut comprendre un capteur disposé entre deux sections de rampe adjacentes pour détecter une position en rotation des sections de rampe l’une par rapport à l’autre, de préférence conçu comme un potentiomètre d’angle. Cela permet également d’enregistrer les mouvements relatifs horizontaux des différentes sections de rampe et de les prendre en compte en conséquence dans l’amortissement horizontal.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de commande peut être conçu pour régler les vannes de régulation de fluide sous pression à chaque fois, de manière commandée électriquement, sur la valeur de consigne spécifiée sur la base d’une courbe caractéristique prédéterminée des vannes de régulation de fluide sous pression. La courbe caractéristique de la vanne de régulation de fluide sous pression établit une relation entre la valeur de consigne spécifiée et le signal de commande électrique, par exemple l’alimentation électrique, des vannes de régulation de fluide sous pression. Cela présente l’avantage que la pression sur la rampe de distribution peut être adaptée avec précision à la valeur de consigne spécifiée par l’intermédiaire de la courbe caractéristique des vannes de régulation de fluide sous pression.

Les vannes de régulation de fluide sous pression fonctionnent alors de manière à ce que la valeur de consigne spécifiée soit réglée dans la zone d’action respective, par exemple, atteigne la pression ou le débit souhaité(e). La courbe caractéristique peut être enregistrée dans le dispositif de commande ou dans une mémoire de données de la machine agricole. On peut enregistrer une courbe caractéristique qui s’applique aux deux vannes de régulation de fluide sous pression si, par exemples, elles sont conçues de manière identique. On peut également enregistrer une courbe caractéristique distincte pour chaque vanne de régulation de fluide sous pression. Si, par exemple, la valeur de consigne spécifiée à partir de la position en rotation indique quelle pression ou quel débit volumique du fluide sous pression est requis au niveau des zones d’action, on peut déterminer le signal de commande électrique des vannes de régulation de fluide sous pression, par exemple leur alimentation en courant, et l’utiliser pour la commande active et/ou la régulation de la position en rotation de la rampe de distribution. Si, à titre d’exemple, une pression différentielle définie ou une force différentielle définie doit être présente aux zones d’action, les vannes de régulation de fluide sous pression, qui fonctionnent en particulier dans des directions opposées, sont chacune activées électriquement sur la base de la ou des courbes caractéristiques enregistrées dans le dispositif de commande, et ainsi une pression différentielle définie ou une force différentielle définie est générée.

On a déjà indiqué ci-dessus qu’aucun capteur de pression et/ou aucun capteur de pression différentielle n’est de préférence disposé dans le circuit de fluide sous pression en dehors des vannes de régulation de fluide sous pression, en particulier dans les sections de conduite de fluide sous pression du dispositif d’actionnement actionné par fluide sous pression et/ou n’est utilisé pour commander les vannes de régulation de fluide sous pression.

De manière correspondante, dans un autre mode de réalisation, le dispositif de commande est conçu pour déterminer la valeur de consigne spécifiée sans une valeur de pression détectée par capteur ou une valeur de débit volumique du fluide sous pression. En outre, le dispositif de commande peut être conçu pour déterminer un courant de commande pour commander les vannes de régulation de fluide sous pression exclusivement sur la base de la courbe caractéristique et de la position de rotation du dispositif de capteur ou d’une variable calculée à partir de celle-ci. Cette configuration offre l’avantage de rendre possible une commande et/ou une régulation particulièrement peu coûteuse et rapide pour l’amortissement des vibrations horizontales. Il est à nouveau souligné que, même dans les phases dans lesquelles le dispositif de commande maintient constant le signal de commande électrique de la vanne de régulation de fluide sous pression, les vibrations horizontales sont amorties en ce que les fluctuations de la pression ou du débit générés par ces vibrations dans les zones d’action sont reconnues par les vannes de régulation de fluide sous pression et régulées indépendamment.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de commande peut être conçu pour régler de manière variable une caractéristique d’amortissement pour amortir les vibrations dans le sens de déplacement du dispositif d’actionnement actionné par pression et en sens inverse, en particulier pour le régler de manière variable en fonction d’un mouvement de déplacement déterminé ou de paramètres de mouvement généralement déterminés de la machine de distribution agricole. En conséquence, le comportement vibratoire de la rampe peut être adapté dynamiquement et le réglage peut être adapté à la situation de déplacement. Selon ce mode de réalisation, le dispositif de commande peut ainsi être conçu pour déterminer un courant de commande pour l’activation des vannes de régulation de fluide sous pression exclusivement sur la base de la courbe caractéristique, sur la base de la position en rotation du dispositif de capteur ou d’une variable calculée à partir sur la base du mouvement de déplacement déterminé ou des paramètres de déplacement généralement déterminés de la machine de distribution agricole.

Le réglage variable des caractéristiques d’amortissement peut de préférence avoir lieu par une modification d’une flexion du ressort et/ou d’une élasticité du dispositif d’actionnement actionné par un fluide sous pression, en particulier si le dispositif d’actionnement est conçu comme un vérin de réglage actionné par un fluide sous pression. Dans ce cas, le vérin de réglage peut être commandé par l’intermédiaire du dispositif de vanne pendant le déplacement sur le champ agricole de sorte que la zone de travail du piston se situe entre les deux positions finales et distante de celles-ci. Pour modifier la course du ressort, la zone de travail peut être agrandie ou réduite et une course du ressort ou une élasticité peut être augmentée ou diminuée en conséquence afin de modifier les caractéristiques d’amortissement.

Par exemple, le dispositif de commande peut être conçu pour le réglage variable de la caractéristique d’amortissement, en définissant une caractéristique d’amortissement différente selon que la machine de distribution agricole est en accélération ou en décélération ou que la machine de distribution agricole se déplace à vitesse constante. Ici, au moyen d’un capteur approprié, par exemple d’un capteur radar, on peut déterminer si un déplacement est à une vitesse constante ou variable. Par exemple, lors d’une conduite à vitesse constante, la course du ressort et l’élasticité peuvent être réduites afin d’assurer ainsi une suspension relativement rigide.

Par exemple, le dispositif de commande peut être conçu pour le réglage variable de la caractéristique d’amortissement par la définition d’une caractéristique d’amortissement différente selon que la machine de distribution agricole est en accélération ou en décélération ou que la machine de distribution agricole se déplace à vitesse constante. Par exemple, la course du ressort et l’élasticité peuvent être réduites lors du déplacement en ligne droite.

En virage ou en déplacement accéléré, la flexion et l’élasticité du ressort peuvent être augmentées afin d’éviter des forces excessives agissant sur la rampe de distribution. Un exemple de mise en œuvre d’une telle adaptation de la caractéristique d’amortissement est décrit dans le brevet EP 2 829 177 B1.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de commande peut être conçu pour utiliser les valeurs déterminées par l’au moins un capteur uniquement pour commander le rabattement et le déploiement de la rampe de distribution. Dans cette variante, les mouvements horizontaux et/ou les vibrations de la rampe de distribution à l’état déployé sont régulés ou amortis exclusivement par les vannes de régulation de fluide sous pression.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de commande peut être conçu pour utiliser les valeurs déterminées par l’au moins un capteur à l’état déployé de la rampe de distribution seulement pour modifier la commande des vannes de régulation de fluide sous pression si le mouvement et/ou les vibrations de la rampe de distribution détectée à l’aide de l’au moins un capteur dépasse la valeur de seuil spécifié. En d’autres termes, dans cette variante optionnelle, les vibrations plus faibles sont régulées exclusivement par les vannes de régulation de fluide sous pression, de sorte que la « boucle de réglage externe » n’intervient qu’en cas de vibrations et/ou d’écarts plus importants de la rampe de distribution par rapport à une position de consigne détectée par des capteurs. Ainsi, on peut améliorer encore l’efficacité de réglage.

Il a déjà été mentionné plus haut que la machine de distribution agricole peut être un pulvérisateur agricole. Selon ce mode de réalisation, la rampe de distribution est une rampe de pulvérisation dotée de bras faisant saillie de part et d’autre du véhicule porteur ainsi que des moyens d’application, tels que des buses de pulvérisation raccordées et/ou raccordables à un réservoir d’au moins une substance liquide et/ou solide disposée sur le véhicule porteur.

La machine agricole peut être un épandeur d’engrais pneumatique pour la distribution d’engrais granulaires, avec un conteneur de stockage pour l’engrais à distribuer, un organe de dosage qui lui est relié et un distributeur qui est relié à l’organe de dosage par l’intermédiaire d’une conduite pneumatique d’acheminement et de plusieurs dispositifs d’épandage disposés à distance les uns des autres qui sont disposés le long de la rampe de distribution.

La machine de distribution agricole peut être conçue comme une machine de distribution agricole automotrice ou pouvant être couplée ou tirée au moyen d’un véhicule de traction ou attelée et/ou pouvant être attelée à un véhicule de traction. La machine de distribution automotrice peut également être une machine agricole à conduite autonome, par exemple une machine agricole à conduite totalement autonome ou partiellement autonome.

Les modes de réalisation et les caractéristiques préférés de l’invention décrits ci-dessus peuvent être combinés les uns avec les autres à volonté. D’autres détails et avantages de l’invention sont décrits ci-dessous en référence aux dessins en annexe. Les figures représentent :

une vue en perspective d’une machine de distribution agricole avec rampe de distribution à l’état déployé ;

une vue latérale de la machine de distribution avec rampe de distribution à l’état rabattu ;

une représentation schématique du principe d’un schéma hydraulique d’amortissement de vibrations horizontales de la rampe de distribution selon un mode de réalisation ; et

une courbe caractéristique de commande des vannes de régulation de pression selon un exemple de réalisation.

Des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont dans certains cas désignés par les mêmes symboles de référence sur les figures et non décrits séparément.

La représente une vue en perspective d’une machine de distribution agricole mobile 1 selon un mode de réalisation de l’invention : la machine de distribution agricole est conçue, par exemple, comme un pulvérisateur agricole tracté. La machine de distribution 1 comprend un véhicule porteur 2 et une rampe de distribution 3, qui s’étend transversalement à la direction de déplacement F à l’état déployé, pour l’épandage d’engrais ou de pesticides.

La rampe de distribution 3 est agencée sur le véhicule porteur 2 de manière mobile autour d’un axe de pivotement A s’étendant dans le sens du déplacement, illustré par la ligne en pointillés. La rampe de distribution 3, appelée rampe de pulvérisation dans le cas d’un pulvérisateur agricole, comprend une partie centrale 3a et deux bras 3b, 3c faisant saillie de part et d’autre du véhicule porteur 2. Des moyens d’épandage 4 sous forme de buses de pulvérisation sont répartis le long de la rampe de pulvérisation de manière espacée, et reliés fluidiquement par des conduites à un réservoir de produit de pulvérisation disposé dans le véhicule porteur 2. Par ailleurs, des capteurs de distance sous forme de capteurs à ultrasons peuvent être disposés sur chaque bras 3b, 3c, qui mesurent la distance entre la rampe et le sol ou les cultures.

La rampe de distribution 3 est fixée au véhicule porteur 2, par exemple par l’intermédiaire d’un support en forme de châssis 11. Ici, la rampe de distribution est suspendue à une suspension du support 11 et elle est fixée au support 11 de manière pivotante. Le support 11 est monté de manière réglable en hauteur sur véhicule porteur 2 ou réglable par rapport à une surface de sol au moyen d’une rampe en parallélogramme. Pour le réglage en hauteur, un entraînement linéaire 7 sous la forme d’un vérin hydraulique ou pneumatique est attribué à la rampe en parallélogramme 10 de telle sorte qu’on peut modifier la distance en hauteur entre la rampe de distribution 3 et une surface de sol ou une culture. Le support 11 ne peut pas pivoter autour de l’axe de pivotement A, alors que la rampe de distribution 3 est disposée sur la suspension sur le support 11 de manière à pouvoir pivoter autour de l’axe de rotation A.

La rampe de distribution 3 est représentée à l’état déployé sur la , et dans cet état, elle s’étend transversalement au sens de déplacement F de la machine de distribution 1. Les deux bras 3b, 3c sont chacun reliés en rotation à la partie centrale 3a par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical V. Chaque bras 3b, 3c présente quant à lui plusieurs sections de rampe de liaison rabattables les unes par rapport aux autres en position de transport et déployées en position de travail, et reliées par des articulations. Pour les trajets de transport, ces larges rampes de pulvérisation 3 sont repliées et rabattues, ce qui est représenté sur la .

En raison de la grande largeur de travail de la rampe de distribution 3, il arrive en cours de fonctionnement que la rampe de distribution ou le bras puisse se déplacer ou basculer dans le sens de déplacement F ou en sens inverse, de sorte qu’un épandage homogène de matière n’est plus garanti de manière fiable. Ceci est illustré schématiquement sur la à l’aide des flèches repérées par le symbole de référence S. Ces mouvements peuvent être provoqués de diverses manières, par exemple par des mouvements de direction du pulvérisateur, par des irrégularités dans la structure du sol à travailler, ou par des changements de vitesse du pulvérisateur, c’est-à-dire par accélération ou décélération. Les mouvements d’oscillation provoquent dans certains cas des forces très élevées sur les axes verticaux.

Ainsi, pour un épandage efficace de matière et pour éviter des charges mécaniques élevées sur la rampe de distribution, il est généralement avantageux d’amortir les vibrations horizontales de la rampe de distribution le plus rapidement possible.

Sur la partie supérieure, la montre une vue de dessus de la rampe de distribution 3. Les deux bras 3b, 3c sont chacun reliés en rotation à la partie centrale 3a par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical V, le bras étant couplé en rotation à la partie centrale 3a par l’intermédiaire d’un dispositif d’actionnement à pression 8, présentant un vérin hydraulique à double effet 12.

Les vérins hydrauliques 12 repérés sur la partie supérieure par les cercles sont représentés à nouveau agrandis sur la partie inférieure de la , en tant que partie d’un schéma de principe d’un schéma hydraulique d’amortissement des vibrations horizontales de la rampe de distribution selon un mode de réalisation.

Comme on peut le voir sur la partie inférieure de la , à chaque bras 3b, 3c est attribué un dispositif d’actionnement 8 actionné par fluide de pression avec deux zones d’action sensiblement opposées 14, 15, au moyen desquelles on peut générer une force d’actionnement pour déplacer le bras autour de l’axe de pivotement vertical V par rapport à la partie centrale 3a. Le dispositif d’actionnement 8 comprend un vérin d’actionnement sous la forme du vérin hydraulique à double effet 12 pour former les deux zones d’action 14, 15. Le raccordement des vérins hydrauliques s’effectue à une extrémité sur un élément d’appui de la partie centrale 3 et à l’autre extrémité sur le bras respectif 3b ou 3c. La zone d’action 14 (ou 15) du vérin d’actionnement 12 (ou 13) correspond à la surface du vérin d’actionnement dans laquelle la force de pression générée par le fluide sous pression est convertie en un mouvement du piston 13 du vérin d’actionnement 12, 13. Au moyen du dispositif d’actionnement 8, le bras respectif 3b, 3c et ainsi la rampe de distribution 3 peuvent être transférées d’une position de transport à une position de travail et vice versa. De plus, les vibrations horizontales peuvent être ainsi amorties à l’état déployé.

Pour générer une pression agissant sur la tige de piston des vérins d’actionnement 12, 13, les zones d’action 14, 15 sont reliées à un circuit de fluide sous pression 16. À cet effet, une section de conduite de fluide sous pression 17, 18 est reliée à chaque zone d’action 14, 15, à travers laquelle un fluide sous pression, ici du fluide hydraulique, peut être fourni et retiré des zones d’action 14, 15. Une vanne de régulation de pression 20, 21 est disposée dans chaque section de conduite de fluide sous pression 17, 18 pour commander une pression appliquée à la zone d’action respective 14, 15. Les deux vannes de régulation de pression 20, 21 sont conçues comme des vannes de régulation de pression proportionnelles à commande électromagnétique. D’autres composants du circuit de fluide, comme la pompe et le réservoir de fluide, sont conçus d’une manière connue en soi et ne sont pas représentés.

Une force de compression du milieu sous pression dans la zone d’action 14 génère une force d’actionnement sur le bras associé dans une direction autour de l’axe de pivotement vertical V et une force de compression du milieu sous pression dans l’autre zone d’action 15 génère une force d’actionnement sur ce bras dans la direction opposée autour de l’axe de pivotement V. La pression et, par conséquent, la force d’actionnement dans la zone efficace 14 sont réglées par la vanne de régulation de pression 20. La pression et, par conséquent, la force d’actionnement dans la zone d’action 15 sont réglées par la vanne de régulation de pression 21. En régulant la pression moyenne appliquée aux zones d’action 14, 15 ou aux vérins d’actionnement 12, 13, on peut influencer la position de rotation horizontale de la flèche 3b, 3c par rapport à la partie centrale 3a.

Pour commander et/ou réguler une pression appliquée à la zone d’action respective 14, 15, un dispositif de vanne sous la forme d’une vanne de régulation de pression 20 ou 21 est attribué à chaque zone d’action 14 ou 15. Les vannes de régulation de pression 20, 21 offrent l’avantage que les fluctuations de la pression ou du débit volumique générés par les vibrations horizontales S de la rampe de distribution 3 dans la zone d’action respective 14, 15 sont automatiquement régulées par les vannes de régulation de pression 20, 21.

Comme on peut le voir sur la , aucun capteur de pression et aucun capteur de pression différentielle ne sont disposés dans le circuit de fluide sous pression 16 à l’extérieur des vannes de régulation de fluide sous pression 20, 21. Aucun capteur de pression n’est utilisé pour commander les vannes de régulation de fluide sous pression 20, 21, ce qui sera décrit plus en détail ci-dessous.

Par ailleurs, un gyroscope 5 est prévu sur la partie centrale 3a, dont les valeurs mesurées sont utilisées pour déterminer une position de rotation, en particulier également une position de rotation horizontale, de la partie centrale 3a par rapport au châssis ou au véhicule porteur 2. Par ailleurs, un potentiomètre angulaire 6 est disposé entre la partie centrale 3a et les bras 3b, 3c afin de déterminer la position de rotation horizontale des bras 3b, 3c par rapport à la partie centrale 3a.

La machine de distribution 1 comprend en outre un dispositif de commande 9 (appareil de commande) pour commander et/ou réguler une position en rotation de la rampe 3b, 3c par rapport à la partie centrale 3a. Le dispositif de commande 9 représente une unité de traitement de données et il est en liaison de communication avec les vannes de régulation de pression 20, 21 afin de les commander électriquement. Côté entrée, le dispositif de commande 9 reçoit les valeurs mesurées des capteurs 5 et 6 disposés sur la rampe de distribution 3.

Dans le dispositif de commande 9, une courbe caractéristique K est stockée pour chacune des vannes de régulation de pression 20, 21 définissant une relation entre la valeur de consigne spécifiée et le signal de commande électrique des vannes de régulation de fluide sous pression 20, 21, ce qui est illustré schématiquement en . Le dispositif de commande 9 est conçu pour régler les vannes de régulation de fluide sous pression 20, 21 d’une manière commandée électriquement à la valeur de consigne spécifiée sur la base de la courbe caractéristique K.

Les vérins hydrauliques 12 présentent deux surfaces d’action 14, 15 de tailles différentes sur les deux côtés du piston 13, puisque la surface d’action 14 du vérin hydraulique 12 tournée vers la tige de piston est plus petite que la surface d’action 15 tournée à l’opposé de la tige de piston 13. Ceci est pris en compte lorsque les vannes de régulation de pression 20, 21 sont activées par le dispositif de commande 9 dans le cadre d’un décalage de pression.

Si le dispositif de commande 9 maintient constant le signal de commande électrique pour les vannes de régulation de pression 20, 21, les vannes de régulation de pression 20, 21 régulent automatiquement les fluctuations de la pression appliquée à la zone d’action respective 14, 15, lesquelles fluctuations sont générées par des vibrations horizontales S de la rampe de distribution 3. À cet égard, les vannes de régulation de pression 20, 21 peuvent amortir directement et indépendamment les vibrations horizontales de la rampe de distribution, sans que le dispositif de commande 9 n’ait à intervenir activement à cet effet, ce qui permet une réaction d’amortissement particulièrement rapide aux vibrations horizontales qui se produisent.

Le dispositif de commande 9 spécifie uniquement une valeur de consigne sous la forme d’un courant de commande pour l’activation des vannes de régulation de fluide sous pression, qui est déterminée sans une valeur de pression de fluide sous pression détectée par des capteurs. Par exemple, on peut déterminer le courant de commande pour l’activation des vannes de régulation de fluide sous pression 20, 21 exclusivement sur la base de la courbe caractéristique et du mouvement et/ou de la vibration S de la rampe de distribution 3 dans le sens de déplacement F et en sens inverse ou une variable calculée à partir de celle-ci, lequel mouvement et/ou laquelle vibration est détectée par les capteurs 5, 6 situés sur la rampe de distribution.

La « boucle de réglage interne » mise en œuvre au moyen des vannes de régulation de pression 20, 21 peut régler automatiquement ou directement les éventuelles fluctuations de pression qui se produisent. Ceci est représenté par la liaison de conduite identifiée avec la référence 22 sur la vanne de régulation de pression 20, 21. Des capteurs de pression supplémentaires ne sont donc pas nécessaires. Les forces sont ainsi équilibrées indépendamment. Cela permet un amortissement rapide des vibrations horizontales, de sorte que celles-ci ne sont souvent même pas détectées au moyen des capteurs 5 et 6, qui sont disposés sur la rampe de distribution 3.

Si, par exemple, des mouvements horizontaux S du bras 3b, 3c entraînent de brefs « pics de pression » au niveau des zones d’action 14, 15, ceux-ci sont immédiatement corrigés au moyen des vannes de régulation de pression 20, 21 sans l’intervention du dispositif de commande 9. C’est seulement quand le dispositif de commande 9 utilise les valeurs mesurées transmises par les capteurs 5 et 6 pour la position horizontale actuelle du bras 3 pour déterminer un plus grand écart du bras 3 par rapport à une position de consigne horizontale actuelle que le dispositif de commande 9 détermine éventuellement une nouvelle valeur de consigne spécifiée pour la position horizontale de la rampe de distribution 3, qui est utilisée sur la base de la courbe caractéristique K sous la forme d’un courant de commande modifié pour commander les vannes de régulation de pression 20, 21. De cette manière, les vibrations horizontales détectées par les capteurs peuvent être amorties directement sur la rampe de distribution 3. Cet effet d’amortissement commandé par le dispositif de commande 9 se superpose à l’effet d’amortissement qui est généré par la régulation continue des vannes de régulation de pression qui est constamment active pendant le fonctionnement en déplacement.

En option, le circuit de fluide sous pression peut également comporter un système de rapport de pression de charge, qui peut être conçu d’une manière connue en soi pour adapter la pression et/ou le débit volumique de la pompe hydraulique (non représentée) à la situation de charge actuelle de manière appropriée. Les composants 23-26 en pointillés sur la font partie du système optionnel de rapport de pression de charge 23. Une pression trop élevée peut être renvoyée par l’intermédiaire de la vanne à deux voies 25 et de la vanne d’arrêt 26 au système de signalisation de pression de charge en ouvrant la vanne d’arrêt 26 afin d’ajuster de manière appropriée un volume d’acheminement ou une pression de la pompe hydraulique.

Éventuellement, le dispositif de commande peut être en outre conçu pour régler de manière variable une caractéristique d’amortissement pour amortir les vibrations dans le sens de déplacement du dispositif d’actionnement actionné par pression et en sens inverse, comme cela a été décrit précédemment. Le réglage variable des caractéristiques d’amortissement s’effectue par la modification de la déflexion du ressort des vérins hydrauliques 12. La déflexion du ressort est réglée différemment pour les trajets en ligne droite ou les trajets en courbe, et pour les trajets à vitesse constance ou en accélération ou en décélération de la machine de distribution 1.

L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation préférés décrits ci-dessus. Au contraire, on peut recourir à un grand nombre de variantes et de modifications utilisant également le concept inventif et relevant donc de l’étendue de la protection.

Claims (15)

1. Machine de distribution agricole (1) mobile, de préférence pulvérisateur agricole ou épandeur d’engrais pneumatique, comprenant
   une rampe de distribution (3) pour l’épandage de matières telles que des engrais, des pesticides ou des semences, présentant une partie centrale (3a) et deux bras latéraux (3b, 3c), dont chacun est relié en rotation à la partie centrale (3a) par l’intermédiaire d’un axe de pivotement vertical (V) ;
   dans laquelle chaque bras (3b, 3c) est attribué à un dispositif d’actionnement (8) actionné par fluide de pression avec deux zones d’action sensiblement opposées (14, 15), au moyen desquelles une force d’actionnement peut être générée pour déplacer le bras autour de l’axe de pivotement vertical (V) par rapport à la partie centrale (3a), dans laquelle un dispositif de vanne est attribué à chaque zone d’action (14, 15) pour commander et/ou réguler une pression ou un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective (14, 15), lequel dispositif de vanne est conçu pour réguler automatiquement les fluctuations générées de la pression ou du débit volumique appliqués à la zone d’action respective (14, 15) par des vibrations horizontales (S) de la rampe de distribution (3) et présente à cet effet une vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21) et/ou est conçu comme une vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21).
2. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 1, dans laquelle aucun capteur de fluide sous pression, en particulier aucun capteur de pression et/ou aucun capteur de pression différentielle, n’est disposé dans le circuit de fluide sous pression à l’extérieur des vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21) et/ou n’est utilisé pour commander les vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21).
3. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 1 ou 2, présentant en outre
   a) au moins un capteur (5, 6) disposé sur la rampe de distribution (3) pour détecter un mouvement et/ou des vibrations (S) de la rampe de distribution dans le sens de déplacement (F) et en sens inverse ; et
   b) un dispositif de commande (9) conçu pour déterminer une valeur de consigne spécifiée d’une pression agissant sur les zones d’action (14, 15) ou une force d’actionnement du fluide sous pression agissant sur les zones d’action (14, 15) en fonction d’un mouvement et/ou d’une oscillation de la rampe de distribution (3) détectée par l’au moins un capteur (5, 6), et pour régler les vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21) à commande électrique sur la valeur de consigne spécifiée.
4. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 3, dans laquelle l’au moins un capteur (5) disposé sur la rampe de distribution (3) peut comprendre un capteur (5) disposé sur la partie centrale (3a) pour détecter une position en rotation de la partie centrale autour d’un axe vertical par rapport à un châssis de la machine de distribution, lequel capteur (5) est conçu de préférence comme un gyroscope.
5. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle l’au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution (3) comprend un capteur (6) disposé entre la partie centrale et l’un des bras pour détecter une position en rotation du bras autour de l’axe de pivotement vertical, lequel capteur (6) est de préférence réalisé sous la forme d’un potentiomètre d’angle.
6. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans laquelle le dispositif de commande (9) est conçu pour régler électriquement les vannes de commande de fluide sous pression (20, 21) à chaque fois sur la base d’une courbe caractéristique prédéterminée (K) de la vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21) sur la valeur de consigne spécifiée, dans laquelle la courbe caractéristique (K) des vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21) définit une relation entre la valeur de consigne spécifiée et le signal de commande électrique de la vanne de pression de fluide sous pression (20, 21).
7. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 6, dans laquelle le dispositif de commande (9) est conçu pour

   1. déterminer la valeur de consigne spécifiée sans une valeur de pression détectée par le capteur ou une valeur de débit volumique du fluide sous pression ; et/ou
   2. déterminer un courant de commande pour l’activation des vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21) exclusivement sur la base de la courbe caractéristique et du mouvement et/ou de la vibration (S) de la rampe de distribution (3) dans le sens de déplacement (F) et en sens inverse ou une variable calculée à partir de celle-ci, lequel mouvement et/ou laquelle vibration est détecté(e) par les capteurs (5, 6) situés sur la rampe de distribution.
8. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications 3 à 7, dans laquelle le dispositif de commande (9) est conçu pour régler de manière variable une caractéristique d’amortissement pour amortir les vibrations dans le sens de déplacement du dispositif d’actionnement à pression (8) et en sens inverse en fonction d’un mouvement de déplacement déterminé de la machine distributrice agricole (1).
9. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 8, dans laquelle le réglage variable des caractéristiques d’amortissement est effectué par une modification d’une flexion du ressort et/ou d’une élasticité du dispositif d’actionnement (8) actionné par un fluide sous pression.
10. Machine de distribution agricole (1) selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle le dispositif de commande (9) est conçu pour

    1. régler une caractéristique d’amortissement différente selon que la machine de distribution agricole (1) est en accélération ou en décélération ou que la machine de distribution agricole (1) se déplace à vitesse constante ; et/ou
    2. régler une caractéristique d’amortissement différente lors d’un trajet en courbe de la machine de distribution agricole (1) ou lors d’un trajet en ligne droite.
11. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications 3 à 10, dans laquelle chaque bras (3b, 3c) présente plusieurs sections de rampe rabattables les unes par rapport aux autres en position de transport et pouvant être déployées en position de travail, et reliées par des articulations, dans laquelle l’au moins un capteur disposé sur la rampe de distribution est un capteur disposé entre deux sections de rampe adjacentes disposées pour détecter une position de rotation des sections de rampe les unes par rapport aux autres, qui est de préférence conçu comme un potentiomètre angulaire.
12. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21)

    1. sont conçues comme des vannes de régulation de pression (20, 21), de préférence sous forme de vannes de régulation de pression proportionnelles à commande électromagnétique (20, 21) ; ou
    2. sont conçues comme des vannes de régulation de débit volumétrique, de préférence des vannes de régulation de débit volumétrique à commande électromagnétique.
13. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d’actionnement (8) pour former les deux zones d’action sensiblement opposées (14, 15) comprend un vérin à fluide sous pression à double effet, de préférence un vérin hydraulique à double effet (12).
14. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications 3 à 13, dans laquelle le dispositif de commande (9) est conçu pour

    1. utiliser les valeurs déterminées par l’au moins un capteur (5, 6) seulement pour commander le rabattement et le déploiement de la rampe de distribution (3) ; ou
    2. utiliser les valeurs déterminées par l’au moins un capteur (5, 6) à l’état rabattu de la rampe de distribution (3) seulement pour modifier la commande des vannes de régulation de fluide sous pression (20, 21) si le mouvement et/ou la vibration de la rampe de distribution (3) détectés par l’au moins un capteur dépasse une valeur de seuil spécifiée.
15. Machine de distribution agricole (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle une section de conduite de fluide sous pression (17, 18) est reliée à chaque zone d’action (14, 15), section à travers laquelle un fluide sous pression peut être acheminé vers les zones d’action (14, 15), et la vanne de régulation de fluide sous pression (20, 21) est disposée dans chaque section de conduite de fluide sous pression (17, 18) pour commander une pression ou un débit volumique appliqué(e) à la zone d’action respective (14, 15).