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SALOPIAN ENGINEERS LIMITED résidant à SHROPSHIRE (Gde Bretagne) .
PERFECTIONNEMENTS AUX TRACTEURS AGRICOLES.
La présente invention se rapporte aux tracteurs agricoles à roues destinés à porter à l'arrière une charrue ou autres instruments portés ou semi-portés au moyen d'un système de bielles de levage hydrau- lique, les articulations des bielles servant en général au montage interchangeable des instruments.
L'invention a pour but d'augmenter l'efficacité d'un tracteur à roues pour les travaux durs (en particulier dans le cas du labourage) sans augmenter sensiblement le poids du tracteur et de son équipement.
Comme un tracteur doit généralement remplir de nombreuses tâches, la légèreté du tracteur est souhaitable pour réduire le tassement du sol par la pression des roues qui tend à se produire dans tous les travaux excepté le labourage. Mais un faible poids entraîne: le patinage des roues en cas de travaux durs, même si la puissance du moteur est suf- fisante pour fournir l'effort de traction nécessaire pour ces travaux.
Une charrue montée à l'arrière porte communément une roulette qui, lorsque le mécanisme hydraulique soulève la charrue pour tourner aux extrémités des sillons ou pour le transport, s'écarte du sol. Lorsqu'on abaisse la charme., sa roulette repose sur la surface naturelle du terrain et détermine la profondeur de pénétration du ou des socs de la charrue.
La roulette de la charrue suit le tracteur plus ou moins en ligne avec la roue hors sillon du tracteur, qui est généralement la roue arrière gauche et qui repose aussi sur la surface non travaillée. L'autre roue arrière du tracteur, en général la roue droite, suit le dernier sillon labouré dans le parcours précédent dans lequel elle est guidée, de sorte que le tracteur est incliné vers le sol labouré d'une hauteur égale de la profon- deur du labour. En conséquence, du poids se porte sur la roue de sillon
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et le poids supporté par la roue hors sillon diminue.
Alors que la roue de sillon non seulement repose sur la surface ferme du sillon nouvellement labouré mais encore occupe assez exactement la largeur du sillon, ce qui procure une certaine butée latérale, l'autre roue repose simplement sur la surface du sol. Cette surface peut être meuble; elle peut aussi être humide; en conséquence, le coefficient d'adhérence peut quelquefois être moindre sur la roue hors sillon que sur la roue de sillon. La force de traction du tracteur est basée sur une bonne adhérence des deux roues et, outre l'installation de bandes de roue destinées à mordre dans le sol, il est souvent nécessaire d'ajouter des poids aux roues arrière du tracteur ou de lester les bandages arrière pour améliorer l'adhérence.
Malgré ces mesures, il y a souvent patinage, de sorte qu'il faut éventuellement limiter la profondeur de labour ou le nombre de sillons imposés au tracteur un peu en-dessous de ce qui serait possible en utilisant la pleine puissance de son moteur. Dans les pires conditions sur un sol très humide, ou sur une montée raide, les roues peuvent même se mettre à tourner sur place, ce qui entraîne l'enfoncement des roues et par suite le calage du moteur à cause de son incapacité à faire sortir les roues des trous qu'elles ont creusés.
La présente invention permet d'augmenter l'adhérence, en particulier dans les conditions où la roue hors sillon tend à patiner et, en réduisant la tendance de la roue à patiner ou à tourner sur place, permet d'utiliser effectivement la capacité du moteur.
La présente invention a pour objet un tracteur agricole à roues du type mentionné pourvu d'un support comprenant un élément porteur placé de façon à supporter un élément du dispositif de levage hydraulique de fa- çon à recevoir le poids d'une charrue ou autre instrument lorsque le dispositif de levage est abaissé pour amener l'instrument dans la position de travail, des moyens étant prévus pour régler la hauteur à laquelle l'élément du dispositif de levage est supporté par l'élément porteur et par conséquent la hauteur où se trouve l'instrument dans sa position de travail.
Le support peut être placé d'un côté du tracteur (par exemple le côté gauche ou côté de la roue hors sillon ) de façon à présenter l'élément porteur à un élément du dispositif de levage (par exemple une bielle de traction) situé de ce côté-là. '
Dans le cas du labourage, le tracteur reçoit aussi des charges provenant du poids de la terre retournée par la charrue ainsi que de toute composante de poussée dirigée vers le bas produite par le labourage. Le support réglable permet de contrôler la profondeur de labour. Aucune roulette n'est requise pour régler la profondeur de labour et si une telle roulette existe sur la charrue on peut l'enlever ou l'écarter du sol en la relevant.
Le poids transféré étant supporté entièrement par le tracteur, une partie de ce poids est appliquée à la roue arrière droite, car on a constaté dans la pratique qu'en cherchant délibérément à faire patiner les roues,aucune des roues ne tendà patiner avant l'autre, ce qui prouve que l'adhérence de la roue droite est aussi améliorée. En outre, l'utilisation d'un support destiné au côté gauche du tracteur pour supporter une charrue réversible "tourne-oreille" a montré que l'amélioration de l'adhérence a lieu dans les deux sens de labourage, bien que dans un des sens la roue gauche soit devenue la roue de sillon.
Dans une forme de réalisation de l'invention, le support est formé par une flèche longitudinale pivotant sur le tracteur et comportant une surface portante, le réglage de hauteur étant effectué par un dispositif faisant pivoter cette flèche autour de son point d'appui.
Ainsi, une telle flèche peut être située sous la botte d'essieu arrière de la roue gauche et pivote sur une pièce fixée à cette botte,
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une vis ou autre moyen permettant de régler la position de l'extrémité de la flèche à l'avant de la boite pour faire varier sa hauteur par rapport au châssis du tracteur, la hauteur de l'extrémité arrière sortante étant ainsi également réglée.
Dans beaucoup de tracteurs, la boite d'essieu arrière du côté droit peut ne pas permettre facilement le montage de l'articulation d'une flèche longitudinale à cause de la position à cet endroit des organes de commande du tracteur, mais, comme on l'a indiqué plus haut, une flèche placée sous la boite du côté gauche peut être utilisée efficacement même lorsque la roue gauche devient la roue de sillon du tracteur.
Pour tenir compte des ondulations du terrain, le support peut être chargé par un ressort de façon à permettre des mouvements verticaux limités de l'instrument de travail par rapport au tracteur. Ceci tend à maintenir uniforme la profondeur de labour. Pour remédier à toute tendance au patinage résultant d'une tendance du contact avec le support à être rompu en raison de conditions dépassant le pouvoir de compensation du ressort, on peut associer .au support un vérin hydraulique pourvu de moyens sous la commande de l'opérateur pour soulever la surface portante jusqu'à ce que le contact soit rétabli.
Ainsi, dans la forme de support constituée par une flèche longitudinale, le ressort et le vérin hydraulique peuvent être combinés avec un dispositif de réglage à vis placé à l'extrémité avant de la flèche, où. la flèche est reliée au châssis du tracteur.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La Fig. 1 est une -vue de profil d'un tracteur et d'une charrue multisoc montée à l'arrière en position de travail,, la roue arrière hors sillon, du tracteur étant supposée enlevée.
La Fig.2 est une vue agrandie de la partie médiane de la Fig.
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La Fig. 3 est une vue en perspective avec une roue arrière enlevée montrant en outre de légères variantes.
Les Figs. 4 et 5 sont des coupes partielles par les lignes 4-4 et 5-5 de la Fig. 2.
La Fig. 6 est une vue à plus grande échelle avec coupe partielle du dispositif de réglage représenté à la Fig. 2.
La Fig. 7 est une coupe de profil d'une partie de la Fig. 6.
La Fig. 8 est une vue en perspective arrière du dispoaitif de levage hydraulique montrant son association avec une flèche de support ainsi qu'une des variantes de la Fig. 3.
Le tracteur 10 a l'une de ses roues avant 11 (la roue gunche) reposant sur la surface 12 du terrain et l'autre roue avant ainsi que la roue de sillon arrière 13 reposant au fond 14 du dernier sillon creusé précédemment. La roue arrière non représentée (roue gauche) repose sur la surface 12, le tracteur étant penché sur le côté de la pmfondeur de labour 15.
La charrue 16 est reliée au tracteur 10 par une paire de bielles de traction 17 (voir aussi Fig. 8) et une bielle supérieure médiane 18, les bielles 17 étant reliées par des tiges de levage 19 à des bras 20 fixés aux extrémités d'un arbre transversal 21 du groupe hydraulique 22 du tracteur Un levier de commande 22 permet de soulever normalement la charrue 16 à la position de transport au-dessus du sol 12 en maintenant la pression hydraulique et d'abaisser la charrue en supprimant la pression.
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Une console 24 est fixée sous la boite d'essieu 25 (en utilisant s'il y en a, des trous lisses ou filetés percés dans la botte) du coté de la roue hors sillon du tracteur 10 pour former un point d'appui à pivot transversal 26 pour une flèche 27 à section en U renversé. L'extrémité arrière 28 de la flèche se termine avec le point d'articulation 29 de la bielle de traction gauche 17 et de la tige de levage 19, et comporte une surface portante formée par une plaque rapportée 30 (Fig. 5) située sous un patin de pivot 31 suspendu sous l'articulation 29 ou à son voisinage.
Lorsqu'on a abaissé la charrue en supprimant la pression hydraulique sur le système articulé au moyen du levier de commande 23, le poids de la charrue est reporté sur l'extrémité arrière 28 de la flèche 27.
L'extrémité avant 32 de la flèche 27 est reliée au tracteur par un dispositif de réglage 33 dont les détails apparaissent sur les Figs.
6 et 7. A un bloc pivotant transversal 34 (Fig. 4) pourvu de tourillons 34A tournant dans les ailes de la flèche est reliée l'extrémité inférieure 35 d'une tige de vérin 36. Le piston 37 du vérin se meut dans un cylindre hydraulique 38 relié par une conduite 39 au groupe hydraulique 22, sous la commande d'un levier 40 qui existe déjà dans beaucoup de groupes pour commander d'autres équipements à actionner hydrauliquement pouvant être montés sur le tracteur.
La tête 41 du cylindre 38 est forée pour recevoir l'extrémité lisse 42 d'une tige filetée 43, et elle est évidée en 44 pour recevoir une rondelle 45 maintenue par une goupille fendue 46, la vis étant ainsi libre de tourner par rapport à la tête de cylindre. La tige 43 se visse dans un écrou formé par un bloc transversal pivotant 47 supporté dans un bloc 48 pourvu de tourillons longitudinaux 49 tournant dans les oreilles 50 d'une console de support 51 fixée à une partie 52 du tracteur. Un volant à main 53 est fixé à l'extrémité supérieure de la tige 43.
La Fig. 3 représente une console modifiée 51A ayant des oreilles 50A allongées et qui convient au montage sur certains types de tracteurs cette figure représente aussi le patin de pivot 31 porté en 29A en avant du point d'articulation 29 de la bielle 17 et de la tige 19 (voir aussi Fig. 8). La roue arrière hors sillon 13A du tracteur est visible à la Fig. 8.
Entre une collerette 54 fixée à la tige de vérin 36 et le bloc pivotant 34 est monté un fort ressort de compression 55. Lorsqu-'aucune pression hydraulique n'est appliquée au cylindre 38, la poussée vers le haut de l'extrémité aval 32 de la flèche 24 est transmise par le bloc pivotant 34, le ressort 55, l'extrémité 36A de la tige de piston 36, la tête de cylindre 41, la tige filetée 43 et la console 51 à la partie 52 du tracteur.
La charrue est placée à la profondeur de travail voulue en faisant tourner le volant à main 53, et le ressort 55 permet à la charme de monter ou descendre par rapport au tracteur lorsqu'on travaille sur un terrain ondulé. Normalement, une pression d'huile n'est pas appliquée dans le cylindre 38, mais si la compensation permise par le ressort 55 n'est pas suffisante pour maintenir entre les plaques 30 et 31 le contact nécessaire pour éviter le risque de patinage des roues, (à la suite duquel les roues pourraient se mettre à tourner sur elles-mêmes et s'enfoncer), la manoeuvre du levier 40 au moment où cette circonstance se produit ou que l'opérateur voit qu'elle risque de se produire, assure le maintien ou le rétablissement du contact entre les plaques 30 et 31 pour éviter le patinage.
Une telle commande hydraulique n'est généralement nécessaire que rarement et seulement pendant quelques instants, de sorte que le groupe hydraulique 22 n'est pas soumis à un usage excessif.
Le diamètre du cylindre 38 est tel que l'application de la pression d'huile totale disponible n'est pas suffisante pour soulever complètement la charrue hors de la position de travail. Un tel soulèvement de la charrue est effectué en manoeuvrant le levier 23 de la manière habituel-
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le. Le volant à main 53 et le levier 40 peuvent être manoeuvrés tous deux par l'opérateur assis sur son siège.
La flèche 27 est relativement légère avec la section en U re- présentée, mais on peut utiliser une section équivalente en caisson ou autre pour obtenir la rigidité nécessaire. Le dispositif de réglage 33 est aussi relativement léger. L'avantage de l'invention provient du report du poids de la charrue sur le tracteur et non pas d'un poids addi- tionnel appliqué au tracteur. En particulier, il n'est pas nécessaire de lester les bandages ou d'alourdir les roues; des bandes de roue ne sont pas non plus nécessaires.
Le patin 31 pivote de façon à maintenir sa face appliquée sur la plaque 30 et les dimensions de la plaque et du patin sont suffisantes pour donner une surface de portée réciproque convenable et pour permettre un mouvement latéral relatif entre la charrue et le tracteur pendant le travail. L'articulation de l'extrémité avant 32 de la flèche 27 avec la tige 36, et l'articulation à double tourillonnement de la tige filetée 43 sur la console 51 donne la souplesse nécessaire pour se plier aux mouvements relatifs entre la flèche 27 et le tracteur, autres que le mouvement relatif permis par le ressort compensation 55. Une patte pendante 56 (Fig. 2) traversant une fente de la face supérieure 57 de la flèche 27 peut être prévue pour s'opposer à la torsion transversale de la flèche.
Des essais effectués avec un tracteur à quatre roues pesant 2 tonnes 1/4 (y compris le dispositif de levage adjoint) et à roues arrière motrices, montrent qu'en chargeant le tracteur avec une charrue semi-effcn- dreuse à cinq sillons pesant 600 kg, les deux roues arrière commencent à patiner exactement au même moment pour une pente ascendante de 1 pour 3 et une profondeur de labour de 30 cm. Ceci montre que le poids est supporté de façon à partager à peu près également l'adhérence entre les deux roues arrière. Le patinage peut être très réduit et, en utilisant le cylindre 38 en cas de nécessité, on évite entièrement que les roues se mettent à tourner sur place.
On peut ainsi utiliser plus complètement la capacité du moteur et augmenter la vitesse de labourage, un bon labourage étant possible jusqu'à des pentes qui, normalement, ne conviennent pas aux tracteurs à roues. Il est souvent possible de labourer un plus grand nombre de sillons. On réalise une économie appréciable de combustible et à part la forte réduction de l'usure des bandages, le mécanisme de tramsmission du tracteur subit aussi moins d'usure.
Lorsque l'invention, comme dans la description qui précède, est appliquée à un dispositif de levage hydraulique comprenant les deux bielles de traction 17, les tiges de levage 19 et la bielle supérieure médiane 18, l'énergie hydraulique ne joue aucun rôle dans le support du poids de la charrue lorsque celle'-ci repose sur l'extrémité arrière 28 de la flèche 27, mais la souplesse du système de bielles lui permet de contribuer à reporter plus de la moitié du poids de la charrue sur la roue hors sillon du tracteur, peut être à came de la position de la flèche 27 du coté le plus proche de cette roue.
Le dispo- sitif de l'invention peut faire partie intégrante d'un tracteur. Cependant l'invention est particulièrement intéressante comme accessoire applieable aux tracteurs existants. L'accessoire complet, flèche 27, support de pivot 24 et dispositif de réglage 33, se monte très rapidement sur le tracteur. Aucune modification de l'équipement existant n'est nécessaire et 'la présence du dispositif ne gêne pas l'utilisation du tracteur avec d'autres instruments. En outre, lorsqu'il est monté sur un tracteur, le dispositif est utilisable pour reporter sur les roues arrière le poids d'instruments autres que les charrures, si ce report est avantageux pour permettre au tracteur d'exercer un grand effort de traction.