CH458820A - Machine agricole - Google Patents

Description

  



  Machine agricole
 La présente invention concerne une machine agricole du genre généralement connu sous le nom de   a    moissonneuse fourragère    >     dans laquelle on utilise des rotors de coupe rotatifs, comprenant des bras de coupe pivotes en des points régulièrement répartis à la périphérie d'un rotor central de support. Une telle machine est en général prévue pour être fixée à un tracteur dont l'arbre de commande entraîne le rotor.



   Lorsqu'on ne limite pas le mouvement de projection vers l'extérieur des bras de coupe, ces derniers sont maintenus dans la position de coupe par la force centrifuge qui résulte de la rotation du rotor et c'est l'énergie cinétique résultante emmagasinée dans chaque bras qui fournit la force de coupe de ce bras. Toutefois, lors de la rencontre avec la matière à couper, une partie de cette énergie est absorbée par la résistance de cette matière et, du fait de cette résistance, le bras de coupe pivote vers l'arrière par rapport au rotor jusqu'à ce que l'on atteigne un équilibre entre la force qui résulte de cette partie de l'énergie et la force de réaction provenant de la résistance de la matière. La coupe a alors lieu sous 1'effet de la force correspondant au reste de l'énergie cinétique du bras de coupe.

   Une telle absorption d'énergie a donc pour résultat une réduction de la force de coupe avec une perte dont on pourrait autrement disposer ; c'est pourquoi l'invention a pour but de diminuer ou même de supprimer une telle perte.



   A cet effet, la machine agricole selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend pour chaque élément de coupe un organe permettant un mouvement de pivotement de l'élément dans une direction opposée au sens de rotation du rotor et limitant son mouvement de projection vers l'extérieur de façon à ce qu'une ligne longitudinale passant sensiblement par l'axe de pivotement et par le centre de gravité de l'élément rencontre une ligne transversale passant par cet axe de pivotement et par l'axe de rotation du rotor.



   Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de la machine agricole, objet de l'invention.



   La fig.   1    est une vue en élévation et en coupe de la machine.



   La fig. 2 est une vue en plan.



   La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.



   La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.



   La fig. 5 est un schéma montrant la disposition des éléments de coupe.



   La fig. 6 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fig. 4.



   La fig. 7 est une vue de droite de la fig. 6.



   Les fig. 8 et 9 sont des diagrammes des forces intervenant au cours du fonctionnement de la machine.



   Un rotor de coupe 11 est monté par l'intermédiaire de roulements à billes dans des paliers 12 solidaires d'un châssis 13 monté en pivotement sur   l'axe    d'une paire de roues 14 qui sont montées librement sur un essieu 15. Un attelage 16 fixé sur le châssis 13 sert à rattacher la machine à un tracteur, non représenté sur les figures, par l'intermédiaire d'une articulation 17. Le cylindre 11 est entraîné, par l'intermédiaire de courroies en V 18 et d'une boîte de vitesses 19, à partir de l'arbre de commande du tracteur qui est relié à l'arbre d'entrée 21 de la boîte 19.

   Un vérin hydraulique 22 est monté à pivotement en un point 23 sur le châssis 13 et il contient un piston 24 monté à pivotement en un point 26 sur l'essieu   15 ;    ce vérin 22 et son piston 24 permettent d'élever ou d'abaisser à volonté le rotor 11 en faisant pivoter le châssis 13 autour de l'axe des roues 14.



   Le rotor 11 comprend un tube central 27 présentant des fusées 28 et 29 par lesquelles il est monté dans les paliers   12.    Une série de chapes 31 en forme de U sont soudées sur le tube 27, le pied de ces chapes 31 présentant une forme concave de façon à s'adapter sur la périphérie du tube 27. Les chapes 31 portent des axes 33 sur lesquels sont pivotes des éléments de coupe 34 régulièrement espacés suivant la périphérie et suivant l'axe du tube, la répartition suivant la périphérie des éléments 34 successifs étant telle que l'ensemble du rotor est pratiquement équilibré dynamiquement.

   Les éléments 34 sont disposés conformément au schéma de la fig. 5 : ils portent les références 101 à   118    suivant leur ordre dans la direction de   l'axe,    et leur position suivant la périphérie correspond aux angles indiqués sur le schéma. Les paliers 12 présentent des joues 36 qui enveloppent les roulements à billes et s'opposent ainsi d'une façon importante à l'introduction des morceaux de matière coupée.



   Les éléments de coupe présentent chacun une lame amovible 35 fixée sur l'élément 34 par un boulon 30, ces lames étant en un acier d'une résistance à la traction suffisamment élevée.



   Ainsi que le montrent de façon plus détaillée les fig. 6 et 7, chaque élément de coupe 34 présente en saillie une chape 37 qui porte un axe 38 sur lequel est pivotée une tige de traction   39 ;    celle-ci traverse une fente   41    ménagée dans une oreille 42 soudée à la périphérie du tube 27, la fente   41    permettant un mouvement latéral de la tige 39 lors d'un mouvement axial de cette dernière au moment où l'élément de coupe est amené à se déplacer dans une direction opposée au sens de rotation du rotor 11 sous l'effet d'une résistance excessive. Le mouvement de projection vers l'extérieur de chaque élément de coupe se trouve limité par un tampon 43 et un écrou 44 vissé sur la tige de traction 39.



  Le tampon 43 est en caoutchouc de façon à absorber les chocs lorsque l'élément de coupe est projeté vers l'extérieur à partir de sa position de repos ou après qu'il a été ramené vers l'arrière du fait d'un obstacle au cours de la rotation.



   Le diamètre de coupe du rotor 11 peut varier suivant les machines sur lesquelles il est monté et qui sont destinées à moissonner des produits différents ; on constate toutefois qu'un diamètre de   56 cm    est avantageux pour réaliser un certain nombre d'opérations différentes telles que la fenaison, la récolte des ensilages et la coupe de la paille. Avec ce diamètre, la vitesse du rotor peut varier considérablement pour les différentes opérations, par exemple elle est de 1000 tours/mn ou plus pour la fenaison,   1500    tours/mn ou plus pour la récolte des ensilages et jusqu'à 2000 tours/mn ou plus pour la coupe de la paille.

   Il faut noter que, bien que l'on ait mentionné les opérations de récoltes carac  téristiques    ci-dessus, on peut utiliser la machine pour d'autres usages, tels que le broyage des fanes de pommes de terre, l'étêtage des betteraves et le débroussaillage.



   Lorsque la machine est en cours de fonctionnement, les produits de récolte coupés sont projetés contre une tôle de guidage   44    et dans une goulotte d'évacuation 45 à l'intérieur de laquelle est disposé un déflecteur pivotant 46 commandé par un levier 47 et une tige 48. Ce déflecteur 46 permet donc de tasser les produits coupés sur toute la largeur du rotor 11 jusqu'à une dimension égale à la moitié de cette largeur, de façon à ce que la partie de la récolte coupée au cours d'une passe puisse être déposée sur seulement la moitié de la surface sur laquelle a lieu la coupe.

   Au cours d'une seconde passe, on peut faire pivoter le déflecteur   46    à l'aide d'un levier de commande 49 de façon à ce qu'on puisse déposer la partie de la récolte coupée au cours de cette seconde passe côte à côte avec la partie précédemment coupée. En variante, en faisant fonctionner d'une façon convenable le déflecteur   46    ainsi que la machine, on peut déposer une seconde couche des produits moissonnés sur celle déjà déposée au cours d'une passe précédente.



   Comme le montrent les dessins, les bords de coupe des couteaux 35 sont disposés parallèlement à l'axe de rotation du rotor.   II    faut toutefois noter que ces bords peuvent faire un certain angle avec cet axe de façon à obtenir si on le veut un biseautage des produits moissonnés.



   On prévoit dans la réalisation et le montage des éléments de coupe 34 un certain jeu pour le diamètre de coupe du rotor, ce qui permet de régler chaque couteau de façon précise en association avec une tige de coupe, non représentée sur les figures, lorsqu'on utilise une telle tige, par exemple pour la coupe de la paille, la fente 41 permettant le mouvement latéral nécessaire de la tige de traction 39 pour un tel réglage. L'axe de la tige 39 doit normalement passer par le centre de gravité de l'élément de coupe 34 lorsque ce dernier se trouve dans sa position moyenne de réglage.



   On peut déterminer expérimentalement ou   mathé-    matiquement ou encore des deux   façons l'angle d'équi-    libre des éléments 34 ; ainsi qu'il a été mentionné plus haut, la position initiale des éléments 34 est, pour que l'on arrive à de meilleurs résultats, telle que l'on obtienne l'angle d'équilibre ; il faut toutefois noter que   l'on    peut obtenir de bons résultats avec une certaine variation de cet angle.



   La force de coupe   Ft    résulte de la force centrifuge
F, et elle est appliquée au bord du couteau 35 suivant une direction tangente au cercle de coupe et avec un bras de levier R égal à la distance du point de pivotement A (voir fig. 8) à la tangente d'application de la force ; la force centrifuge   F,.    agit suivant la direction d'une ligne passant par le centre de rotation C du rotor et par le centre de gravité   G    de l'élément   34.   



   L'équilibre des forces autour du point de pivotement   A    se traduit par l'équation :   
 FtR = FeD,
 d'ou
 F=-
 R
 R   
D étant la distance du point de pivotement A à la ligne d'action de la force centrifuge.



   Il s'ensuit donc que, jusqu'à ce que la résistance R,. de la matière à couper soit égale à la force de coupe
Ft, l'élément de coupe 34 exerce une force de coupe maximale bien qu'il soit libre de pivoter vers l'arrière pour le cas où il heurte des objets solides tels que des pierres.



   Ainsi que le montrent les diagrammes de force des fig. 8 et 9, les forces qui interviennent ainsi que décrit ci-dessus ont également pour effet de soulager les axes 33 d'une partie notable de la charge à laquelle ils seraient soumis du fait de la force centrifuge si les éléments de coupe 34 étaient suspendus librement sur ces axes   33 ;    cette partie de la charge est représentée dans le présent mode de réalisation par la traction des tiges 39. Ainsi, d'après les diagrammes, la traction P de la tige 39 résiste au couple de rotation de l'élément 34 autour du point de pivotement A qui est égal à F, D,
 d'où   FD      =    Px    FeD   
 ou encore P =-,
 x x étant la distance entre le point de pivotement A et la tige de traction 39.



   La charge appliquée aux axes 33 par la force centrifuge est par conséquent représentée par la force L qui agit suivant une ligne passant par le point de pivotement A et par le centre de gravité G de   l'élé-    ment de coupe 34. Le diagramme de forces de la fig. 9 montre bien que la force L est notablement inférieure à la force centrifuge   F,.   

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine agricole comprenant des éléments de coupe rotatifs comportant des bras de coupe pivotes en des points régulièrement répartis à la périphérie d'un rotor central de support, caractérisée en ce qu'elle comprend pour chaque élément de coupe un organe permettant un mouvement de pivotement de l'élément dans une direction opposée au sens de rotation du rotor et limitant son mouvement de projection vers l'extérieur de façon à ce qu'une ligne longitudinale passant sensiblement par l'axe de pivotement et par le centre de gravité de l'élément rencontre une ligne transversale passant par cet axe de pivotement et par l'axe de rotation du rotor.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que la position de l'organe de limitation est telle que, en rotation à la vitesse de coupe, chacun des éléments de coupe est disposé suivant l'angle d'équilibre.

   2. Machine suivant la revendication ou la sousrevendication 1, caractérisée en ce que l'organe de limitation comprend une simple butée faisant saillie sur le bras de coupe et située, lorsqu'il se trouve dans une position déterminée, au voisinage immédiat du corps du rotor, de façon à venir au contact de ce corps dès que l'élément tend à se diriger vers l'extérieur sous 1'effet de la force centrifuge.

   3. Machine selon la revendication ou la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de limitation comprend une tige de traction qui est pivotée sur le bras de coupe en un point situé entre son axe de pivotement et le bord de coupe et qui est orientée vers l'ar- rière du bras, par rapport à la direction du mouvement de coupe, de façon à relier ce bras au rotor.

   4. Machine selon la sous-revendication 3, carac térisée en ce que la tige de traction traverse une fente ménagée dans une saillie du rotor et reçoit par un filetage un écrou qui constitue une butée pour l'élément de coupe.

   5. Machine selon la sous-revendication 4, carac térisée en ce qu'elle comprend un tampon élastique disposé entre l'écrou et la saillie.

   6. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le bord de coupe de chaque élément est présenté par une lame d'acier amovible.

   7. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les éléments de coupe sont disposés sur le rotor de façon que l'ensemble de celui-ci soit pratiquement équilibré dynamiquement.

   8. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que l'écartement axial des éléments de coupe est tel qu'il existe un léger chavauchement de ces éléments, de façon à ce que la coupe ait lieu sur toute la largeur du rotor.

   9. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que l'ensemble du rotor est porté par un châssis qui est monté sur une paire de roues de support en pivotement autour de l'axe de ces roues et qui est relié à un dispositif hydraulique permettant de faire pivoter ce châssis pour élever ou abaisser l'ensemble du rotor, ce qui détermine la profondeur de coupe.

   10. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les bords de coupe des éléments font un certain angle avec l'axe de rotation du rotor.