Hippotese, Le cheval de Travail

En janvier 2025, nous avons été sollicité (Jean-Louis Cannelle, Michel Schnoebelen et moi même, Deny Fady) par la commune de Ungersheim (Haut Rhin) pour venir faire un audit et des mesures d'efforts sur leur calèche de ramassage scolaire. Voici le compte-rendu de cette expertise.

1) La ville d'Ungersheim :

Ungersheim (68190) est une commune du Haut Rhin, située à 15 km au nord de Mulhouse et faisant partie de la M2A (Mulhouse Alsace Agglomération) et de l'aire d'attraction de Mulhouse (commune de la couronne).
2 440 hab. (2022). Densité : 181 hab./km²
Altitude : Min. 212 m; Max. 241 m
Maire : Jean-Claude Menschµµµ La commune a accueilli le puits Rodolphe (ou carreau Rodolphe), l'une des principales mines appartenant aux mines de potasse d'Alsace (1913 à 1976).

2) Objectif de l'étude :

La municipalité d'Ungersheim (Haut Rhin) souhaite connaître les efforts fournis par les chevaux affectés au transport scolaire municipal pendant leur prestation.

3) Valeurs standard admises :

3.1) Vitesse au pas et au trot :

Vitesse : la vitesse moyenne standard d'un attelage au travail est de :
Vitesse moyenne au pas : 1,2 à 1,6 m/s (4,32 à 5,76 km/h), moy 5 km/h
Vitesse moyenne au trot : 2,4 à 3,2 m/s (8,64 à 11,52 km/h), moy 10 km/h

3.2) Valeurs seuils, notion d'"Effort standard" :

Les valeurs seuils des capacités de traction sont dépendantes de chaque individu. la capacité usuelle de traction correspond aux efforts que nous appelons "efforts standards".
Ce sont les efforts que l'on peut raisonnablement demander (en moyenne) à un cheval de travail pendant 6h / jour, 5 jours / semaine, sans que sa santé n'en soit affectée et recommencer la semaine suivante.

Pour un cheval de travail comtois, d'environ 750 kg, en bonne santé, correctement entraîné et suffisamment nourri, on peut considérer, d'après nos observations, que l' effort standard correspond environ à :

- Effort standard au pas (vitesse de 4 à 5km/h) : 70 kgf
- Effort standard au trot (vitesse de 10 à 11 km/h : 35 kgf

La capacité de traction ponctuelle (Efforts importants), correspond au double de la capacité usuelle (Michaut et Cochet, 1959) soit 140 kgf. Ces efforts peuvent être présents sur des périodes plus courtes (3 heures par jour par ex) et avec des temps de pause adaptés.

La capacité de traction exceptionnelle (Efforts intenses), correspond au triple de la valeur standard (soit 210 kgf) ils ne doivent être présents que de manière exceptionnelle sur des temps très courts, la fatigue doit être surveillée et des temps de récupération plus longs doivent être proposés.

4) Véhicule utilisé pour le transport :

Il s'agit d'une calèche à 4 roues à rayons, à bandage, munie de suspension et d'amortisseurs.
L’essieu avant est équipé d'une plaque tournante.
Elle a une capacité de 10 adultes (12 enfants) sur 2 bancs longitudinaux en vis à vis, à l'arrière + banquette transversale à l' avant de 3 places, équipée d'une " cale de menage " pour le cocher.
Son poids à vide : 765 Kg.
Sécurité : La calèche est équipée de 2 x 2 freins hydrauliques (2 pédales) qui actionnent des warning de signalisation et d'une " mécanique " (action sur les bandages sans patin de frottement , à réserver à un usage de frein de stationnement).
Le meneur est équipé d'un rétroviseur au dessus de lui, qui lui permet de surveiller la monté et la descente des enfants et leur position assise pendant le transport.
Il n'y a (malheureusement) pas de rétroviseurs extérieurs droite et gauche.
Lumières : la calèche est équipée de feux de position arrières et de clignotants arrières et latéraux (au niveau de la banquette avant) qui peuvent être commandés par des interrupteurs au pied. Le tout est relié à une batterie stationnaire logée sous la banquette.
La calèche est équipée d'une bâche très couvrante, fermable à l'arrière, avec des fenêtres transparentes sur les côtés et à l'arrière.
Elle est équipée de rambardes à l'arrière de part et d'autre de la porte, dans le prolongement des banquettes et d'un escalier à 2 marches. Les enfants montent par cet escalier. La porte en haut de l'escalier est verrouillable facilement par les enfants.
La calèche était équipée d'un brancard à 1 cheval le jour du test, mais peut facilement recevoir une flèche pour 2 chevaux.

Remarques : Les bandages de roue ont été refaits récemment.
La calèche sort de révision, roulements de roues changés et freins (qui couinaient) changés, elle nous semble très roulante, ce qui sera confirmé par les mesures au Datafficheur.

5) Plan et longueur des parcours de ramassage :

Il existe plusieurs parcours en fonction des jours de la semaine, nous avons suivi le parcours du vendredi. Voir affiche du ramassage scolaire sur le site web d'Ungersheim ci-dessous.

Pour des raisons de travaux, le parcours le jour des mesures était écourté, en passant place de la mairie, puis directement rue des Champs et rue Georges Brassens pour rejoindre l'école (en évitant la rue de Réguisheim et la rue de Paris). Voir tracé du parcours mesuré (site Géoportail).

Le parcours emprunté ce jour fait 1,74 km.

Parcours prévu :
Aller : jardin du Trèfle Rouge, place de la mairie, rue des Champs, rue Georges Brassens, école : 1,74 km.
Retour : école, rue Georges Brassens, rue des Champs, mairie, place de la mairie, jardin du Trèfle Rouge : 1,74 km.

Parcours réalisés :
Matin :
NB : Ce parcours n'est pas habituel, il a été organisé du fait de notre présence pour préparer les mesures.
Départ : Atelier Trefle-Rouge (10h57) à École (11h32). Grand tour d'échauffement, de réglage et de contrôle des appareils de mesure (sans arrêt), soit 35mn, allure trot, pas, distance parcourue inconnue.

Retour Atelier : départ École (11h37) à Atelier (11h54) (8 enfants, 3 arrêts) soit 17 mn, presque partout au trot : 1740 m en (17) mn -> 1740/17 x 60 -> 1,7 m/s, soit 1,7 x 3,6 = 6,14 km/h de moyenne.

6) Charge transportée habituelle et charge transportée le jour du test

6.1) Données de charge

Nb d'enfants transportés le jour de la mesure : 8
Nb d'enfants transportés max courant : 12
Ages : 5 - 9 ans, poids moyen des enfants : 30 kg
Charge enfants ce jour (estimation) : 8 x 30 = 240 kg
Charge enfants max courante (12 enfants) : 12 x 30 = 360 kg
Poids meneuse (déclaration) : 55kg
Poids de l'équipe technique (mesureurs) le jour du test (estimation) : 3 x 90 = 270 kg
Charge totale le jour du test avec les enfants : 240 + 55 + 270 = 565 kg
Charge totale le jour du test sans les enfants (retour) : 270 + 55 = 295 kg
Charge totale max courante (meneur + 12 enfants) : 360 + 55 = 415 kg
Poids à vide de la calèche (vérifié ce jour) : 765 kg
Poids de la calèche le jour du test (avec meneur et mesureurs ) : 765 + 55 + 270 = 1090 kg
Poids de la calèche ce jour (meneur, mesureurs et 8 enfants ) : 765 + 55 + 270 + 240 = 1330 kg
Poids de la calèche max courant (meneur et 12 enfants ) : 765 + 55 + 360 = 1180 kg

6.2) Conditions du test par rapport à une situation standard

Le jour du test, toutes les mesures ont été faites avec une charge de 1090 à 1330 kg, ce qui est sensiblement égale ou supérieure à la charge max qui peut être rencontrée en usage courant (12 enfants présents dans la calèche).

On peut donc considérer que les résultats obtenus le jour du test correspondent à une situation de pleine charge courante.
En effet, les efforts de traction des chevaux, dans une situation de ramassage courante la plus défavorable (12 enfants, soit 1180 kg) ne dépasseront jamais les valeurs mesurées le jour du test à la charge max (1330 kg). Si ces valeurs sont acceptables le jour du test, on pourra être rassuré pour les situations réelles courantes de ramassage.

7) Méthode de mesure, DataPalo :

Pour mesurer l’effort de traction, un capteur dynamométrique, a été positionné entre le cheval et la calèche. Ce capteur intégré à un palonnier spécifique ((DataPalo-Hippotese-Ceptec) permet l’enregistrement des données en continu, il remplace le palonnier d'origine qui est démonté.

Dans le DataPalo, le capteur mesure en kgf l'effort demandé 10 fois par seconde environ (1 kgf = 9,81 N), envoie ces valeurs à un microcontrôleur qui les enregistre sur carte SD, un second microcontrôleur calcule la moyenne de ces 10 valeurs, extrait aussi la valeur maxi parmi ces 10 valeurs et les envoie chaque seconde, par radio à un récepteur. On peut donc, depuis le siège de la calèche, avoir chaque seconde, en temps réel la valeur moyenne et maxi de l'effort demandé, pour contrôle.

8) Traitement des données :

8.1) Données brutes :

Les données brutes enregistrées se présentent sous forme de fichiers " texte " comprenant sur chaque ligne 1 numéro d'enregistrement, une date (année, mois, jour), une heure (heure, minute, seconde) et les 10 valeurs d'effort de la seconde en cours en kgf (ou decaN, dN)

8.2) Données traitées, valeur d'effort/temps :

Ces données brutes sont ensuite traitées pour donner une courbe de valeur d'effort en fonction du temps. Ci-dessous, courbe de toutes les valeurs d'effort du matin (31/01/25) de 10h57 à 11h54.

8.3) Données traitées, fréquence d’apparition d'une valeur :

Pour établir des moyennes ou des plages de valeur qui caractérisent une activité donnée en "effaçant" les valeurs nulles qui correspondent à du "non-travail" on utilise des programmes de modélisation spécifiques (Datagraph-Ceptec).
Ces programmes tracent les courbes de fréquence d'apparition des valeurs d'effort pendant une période donnée, et on peut, par essais successifs, trouver à partir de quelles valeurs les données représentées sont significatives (on ne garde alors que les valeurs de "travail effectif").

Fréquence d'apparition de toutes les valeurs d'effort du matin (pas de limite inférieure).

Fréquence d'apparition de toutes les valeurs d'effort du matin à partir de 6kgf.

9) Résultats :

9.1) Retour avec enfants, école-atelier, après 11h30 (courbe des valeurs d'effort).

Décomposition :
11h30, Rouge : Arrivée école, montée (pente 5%) devant école et mise en stationnement.
11h32, Vert : attente et chargement des enfants jusqu'à 11h37.
11H37, Bleu : départ depuis l'école jusqu'à entrée chemin Trèfle Rouge.
11h52, Mauve : montée chemin. 11H55, Arrivée et arrêt à l'atelier.

Observations :
- Zone rouge : la montée devant l'école sera étudiée plus loin.
- Zone verte : on observe quelques coups de collier à l’arrêt pendant le chargement des enfants.

(Danger !) Il faut absolument prévoir une barre d'attache sur la zone de stationnement dans l'angle opposé à l'entrée et la sortie du cercle..
NB : Nous avons fait un marquage au sol.

- Zone bleue : allure au pas et surtout au trot, efforts très modérés (moyenne voir plus loin). Les pics correspondent aux passages des ralentisseurs et aux redémarrages après arrêts (panneaux stop, feux de circulation, dépose des enfants).
- Zone mauve : chemin d'accès à l'atelier du Trèfle Rouge en légère montée, au pas, efforts modérés.

Dans l'ensemble, sauf zone rouge (étudiée plus loin) et mauve et les à-coups des ralentisseurs, les efforts ne dépassent jamais 60 kgf (589 N).
La variation de masse due aux dépôts des enfants, ne fait que varier faiblement la charge et n'est pas visible sur la courbe (3 arrêts, avec 60 à 90 kg de perte de masse pour chacun).
Globalement, la variation de charge, due aux enfants déposés (8 x 30 = 240 kg), ne représente que (240/1330 x 100) 18% de la charge totale (moins d'un cinquième).

NB : Le tracé des courbes de fréquence d'apparition de la seule zone bleue permet une analyse plus fine des efforts pendant le transport des enfants et surtout une moyenne.

9.2) Retour avec enfants après 11h30, détail du retour (courbe des valeurs d'efforts)

Si on ne garde que la zone bleue (retour 11h37 à 11h52) qui concerne seulement le retour avec les enfants, on note que la moyenne des efforts se situe autour de 20 kgf.
Cette valeur représente seulement 57 % de la valeur habituellement admise au trot (35 kgf, voir page 2).

9.3) Retour avec enfants après 11h30, détail du retour (courbe fréquence)

Si on trace la courbe des fréquences sur la période, en gardant toutes les valeurs (dans la mesure où les arrêts sont très courts et qu'il n'y a pas de pente descendante, les période de "non-travail" sont très peu présentes).

On obtient une moyenne de 18 kgf avec une plage d'écart-type de 1 à 36 kgf, soit 70 % des valeurs.

On peut facilement vérifier la validité de cette moyenne en retraçant la courbe des fréquences et en excluant les valeurs d'effort de 0 à 6 kgf (pour éliminer les arrêts et roulages sur la lancée).

On constate que le calcul de la moyenne des efforts est peu différente : 22 kgf avec une plage d'écart-type de 4 à 41 kgf, correspondants à 70 % des valeurs d'efforts.

10) Conclusion :

Dans les conditions précisées ci-avant, c'est à dire :

- Sur le parcours observé de 2 x 1,74 km reliant l'Atelier du Trèfle Rouge à l'École via Pl Mairie, rue des Champs, rue G. Brassens, - A l'allure du pas ou du trot (moyenne 6,14 km/h), - Sur un temps de course effectif de 2 x 20 mn (17 mn) environ, 4 x par semaine, - Avec le véhicule utilisé, calèche 4 roues, très roulante, de 765 kg (PV), - Avec une charge de 565 kg (supérieure à celle de 12 enfants + meneur),

Les mesures d'efforts effectuées donnent une moyenne d'environ 20 kgf avec une plage de 4 à 41 kgf.

Cette moyenne est tout à fait compatible avec l'attelage à un cheval de type comtois de 750 kg, en bonne santé, correctement entraîné et suffisamment nourri.

NB : Dans ce cas, les efforts demandés sont bien inférieurs aux efforts standards potentiels correspondants à 70 kgf au pas et 35 kgf au petit trot, pendant 6h / jour, 5j / semaine.

Remarque : Compte-tenu de la faible déclivité rencontrée sur la commune d'Ungersheim, on peut raisonnablement considérer que sur un parcours plus long (jusqu'à 3 km) et dans les mêmes autres conditions, la conclusion serait identique.

11) Étude de 2 cas " limite ", " ralentisseur et pente " devant l'école

11.1) Description des 2 cas " limite "

Pour prendre conscience des valeurs mesurées, très modérées en terme d'effort, du fait de la faible déclivité du parcours, on peut étudier 2 cas limites qui correspondent à des déclivité plus importantes.
Le ralentisseur (devant l'école) et la pente pour accéder à la plateforme de stationnement de la calèche. Cette pente a été mesurée à 5°, soit 8,75 %.
Pour réaliser ce test, nous avons effectué 2 montées successives.

Décomposition : Arrivée à l'école, 1ère montée, demi-tour, redescente, demi-tour plus large avec passage du ralentisseur de l'école, puis seconde montée.

Arrivée à l'école

1ère montée

Demi-tour (puis descente)

Passage ralentisseur

NB : La deuxième montée est identique à la première.

11.2) Analyse des 2 cas " limite "

Décomposition de la courbe des efforts : Passage du ralentisseur (vert-bleu) puis montée (rouge) devant l'école. Explication : Vert : passage de l'essieu avant sur le ralentisseur (4s), Bleu : passage de l'essieu arrière sur le ralentisseur (4s), Rouge : montée (pente 5%) et mise en stationnement (17s).

Ralentisseur : L'étude du (seul) ralentisseur nous donne une moyenne de 51 kgf avec une plage de 27 à 76 kgf. La dispersion des valeurs et la forme de la courbe indique que les efforts sont très ponctuels. La durée du passage du ralentisseur est inférieure à 10 s.

11.3) Conclusion sur les 2 cas " limites "

Montée devant l'École : L'étude de la seule montée (à presque 9%) nous donne une moyenne de 65 kgf avec une plage de 43 à 87 kgf. La dispersion des valeurs et la forme de la courbe indique que les efforts sont assez ponctuels. La durée de la montée est inférieure à 18 s.

11.4) Remarques sur l'étude des 2 cas " limite "

L'étude du passage du ralentisseur peut être extrapolé aux passage des autres ralentisseurs présents sur le parcours. Les efforts relevés indiquent que les ralentisseurs doivent être passés à l'allure du pas et si possible sans arrêt pour éviter le coup de collier.
La durée de passage est faible (10 s) et la valeur des efforts reste inférieure à celle d'un effort standard au pas.

L'étude de la montée devant l'école indique que celle-ci doit être passée à l'allure du pas, si possible sans arrêt pour éviter le coup de collier.
Les efforts relevés correspondent presque à l'effort standard au pas (70 kgf), la durée de la montée est assez faible (18 s) et se trouve avant l’arrêt de stationnement.
La montée correspond à la capacité usuelle de traction. Elle se situe de fait en milieu du parcours de ramassage et donc arrive après un échauffement correct.

L'étude de ces 2 cas limites permet de comparer les valeurs mesurées sur le parcours de ramassage avec des situations moins favorables.
Elle montre que même si l'on a des passages à déclivité plus marquée (ponctuelle comme des ralentisseurs ou continue) sur un parcours, c'est la mesure dynamométrique des moyennes de ces efforts de traction qui permet de valider l'utilisation d'un seul cheval ou d'une paire.

Dans l'utilisation du cheval observée, ici à Ungersheim, et dans les conditions de l'étude, on peut être rassuré sur les efforts demandés, très modérés, sur les parcours de ramassage envisagés, du fait de leur faible déclivité.

Ces valeurs confirment que l'utilisation d'un seul cheval est adaptée au parcours envisagé sous réserve qu'une barre d'attache soit installée sur la plateforme de stationnement de l'école.

12) Conclusion, observations et recommandations :

12.1) Sur la cavalerie :

Les chevaux sont en bon état et aptes au travail. Les mesures confirment qu’un cheval peut parfaitement faire seul le travail de ramassage. Il est toutefois possible de travailler en paire si les chevaux sont sous utilisés par ailleurs afin de leur garantir un travail régulier.
Par contre, seul l’attelage en simple permettra un travail personnalisé avec chaque cheval notamment sur sa souplesse et le maintien de ses qualités de locomotion.

Les pointes de tungstène, installées sur les fers, utilisées en permanence, provoquent des problèmes ostéo-articulaires notamment de l’arthrose prématurée avec calcification des cartilages complémentaires des pieds. Afin de réaliser une surveillance continue, nous recommandons une visite ostéopathique par an pour chaque cheval en plus des ferrages habituels.
Pour garantir leur longévité au travail, il faudra prévoir des périodes sans pointe sur leurs fers et un travail de fond soit en attelage en simple soit en travail à pied pour préserver leur souplesse.

12.2) Sur la sécurité :

Pour du transport de personnes, nous attirons votre attention sur plusieurs points :
- La nécessité d’avoir un aide (groom).
- Le meneur devrait attester d’une qualification professionnelle.
- Lors des temps de chargement / déchargement, il faut la possibilité d’attacher les chevaux.%%

Nous recommandons donc :
1) d’installer une barre d’attache solide à l’école.
2) de demander la validation d'un CS UCAC aux meneurs .

NB : le CS UCAC, accessible uniquement aux professionnels pouvant justifier d'au moins une année d’expérience dans le domaine, permet de passer les épreuves en quelques jours.

Le 1er mars 2025

Si vous voulez le PDF de cet audit, c'est ici...

Ivan Wassermann nous a envoyé un petit compte-rendu des tests qu'il a fait sur 2 saisons avec le Flex.
J'ai ajouté les 4 pages du doc technique du Flex, capturé sur le site du constructeur (https://www.noieilcavallo.org/flex/). J'ai aussi ajouté une petite vidéo en utilisation, filmée en 2017 à Tec-n-Bio (avec des mesures de force au Dataffiheur) et une vidéo du site du constructeur.

À la ferme de St Ferréol dans le Diois, nous (David et Ivan) cultivons, plantes médicinales, céréales et maraîchage de plein champ sur 15 ha. Nous essayons de réaliser le plus d’actions agricoles en traction animale quand cela est possible et envisageable.

(Préparation du lit de semence avec le FLEX et David à St Ferréol, photo Ivan Wassermann)

Pendant deux saisons nous avons utilisé le Flex principalement pour la préparation du sol pour le maraîchage de plein champs et les céréales.

(Intervention à la herse étrille sur céréales avec le FLEX à St Ferréol, photo Ivan Wassermann)

Petit rappel ! Le Flex est un porte-outil développé par Albano Moscardo (https://www.noieilcavallo.org, albano.moscardoCHEZgmail.com), constructeur italien de matériel moderne de traction animale.

(Document technique du FLEX, P1/4, photo noieilcavallo.org)

(Document technique du FLEX, P4/4, photo noieilcavallo.org)

Ce porte-outil à quatre roues (2 roues avant, jumelées comme sur les anciens cultivateurs) avec relevage hydraulique manuel est conçu pour être tiré par deux chevaux de front. Il est bien adapté pour la préparation de sol.

(Le châssis du FLEX est inspiré des cultivateurs traditionnels, photo Loiselet)

Albano Moscardo fabrique deux modules porte-dents qui s’adaptent au porte-outil : un griffon et un vibroculteur avec rouleau émietteur.

(Document technique du FLEX, P2/4, photo noieilcavallo.org)

(Document technique du FLEX, P3/4, photo noieilcavallo.org)

Les différents modules se montent sur le porte-outil via trois boules d’attelage (type remorque voiture).

(Le FLEX avec sa herse étrille, photo Ivan Wassermann)

Nous avons également finit la conception d’un module de herse étrille. Ce module avait été commencé par Trifin Gloaguen, financé par Hippotese, en 2021, sur une conception de l’Atelier Paysan (Thomas Peyre).
Ce module reprend d’ailleurs en partie la structure de la herse étrille que propose ce dernier. Ce module s’utilise très bien pour le désherbage des céréales à la sortie de l’hiver. De plus, il est relativement peu tirant, et donc idéal pour remettre les chevaux au travail pour la saison.

Nous avons principalement utilisé le module de vibroculteur (petites dents + rouleau émietteur), qui nous a permis de bien préparer notre sol pour la plantation des pommes de terres et oignons (0,5ha), ainsi que pour le semis de seigle (0,5ha) et d’orge (0,5ha).

Dans l’ensemble nous sommes vraiment satisfaits de ce porte outil et des différents modules qui s’y adaptent et nous projetons d’en faire l’acquisition pour la saison prochaine.

2 à 3 passages de FLEX ont été nécessaires pour faire un semis ou une plantation, photo Ivan Wassermann

Itinéraires techniques :
Pour des raisons de sols très argileux et de météo nous avons pour le moment principalement utilisé le Flex après un premier passage de vibroculteur au tracteur, passage qui n’avait pas permis d’obtenir une préparation de sol satisfaisante pour un semi, ni une plantation.
Sur un sol nu (chaume de sarrasin après moisson et passage de l’hiver), chez nous deux à trois passages de Flex se sont avérés nécessaires pour faire semis ou plantations.

Dans une projection future nous pensons utiliser le Flex pour la reprise d’un labour d’automne, labour fait à cheval bien évidement. Un ou deux passages seront nécessaires pour les semis d’automne. Nous projetons également de développer d’autres modules, un émietteur/émotteur, cover-crop. Avis aux amateurs-trices intéressés-ées de prendre contact avec nous ! (wassermann.ivanCHEZlaposte.net).

Points techniques sur le fonctionnent de l’outil :
- Le changement des modules se réalise assez facilement grâce au levage hydraulique du porte outil et aux trois boules d’attelage qui servent d’amarrage entre les modules et la structure porte-outil.
- L’ensemble reste très roulant et mobile, une personne suffit pour faire le changement de module. (sur sol plat et stabilisé bien sûr – et pour nous sur béton dans un bâtiment).
- Le relevage hydraulique est simple et rudimentaire : une pompe double effet (montée et descente), 3 mètres de tuyau et un piston. Il reste très efficace pour le relevage en bout de champs, trois aller-retours sur le levier suffit à lever les modules du sol. Un inverseur permet de changer de position, levage ou descente, facilement.
- Le terrage du module ainsi que son angle d’attaque sont réglables. Ces réglages se réalisent par de simple vis et est facile à réaliser quand l’outil/module n’est pas en tension. Une certaine connaissance/familiarisation avec l’outil est tout de même nécessaire pour comprendre son fonctionnement et l’utiliser sans effort.
- La largeur de travail est d’environ 1,20 mètre.

Remarques – pistes d’amélioration
- Nous avons mis des repères pour indiquer le sens d’action du levier de relevage (levage ou descente).
- La vis de réglage du terrage est un peu courte, un à deux centimètres de plus permettraient d’avoir plus de choix sur la hauteur de l’outil, notamment pour faire un travail plus superficiel.
- Le travail sur un sol très argileux comme c’est le cas chez nous, demanderait presque plus de puissance de traction que deux chevaux, au vu du travail du sol fourni par les modules.
- Il n’est pas possible d’adapter un siège sur la structure il faut marcher à coté, mais cela nous convient. La solution que propose Albano Moscardo est d’atteler le Flex à un avant train, voir la vidéo du site du constructeur (en fin de billet).

Ivan et David

Ivan Wassermann et son cheval Tarik en démonstration à Tec-n-Bio 2023

En 2017, à Tec-n-Bio, nous avons fait quelque démonstrations du porte-outils Flex de Noieilcavallo qu'Hippotese venait d'acquérir.
Nous en avons profité pour faire quelques mesures d'efforts avec le Datafficheur.
Cette petite vidéo vous présente ces essais.

NB : Comme indiqué en fin de vidéo, les mesures au Datafficheur ont été réalisées sur un seul cheval, Les données lues (que vous entendez en fond sonore) sont donc à multiplier par 2. Le Flex demande donc dans ce terrain (très caillouteux) une traction moyenne de 180 à 240 kgf (1800 à 2400 N).

Le Flex peut aussi être attelé à un avant-train. Voici une vidéo de présentation chez Albano Mascardo, son constructeur, issue de son site https://www.noieilcavallo.org/flex/.

De nombreux prestataires en vigne ou vignerons, utilisent leur chevaux dans la pente.

Si parfois, ils choisissent de ne travailler qu'à la descente (et donc de remonter à vide) ils leur arrivent aussi de travailler à la monté et à la descente en alternant les passages d'une fois sur l'autre pour limiter l'effet de l'érosion (en particulier sur le rang descendant).

On peut donc se demander quel effort (supplémentaire) on demande à nos "collègues équidés" dans cette situation pendant la montée.

Morgane et Alice pendant une formation CERRTA "vignerons du Jura" en avril 2024

Tentons une estimation rapide...

On sait que la Puissance (W) = Force (N) x La Vitesse (m/s) P = F x V

On peut prendre un exemple pour comprendre : À plat, 1 cheval de 700 kg qui tire un outil de 20 kg à 1 m/s avec un effort de 70 kg (à peu prés 700 N) développe une puissance de 700 w mesurée (pour la traction de l'outil) + l'énergie propre à son déplacement horizontale (non mesurée et que nous négligerons ici).

En première approche, on considère que l'énergie due au travail du sol ne change pas dans la pente (même travail aratoire) mais que s'y ajoute une énergie nécessaire à l'élévation verticale de la masse du cheval et de celle de son outil.

C'est ce supplément qui nous intéresse ici...

Donc, le même cheval qui se déplace en travaillant à la monté sur une pente de 10% (5,7°), dans les même conditions de sol, d'outil et de vitesse, développe toujours une puissance de 700 w pour le travail, mais élève en plus chaque seconde de 10 cm (0,1 m) sa masse et celle de l'outil, soit 720 kg.

Cela revient à tirer verticalement 720 kg (7200 N) à la vitesse de 0,1 m/s soit développer une puissance supplémentaire de 720 w (rappelez-vous la démonstration de watt sur la 2ème diapo du billet sur les mesures d'efforts ici).

Le cheval fourni donc dans ce cas (pente à 10 %) une puissance de 720 + 700 = 1420 w (Plus de 2x plus qu'à plat) ou l'équivalent d'un effort de 142 kg sur du plat (qui est un effort important).

Le même cheval sur une pente à 20 % (11,3°) 7200 N x 0,2 m/s = 1440 w soit 1440 + 700 = 2140 w (Plus de 3x plus qu'à plat) ou l'équivalent d'un effort de 214 kg (qui est un effort très important).

Le même cheval sur une pente à 30 % (16,7°) 7200 N x 0,3 m/s = 2160 w soit 2160 + 700 = 2860 w (Plus de 4x plus qu'à plat) ou l'équivalent d'un effort de 286 kg (qui est un effort à ne demander que de manière limité dans le temps).

Il faut donc être bien conscient des efforts supplémentaires que l'on demande à un cheval sur un terrain en pente.

En vigne, une pente de 10 % (5,7°) est courante, une vigne de 20 % (11,3°) fréquente et certaines parties de vigne atteignent parfois les 30 % (16,7°). Nous avons mesuré en Jura des vignes qui finissent en haut de parcelle à 19° (34,4 %) voir 20° (36,4 %).

Si l'on souhaite travailler ces parcelles à la montée, il faudra gérer les temps de récupération (la descente peut être considérée comme un temps de récupération) et les temps de pause. Il faudra aussi être attentif à l'échauffement (commencer par des rangs peu pentus), surveiller la fréquence cardiaque de l'animal et limiter le temps global de travail (répartition sur plusieurs jours de l'intervention, ou sur plusieurs chevaux, par exemple).

Une autre possibilité est de réduire la vitesse de travail et de cadencer le pas, en effet le cheval a tendance spontanément à accélérer dans les montées, ce qui est contre-productif. Il faut au contraire le ralentir...

Et évidemment, le choix d'un cheval adapté (plus léger, plus trapu) et au pas naturel plus lent est à privilégier.

Nous poursuivrons notre réflexion avec une étude de cas plus général dans un prochain billet...

Suite des précédents billets (ici et là) sur la recherche d'une méthode non invasive de mesure d'efforts et temps de récupération chez un équidé en situation réelle de travail.

Voici un petit récapitulatif des données observées/calculées à partir de notre observation non-invasive...

Longueur de ligne moyenne : 78 m
Vitesse de travail moyenne: 0,942 m/s (3,39 km/h)
Temps de travail total (pour cette intervention) : 57 mn et 10 s
Réparti ainsi :
Effort inférieur à 6 kgf (0 - 6 kgf), pendant 35 mn, 62 % du temps total
Effort de 6 à 44 kgf, pendant 8 mn, 14 % du temps total
Effort supérieur à 45 kgf, pendant 14 mn, soit 24 % du temps total
Nota 01 : Une donnée toutes les 0,1865 s, 11368 données inférieur à 6 kgf, soit 2120 s ou 35 mn/57 mn (62%), 2654 données entre 6 et 44 kgf, soit 495 s ou, 8 mn/57 mn (14%), 4368 données supérieur à 45 kgf, soit 815 s ou 14 mn/57 mn (24%).

Plage d'effort quand l'outil travaille : de 45 kgf à 150 kgf
Effort moyen quand l'outil travaille : 97 kgf soit 97 x 9,81 = 951,57 N (1 kgf = 9,81 Newton)
70 % des valeurs présentes sont comprises entre 78 kgf à 116 kgf (Moins un écart-type, plus un écart-type).

Angle de traction par rapport au déplacement du cheval : 12,9 °, soit un cos(12,9) = 0.9747
Nota 02 : On peut remarquer aussi que l'angle de traction est faible (12,9°) par rapport à l'angle théorique (15°), sur la photo de profil en traction, l'angle d'inclinaison du collier sur l'épaule, semble un peu trop vertical. Épaule très verticale sur ce cheval ? collier trop serré en haut ? position des crochets trop basse? ... A vérifier...

Puissance moyenne nécessaire pour que l'outil travaille :
La Puissance (en watt) = Force (en Newton) x cos α x Vitesse (en mètre/seconde)
P = 951,57 x 0.975 x 0,942 = 874 W

Pour rappel, voici une diapo sur l'Énergie.

L'énergie totale fournie par le cheval pendant le temps ou l'outil travaille effectivement est égale à E = P x t

Soit E = 874 w x 815 s = 712310 Joules (712 kJ),
comme 1Wh = 3600 J
on a E = 712310/3600 = 198 Wh (Watt-heure, Wh, unité d'énergie souvent utilisée en électricité, plus parlante).

Que l'on pourrait exprimer autrement, pendant sa séance, le cheval à travaillé effectivement 815 s (soit 815/3600 = 0,226 h) à une puissance de 983,5 W.
Il a donc fourni 874 x 0,226 = 198 Wh (pendant que l'outil est en terre).

Nota 03 : On ne considère ici que l'énergie nécessaire à la traction de l'outil, sans prendre en compte l'énergie que le cheval dépense pour se mouvoir lui-même.

Que peut-on conclure à partir des données recueillies :

Quand l'outil travaille, l'effort moyen peut être qualifié d'important (97 kgf), ce qui se confirme dans la valeur de la puissance nécessaire (874 W) qui est supérieure à un cheval vapeur (735,5 W). Par contre, le temps de travail effectif de l'outil pendant la séance reste faible (24 % du temps total) soit une durée totale de 14 mn.

L'énergie fournie par le cheval pour le travail effectif est de 712 kJ ou 198 Wh.
Pour l'instant, nous n'avons pas beaucoup de données de comparaison.

On remarque simplement que la mesure de la durée et la répartition des temps de travail avec des efforts effectifs/légers/faibles sont des données qu'il faut absolument prendre en compte dans une observation globale de l'énergie demandée au cheval dans sa séance/journée/semaine de travail.

La mesure de la durée des efforts :

En effet, on ne peut pas se contenter de mesurer seulement les valeurs des efforts effectifs, on doit aussi prendre en compte leur durée.
Avec un effort moyen et une vitesse de travail identique en labour par exemple, mais des temps en effort effectif beaucoup plus longs, nous n'aurions pas du tout les même impacts sur la fatigue. L'énergie demandée étant beaucoup plus forte.

La répartition des temps de travail :

De plus, si l'on veut aussi prendre en compte la récupération après l'effort et la santé sur le long terme de l'animal, on doit aussi étudier la répartition des plages d'efforts importants/légers/faibles pendant une séance.
Cette prise en compte peut être globale si la séquence est courte comme ici et doit être plus précise si l'effort est intense (débardage par exemple) ou continu (labour) par exemple, et/ou si ces efforts se reproduisent plusieurs fois sur une période plus longue (journée/semaine...).

Le matériel minimum nécessaire pour mettre en œuvre la méthode d'observation non-invasive : un appareil photo et un DataPalo.

Que peut-on conclure à propos de la méthode d'observation proposée.

On peut tout d'abord rappeler pour mémoire les principes de la méthode :

1) Dans une situation réelle de travail, mesure continue des efforts (nuls, faibles ou forts) pendant tout la durée de la séance (1 heure, 1/2 journée, 1 journée, un chantier...).
2) Filmage continu de la séquence ou au moins de l'ensemble des différentes phases (harnachement, mise en place, réglage de l'outil, travail sur plusieurs lignes, arrêts, demi-tour, pauses, retour, désharnachement...)
3) prise de Photos/film latérales au travail (pour l'angle de traction).
4) Mesure longueur parcelle/ligne/traîne... Mesure nombre de lignes/surface... Mesure longueur parcourue et vitesse de travail...(on pourra utilement utiliser une photo aérienne de la parcelle et/ou une trace GPS avec un smartphone embarqué sur le cheval et/ou un odomètre/tachymètre).

En option :
5) Si cela est souhaité, retour oral chaque seconde des valeurs moyennes au meneur pour information.
6) Mesure fréquence cardiaque (du cheval et du meneur).
7) Mesure hauteur garrot et tour de poitrail pour vérification des formules de calcul de la capacité d'effort potentiel théorique (nous aurons l'occasion de discuter des ces formules une autre fois)
8) S'informer du poids du cheval, s'il est connu. Voir peser le cheval si c'est possible.

En conclusion :

La méthode d'observation proposée, la moins invasive possible, permet quand même de relever un certains nombres de données chiffrées tout en n'interférant que modérément avec le travail du couple cheval/meneur.

Elle peut donc être plus facilement mise en place, mieux acceptée par les intervenants, voir se dérouler sur un temps long (typiquement sur une semaine, la durée d'un chantier, voir même une saison) pour permettre des observations sur l'énergie demandée, la fatigue et la récupération sur le temps long.

Le recueil de nombreuses données dans des situations de travail différentes, par cette méthode d'observation simplifiée, permettra à terme de tirer des enseignements sur l'énergie que l'on peut attendre d'un cheval de travail sur un temps long, en respectant son intégrité et sa santé. Ces données pourront servir de base de réflexion pour les notions de bien-traitance.

Comme promis, voici la Kassine-Gaia en action, en buttage de poireaux (voir précédents billets ici et ici).

Cette vidéo est volontairement assez longue pour que vous preniez la mesure de l'intervention (buttage de poireaux) dans son ensemble...

Elle a, à mon avis une valeur pédagogique et intéressera sans doute particulièrement les personnes en formation.

Mais tout d'abord, la vidéo :

Nous avons filmé cette activité de buttage de poireaux, aux Potagers de Gaïa, à Hermance (Suisse) le 25 septembre 2023, nous en avons profité pour faire des mesures au DataPalo (qui est un Datafficheur à un seul capteur monté sur un palonnier porté (bas-cul) que beaucoup d'entre-nous utilisent à Hippotese).

(Le DataPalo porté est simplement monté à la place du palonnier porté habituel)

Les conditions de l'expérience étaient ici de ne pas trop interférer avec le couple meneur/cheval pendant le travail qui doit se dérouler le plus habituellement possible.

L'échange se limite à la lecture des valeurs moyennes relevées, qui sont communiquées en continu au meneur pour information, s'il le souhaite.

A posteriori, on veut analyser et traiter les données relevées et en tirer un maximum d'informations.

L'objectif est de développer une méthode de relevé de données, la moins "invasive" possible pour être utilisée en situation réelle et qui puisse être mise en œuvre par des non-spécialistes.
Les résultats permettront ainsi de se constituer une banques de données de terrain, libre de droit et gratuite, utilisable par tous.

Résultats :

Observations sur le terrain :
Il s'agit d'une parcelle de maraîchage, plantée de 10 lignes de poireaux, déjà bien développés, à désherber et butter en un seul passage.

Un petit tour sur GéoPortail (on est à 100 m de la frontière française, ligne bleue à droite) permet d'estimer la longueur moyenne des lignes qui est de 78 m (le côté du chemin est en trapèze)
Nb1 : On aurait pu mesurer la longueur des lignes avec un Odomètre, mais nous l'avions oublié.

(Estimation de la longueur de la parcelle avec Géoportail, ici 78 m environ)

Nb2 : Il nous manque la largeur de la parcelle, que nous ne pouvons pas évaluer par photo satellite car celle-ci n'est pas à jour.

Cette longueur de 78 m permet d'évaluer la vitesse de travail (distance /temps).

Observations sur la vidéo :
Dans la vidéo, on choisi un buttage sur une ligne si possible sans arrêt (ou en déduisant les arrêts au chronomètre), on obtient un temps de parcours pour cette ligne. En réitérant l'observation plusieurs fois, on obtient un temps moyen par ligne.

1ère ligne 84 secondes
2ème ligne 90 secondes
3eme ligne 80 secondes
4eme ligne 77 secondes
Soit une moyenne de 82,75 secondes pour 78 m et donc une vitesse moyenne de 0,942 m/s (3,39 km/h).

Nb3 : nous avons le projet de construire un Odomètre/Tachymètre (électronique) avec enregistreur horodaté (synchronisé avec le DataPalo) qui permettra de mesurer la vitesse et les distances sans soucis.

On profite de la vidéo pour trouver une vue latérale qui nous permet d’estimer l'angle des traits par rapport au sol.

Nb4 : ne pas oublier, quand on filme, de multiplier les angles de vue des vidéos et de faire des cadrages de profil et en "plan large" qui permettent aussi d'analyser la position du cheval à l'effort (et observer la position du collier aussi... petit clin d’œil aux personnes qui ont assisté à la journée "collier" en décembre, compte-rendu à venir...)

(Capture vidéo d'une vue de profil "au travail" pour estimer l'angle de traction)

Un petit tour dans Geogebra en ligne permet de récupérer cet angle...

(Un petit tour dans Geogebra, logiciel libre de géométrie...)

La valeur estimée de l'angle de traction est donc de 12,9 °, soit un cos(12,9) = 0.9747

Nous avons la vitesse et l'angle de traction, il nous reste à estimer les efforts pour avoir une idée de la puissance instantanée développée par ce cheval...

C'est ce que nous verrons dans le prochain billet...

Au cours des démos de la PferdeStark 2023 (août 2023), nous avons réalisé de (rapides) mesures d'efforts au Datafficheur, en utilisation, sur différents outils dont 2 charrues (une charrue monosoc et une charrue bisoc).

Voici les vidéos et les courbes d'efforts des 2 charrues.

Avertissements : Attention, Il faut remettre en contexte ces mesures indicatives.

Visiblement, les meneurs ne connaissent pas les outils ou ne sont pas habitués à ces modèles.
Il faut préciser que pendant la PferdeStark, des meneurs locaux et leurs chevaux sont à disposition des constructeurs pour les démos.
On leur demande de tirer des outils sur quelques aller-retours sans aucune préparation.
Dans notre cas, nous avons attendu le deuxième aller-retour avec la même charrue pour vous donnez ces indications, c'est à ce moment seulement que les réglages étaient à peu près corrects et le travail régulier.
Enfin, même si le terrain est vraiment facile (une terre de rêve) il avait plu "à verse", la veille.

Mesure d'efforts sur la charrue mono-soc (White-Horse 715) :

(Mesure d'efforts au Datafficheur pendant la PferdStark 2023 avec une charrue mono-soc White-Horse 715, photo D. Fady)

(Courbe des valeurs des mesures d'efforts au Datafficheur avec la charrue mono-soc White-Horse 715, photo D. Fady, à partir du programme "DataGraph-V1-Hippotese" en Python)

(Vidéo des mesures d'efforts au Datafficheur pendant la PferdStark 2023 avec une charrue mono-soc White-Horse 715, vidéo D. Fady)

Pour ceux qui seraient intéressés, je vous ajoute quelques photos de cette charrue mono-soc White-Horse 715 tirées de leur catalogue et le catalogue White-Horse complet que j'ai trouvé sur Internet. Il existe en Allemagne des personnes qui importent ce genre de matériel des États-Unis (Kontakt und Info: reinerwiesotzki(at)gmail.com).

(Charrue mono-soc White-Horse 715, photo White-Horse)

(Charrue mono-soc White-Horse 715, photo White-Horse)

(Charrue mono-soc White-Horse 715, photo White-Horse)

(Charrue mono-soc White-Horse 715, photo White-Horse)

Catalogue White-Horse complet ici

Mesure d'efforts sur la charrue bisoc :

(Mesure d'efforts au Datafficheur pendant la PferdStark 2023 avec une charrue bi-soc de marque inconnue (Pioneer ?) , photo D. Fady)

(Courbe des valeurs des mesures d'efforts au Datafficheur avec la charrue bi-soc, photo D. Fady, à partir du programme "DataGraph-V1-Hippotese" en Python)

(Vidéo des mesures d'efforts au Datafficheur pendant la PferdStark 2023 avec une charrue bi-soc, vidéo D. Fady)

Je vous laisse faire des commentaires sur ces mesures...
Y'a pas de raison que y'ai que moi qui bosse...

J'ai fait une petite présentation (Atelier-Poster) sur le Datafficheur aux Journées Sciences et Innovations Équines de l'IFCE, les 1 et 2 juin 2023 à Saumur.

J'en ai profité pour présenter la gamme au complet (voir photo) à savoir : Le Datafficheur original avec ses 2 capteurs, le DataPalo traîné, le DataPalo porté et la DataBox avec son récepteur spécial concours de traction...

Pour participer aux JSIE, j'ai du écrire un article de 4 pages et réaliser un poster, assez synthétiques, pour ceux qui ne connaissent pas encore le Datafficheur.

Je vous en fait profiter...

Nota : les 2 pdf de l'article et du poster sont téléchargeables en fin de ce billet et l'article (comme tous les articles des autres interventions des JSIE d'ailleurs) est aussi en libre accès sur le site de l'IFCE (https://mediatheque.ifce.fr/doc_num.php?explnum_id=27293)

L'article :

Le poster :

Les 2 pdf en téléchargement :

__L'article__ et le __poster__

Pour ceux qui pensent qu'on ne fait plus rien car le blog reste parfois désespérément vide, voici une preuve que ce n'est pas le cas...

A TecnBio, en octobre 2021, nous avons rencontré l'IFCE (ex-Haras pour faire simple) qui nous a commandé 2 nouveaux Datafficheurs (ils en avaient déjà commandé 2 en 2016). Mais la demande était de modèles avec enregistrement des données sur carte SD.

C'est une évolution que certains souhaitaient en interne à Hippotese, pour avoir des données continues, mais que j'hésitais à étudier car il me semblait que ce n'était pas la vocation du Datafficheur "original".

Les 2 Datafficheurs-Enregistreurs demandés ont été étudiés, fabriqués et livrés en novembre 2021 (une prouesse pour nous en seulement 1 mois). Ils sont utilisés depuis et donnent satisfaction.

La question est : Y a-t-il un intérêt à utiliser des Datafficheurs avec enregistrement de données ?

Mais je pense qu'il faut rappeler les faits :

A Hippotese, depuis bientôt 40 ans, la mesure d'effort a toujours été un sujet important pour nous. Nous avons utilisé pendant des années des dynamomètres mécaniques...

(Un de nos premier dynamomètre mécanique 1 Tonne qui nous fut offert par l'ARTAP à sa dissolution.)

(Ici le dynamomètre mécanique 1 tonne à la herse émousseuse)

(Un autre dynamomètre mécanique 500 kg que nous avons malheureusement égaré...) (Si quelqu'un a de ses nouvelles...)

Puis nous avons testé des dynamomètres électroniques, construits lors de projets étudiants en partenariat avec l'École Nationale Supérieure des Arts et Métiers de Cluny...

(Un des dynamomètre électronique étudié avec l'EMSAM en 2009, malheureusement trop fragile)

Et enfin, grâce à Michel Carrel, nous avons testé des systèmes industriels du commerce (type Ahlborn-Almemo).

(Un dynamomètre Ahlborn-Almemo à liaison par fil du commerce, malheureusement cher et fragile)

(Michel Carrel à la mesure lors d'une journée technique maraîchage...)

Pour des questions d'indépendance technique et d'adaptation à nos conditions d'utilisation, pour des questions de prix aussi et de possibilité d'évolution, nous avons décidé fin 2016, d'étudier la faisabilité d'un système électronique autoconstruit, à base de composants "opensource", facilement accessibles. En l'occurrence, des microcontrôleurs Arduino.
L'idée était aussi de programmer nous même leurs fonctions et d'ainsi avoir un système adapté à nos besoins et évolutif.

C'est ainsi qu'est né le projet Datafficheur.

Le Datafficheur est un système de mesure continue de l'effort d'un équidé (ou bovin) au niveau des traits ou du palonnier qui a (avait) comme objectif premier l'assistance au choix d'un outils tracté ou l'aide à son réglage et la prise de conscience de l'effort demandé dans une situation de traction particulière.

Sa vocation pédagogique (aide à l’apprentissage d'un menage plus respectueux de la bouche de l'animal, diminution des coups de collier au démarrage, prise de conscience des différences d'effort entre les 2 chevaux d'une paire...) est arrivée dans un second temps.

L'étude de la capacité de ressorts amortisseurs de traction à lisser les irrégularités d'effort ou l'aide au choix de parcours (de ramassage d'encombrants, par exemple), sont des sujets (parmi tant d'autres) qui ont naturellement suivis...
Et au fur et à mesure, notre compétence s'améliore et nous avons de plus en plus de projets et de demandes...

L'idée de base du Datafficheur...

L'idée de base du Datafficheur était de renvoyer chaque seconde, directement au meneur, une information sur l'effort demandé pour qu'il puisse tester en direct une correction éventuelle de son action (changer d'outils, relever ou abaisser un soc, durcir ou alléger "sa main", modifier un comportement par un commandement à la voix...).
L'idée n’était pas d'enregistrer des données "scientifiques" pour les analyser sous forme de courbes, hors contexte, devant l'écran d'un ordinateur, plus tard...

Il faut reconnaître aussi que la plupart de nos utilisateurs ne sont pas très enclins à passer trop de temps devant un écran...

Les usages possibles du Datafficheur...

Petit exemple d'utilisation du Datafficheur, pour estimer ce que "coûte", en terme d'effort, un utilisateur assis sur un porte-outils roulant.

Le commentaire de la vidéo :
En 2016, à Sciez, au début des essais avec le Datafficheur, nous avions mesuré ce que "coûte" en effort la présence d'un meneur assis sur un porte-outils (ici un petit porte-outils de fabrication BMichon).
A cette époque, nous mesurions les efforts sur 1 avant-trait et nous affichions la moyenne et le maxi de 10 mesures consécutives sur un afficheur porté par une sorte de sellette sur le dos du cheval.
Les valeurs affichées correspondaient donc au demi-effort (c'est vrai en ligne droite en utilisant un palonnier, plus tard, les valeurs mesurées seront multipliées par 2 pour avoir directement l'effort global).
On voit ici que l'outil à 5 dents avec l'utilisateur assis demande un effort d'environ 160 kgf (160 daN). Ce qui est très important.
Avec l'utilisateur marchant à côté, l'effort est réduit de 40 kgf (soit un quart ici), l'effort global descend donc à 120 kgf (ce qui, à notre avis, reste fort pour un travail continu et demande une gestion correcte des pauses et du temps de travail).

Note pour les puristes : le kgf est une ancienne unité de mesure remplacée au niveau international par le Newton et 1 kgf = 1 daN = 10 N (presque 9,81 N exactement). 1 kgf est l'effort qu'il faut produire pour tenir levée, sans bouger, une masse de 1kg à bout de bras par exemple.

Le Datafficheur "original" mesure donc 10 fois par seconde l'effort fourni, calcule chaque seconde une moyenne de cet effort, extrait de ces 10 mesures, la valeur maximum et affiche (la seconde suivante) ces 2 résultats (Moy et Max). Et c'est tout !

Ces 2 résultats, affichés en gros, sur les premiers modèles sur le dos du cheval ont été ensuite, pour en faciliter la lisibilité, transmis par radio sur un récepteur tenu en main, porté au poignet et/ou fixé sur l'outil.

(l'idée d'un afficheur grand format installé sur le dos du cheval...)

(L'afficheur est visible par le meneur si le soleil n'empêche pas la lecture...)

(L'envoi par radio des valeurs à un récepteur permet une lecture plus facile...)

(Le récepteur peut être porté au poignet sur certains modèles...)

(ou fixé directement sur l'avant train ou l'outil.)

Voici un autre exemple plus récent (2022) de la visualisation (en direct) des efforts "standards" et "importants" que peuvent fournir 2 chevaux à l'aide du Datafficheur qui envoie, par radio, ses valeurs à un récepteur, tenu par le cameraman.

Le commentaire de la vidéo :
En 2022, nous sommes allés mesurer des efforts en paire au cultivateur à l'aide du Datafficheur chez Laurence B.
L'intérêt de ces mesures étaient de caractériser les efforts fournis par une paire de chevaux, en travail de préparation de sol et de lutte contre l'enherbement de parcelles destinées à des céréales.
Le travail est assez régulier et permet de tester différents réglages du cultivateur (profondeur, type de dents, position du point de traction, présence de ressorts amortisseurs...).
Dans ce court extrait, on voit bien la limite de l'effort "standard" (autour de 150 Kgf) et de l'effort "important" (supérieur à 180 kgf) en regardant l'attitude des chevaux.
Ces observations permettent de caractériser la plage de "confort" de cette paire de chevaux, qui sera ensuite un objectif à maintenir dans le choix des réglages de l'outil : ici 140-150 kgf, soit 70 à 75 kgf/cheval
Nota 1 : la variation d'effort correspond au passage de la limite de parcelle, sans doute historiquement moins bien travaillée.
Nota 2 : ici, chaque cheval fait la moitié de l'effort total mesuré.
Nota 3 : il faut tenir compte d'un retard d'environ 2 secondes entre la mesure de l'effort et son retour sur le récepteur.

Suite dans un prochain billet...

Suite au billet précédent ici, voici le compte-rendu des essais dynamométriques de traction qui ont été réalisés avec la faucheuse I&J, en configuration d'origine (barre de coupe 2,40 m), par Jean-Louis Cannelle et Hervé Jourdain.

Lieu : Villers-sous-Chalamont (25), parcelle : la vie de Boujailles
Date : 05 juillet 2016.
Objectifs : Faucher un champ de 200 x 49 m (surface = 9800 m2, soit environ un hectare), à l’aide d’un faucheuse I&J, équipée d’une barre de coupe de 2,4 m (d'origine) entraînée par les roues, et tirée par 2 chevaux.

Rappel : l'unité internationale étant le Newton, 1 kgf = 9,81 N soit environ 1 kgf = 10 N = 1 daN
Pour des raisons pratiques, tous les résultats sont donnés en kgf.

Réglisse et Tetram lors des essais de la faucheuse I&J, Villers sous Chalamont, 5 juillet 2016, 8h00

Conditions d'essais :
Pour réaliser ces essais, nous avons balisé 4 parcours de 20 m, dans un champ présentant du plat, des montées et une descente. Pour chaque mesure, un top est donné devant les repères et permet la mise en route et l’arrêt de l’appareil de mesure. Le temps pour parcourir les 20 m est chronométré, il est également donné par la mesure, puisque l’appareil enregistre 10 mesures/s. Le temps est sec et la température est de 23°C à 8h00. Le terrain d'expérimentation est exposé au sud, donc plein soleil.

Chevaux utilisés :

TETRAM :
Hongre de 8 ans,
Hauteur au garrot H= 160 cm,
Périmètre thoracique P = 200 cm, poids = 650 kg
Capacité de traction théorique au pas C = 75 kgf

REGLISSE :
Jument de 10 ans,
Hauteur au garrot H= 160 cm,
Périmètre thoracique P = 216 cm, poids = 680 kg
Capacité de traction théorique au pas = 87 kgf

Tests réalisés :

NB : 2 tours de champ sont réalisés pour mettre en route les chevaux et voir le comportement de la faucheuse. Puis nous effectuons 4 mesures par tour, sur 3 tours, sur des distances de 20m.

Premier test : tour 1 et 2

Au premier tour, la faucheuse a bourré plusieurs fois dans la descente. Bourrage dû au manque d’adhérence de la faucheuse sur l’herbe mouillées par la rosée. Défaut corrigé, par la masse (65 kg) d’une personne qui monte sur la faucheuse (deuxième tour).

Graphique des mesures du premier test

On constate au premier tour des zones d'effort nul dû aux arrêts pour bourrage. On constate une différence de 2 minutes entre les 2 tours, ce qui multiplié par le nombre de tours donne une différence non négligeable.

Deuxième test : tests sur distance 20 m

4 mesures par tour, sur 3 tours, sur des distances de 20 m.
Les mesures sont identifiées par le numéro du tour, suivi du numéro de mesure, exemple : TEST 2.1 correspond à la première mesure du deuxième tour.

La première mesure est effectuée dans une montée à 6%
La deuxième dans une descente à 11 %
La troisième dans une montée à 7%
La quatrième sur le plat

Toutes les courbes enregistrées ci-dessous :

Graphique des mesures du second test

Deuxième tour, comparatif des 4 secteurs de mesure (montée(TEST 2.1), descente, montée et plat) (Cette mesure est effectuée sur le deuxième tour, la première mesure du tour 1 ayant ratée).

Graphique du comparatif des 4 secteurs

COMPARATIF PAR SECTEUR

SECTEUR 1( montée 6%)

2 courbes seulement, la première mesure étant ratée. Les courbes sont homogènes et cohérentes. La moyenne de traction est de 187 kgf, pour une vitesse moyenne de 1,29 m/s et une puissance développée de 2400 W, soit 1200 W par cheval.

SECTEUR 2 ( descente 11%)

Les courbes sont homogènes et cohérentes. La moyenne de traction est de 117 kgf, pour une vitesse moyenne de 1,45 m/s et une puissance développée de 1520 W, soit 760 W par cheval.

Vue de l'essai dans une phase de descente

SECTEUR 3 ( montée 7%)

Les courbes sont moins homogènes que sur les autres tests. La pente mesurée dans l’axe de traction est de 7%, n’est pas forcément régulière. La moyenne de traction est de 230 kgf, pour une vitesse moyenne de 1,35 m/s et une puissance développée de 3100 W, soit 1550 W par cheval.

SECTEUR 4 ( plat)

Les courbes sont homogènes et cohérentes. La moyenne de traction est de 165 kgf, pour une vitesse moyenne de 1,05 m/s et une puissance développée de 1730 W, soit 865 W par cheval.

Tableau récapitulatif des mesures

Légende :
La force moyenne en Kilogramme-Force (KgF) (équivalent à des décaNewtons dN)
La distance en mètres (m)
Le temps en secondes (s)
W (le travail) en Joules (J)
P (la puissance) en Watts (w)
V (la vitesses) en mètres par seconde (m/s)

Conclusion :

La force de traction nécessaire pour le premier secteur (Test 2.1) pente d’environ 6% est de 193 kgf, à comparer avec les 232 kgf pour l’autre secteur (Test 2.3) qui monte (7%), les 169 kgf sur le plat (Test 2.4) et les 114 kgf en descente (Test 2.2).
NB : Il faut 2 fois plus de force en montée qu’en descente.

La traction sur le plat 170 kgf, ce jour là, avec ce foin là et cette hygrométrie là, correspond bien à la capacité de traction des chevaux utilisés (2 x 85 kgf), et permet donc de faucher la surface (1 ha) en 1 heure sans fatigue excessive des chevaux.

Hervé Jourdain et Jean-Louis Cannelle.

Après une première prise en main du Datafficheur (voir l'article sur leur site web : FAIRE À CHEVAL SE DOTE D’UN DATAFFICHEUR !), le réseau __Faire-à-Cheval__ , "réseau Armoricain des équidés de travail", (qui a acquis début août un Datafficheur), est passé aux choses plus sérieuses avec des mesures lors d'une opération de fauche sur une lande. Les essais ont été réalisés avec un Polynol (porte-outil simple et robuste, créé dans les années 80 par Jean Nolle) équipé d'une faucheuse (à barre de coupe à lame double effet) à moteur auxiliaire.

NB : C'est à la suite des démonstrations d'utilisation du Datafficheur que j'ai fait lors du 3ème congrès de la Fédération Nationale des Chevaux Territoriaux (FNCT), en Mai 2018 au Haras d'Hennebont (Morbillan), que le réseau Faire à Cheval a décidé d'acquérir cet appareil pour ses propres expérimentations.

Marc Le Vaillant, coordinateur régional du réseau Faire à Cheval, m'a envoyé le compte-rendu qu'il a fait de cette opération et m'a autorisé sa diffusion, ce que je fais avec grand plaisir.

Voici les 7 pages de ce Compte-rendu :

Le PDF du compte rendu des __Mesures dynamométriques au Datafficheur, sur une opération de fauche avec moteur auxiliaire, sur les Landes de Jaunousse, par le Réseau "Faire-à-Cheval"__