Hippotese, Le cheval de Travail

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vendredi 21 septembre 2018

Des Mesures Dynamométriques du Professeur Collins aux concours de Pulling aux États Unis, de 1920 à nos jours (3ème partie)

Avant de poursuivre la présentation des évolutions des chariots dynamométriques du professeur Collins (voir la 1ère partie ici et la deuxième là), nous allons, comme à notre habitude, nous arrêter sur les brevets déposés par celui-ci...

Et le premier, déposé le 16 juin 1924 porte sur un traîneau dynamométrique, en voici ma traduction (approximative comme d'habitude) des explications accompagnant ce brevet et évidemment les dessins et textes originaux.


Les revendications du Brevet US 1,603,521A sur un traîneau dynamométrique par Davidson Jay Brownlee et Edgar V Collins, 21 mars 1924, page 1/3

Brevet US 1,603,521A
Classifications : Appareils ou méthodes pour mesurer la force, p.ex. en raison de l'impact, du travail, de la puissance mécanique ou du couple, adapté à des fins spéciales pour mesurer la force de traction ou de propulsion des véhicules

Inventeurs : Davidson Jay Brownlee, Edgar V Collins
Responsable actuel : COLLÈGE D'AGRICULTURE DE L'ÉTAT de l'IOWA
Destinataire d'origine : COLLÈGE D'AGRICULTURE DE L'ÉTAT de l'IOWA
Date de priorité : 1924-06-16

Classification : Famille: US (1)
DateApp / Pub NumberStatus
1924-06-16US1603521AExpired - À vie
1926-10-19US1603521AGrant

Classé le 16 juin 1924, Breveté le 19 octobre 1926. N ° de série 720 361.

JAY BROVNLEE DAVIDSON ET EDGAR V. COLLINS, DE LA VILLE D'AMES, ÉTAT DE L'IOWA, CÉDANTS DU COLLÈGE D'AGRICULTURE ET DES ARTS MÉCANIQUES DE LA VILLE D'AMES, DÉPENDANT DE L'ÉTAT DE L'IOWA

DYNAMOMÈTRE.

Le but de notre invention est de fournir un dispositif de construction simple, durable et peu coûteux pour tester avec précision, commodité et facilité la puissance de traction des animaux de trait, des moteurs, etc., lors de l'avancement sur une route.

Plus précisément, nous avons pour objectif de fournir un dynamomètre d'un principe tel qu'il puisse être utilisé sur des surfaces de caractéristiques très différentes pour répondre aux exigences des essais sur des animaux de trait ou des moteurs. Ces conditions routières différentes et l'état de la chaussée ne devront en aucune façon, affecter la précision du test effectué avec ce dynamomètre.

Notre invention consiste en la construction, l'arrangement et la combinaison de divers composants et ces objectifs sont atteints par les principes indiqués plus en détail dans la suite de nos revendications et illustrés dans les dessins annexés :

La figure 1 montre une vue de dessus d'un dynamomètre représentant "notre invention".

La figure 2 montre une vue latérale avec l'élévation du poids. La position du poids à proximité de sa limite supérieure de déplacement est indiquée par des pointillés.

La figure 3 montre une vue transversale, verticale et en coupe (suivant la ligne 3-3) de la figure 2, l'axe et les roues au sommet de la figure étant représentés en élévation.

En référence aux dessins annexés, nous avons utilisé le numéro de référence 10 pour indiquer le châssis principal du dynamomètre. Ce châssis est supporté à proximité de son extrémité arrière par des roues "support" 11 sur un essieu 12. En avant, le châssis 10 est en appui sur des patins 13. Ce châssis, ses roues et patins "support" constituent le principe de ce véhicule destiné à être tiré sur une route.


Brevet US 1,603,521A sur un traîneau dynamométrique par Davidson Jay Brownlee et Edgar V Collins, 21 mars 1924, détails (Fig 1) des dessins de la page 1/3

Deux rails de guidage 14, de préférence réalisés avec des profilés en "U", s'étendent depuis l'avant du châssis vers le haut et vers l'arrière avec un angle d'environ trente degrés par rapport à l'extrémité arrière du cadre. Sur ces rails de guidage ou sur la piste inclinée sont montés quatre roues 15 libres en rotation sur les essieux 16, et ces essieux supportent à leur tour un caisson 17 dans lequel est installé de manière amovible un poids 18.

Un câble 19, attaché à l'un des essieux 16, s'étire vers le haut et vers l'arrière et passe sur une poulie directrice 20 à l'extrémité arrière supérieure du châssis 10. Le câble descend sous une autre poulie directrice 21 à l'extrémité arrière inférieure du châssis. Et de là le câble est prolongé vers l'avant sous une poulie directrice 22 à l'avant du châssis. A l'extrémité avant de ce câble se trouve une chape 23 sur laquelle des animaux de traction ou un dispositif de traction peuvent être appliqués.


Brevet US 1,603,521A sur un traîneau dynamométrique par Davidson Jay Brownlee et Edgar V Collins, 21 mars 1924, détails (Fig 2 et 3) des dessins de la page 1/3

En pratique, en supposant que le poids et son caisson sont dans leur position normale, comme le montre la figure 2, avec le poids reposant sur le châssis 10, les animaux de trait à tester sont attelés à la chape.

Évidemment, lorsque le poids est directement au-dessus des patins 13, les patins offrent une résistance considérable à l'avancement du traîneau sur la route et, par conséquent, le cadre reste immobile et la totalité de La force de traction des animaux de trait est appliquée en élevant le poids vers le haut et vers l'arrière sur la rampe inclinée.
Au fur et à mesure que le poids progresse sur la rampe, une plus grande proportion de celui-ci est appliquée aux roues 11 et une proportion moindre est appliqué sur les patins.
Par conséquent, à mesure que le poids progresse vers le haut et vers l'arrière, la résistance au frottement des patins par rapport à la surface de la route diminue progressivement et à un certain point de la progression du poids vers le haut de la pente, le traîneau commencera à avancer avec les animaux de trait.

Si l'état de la route est tel que les patins subissent un frottement relativement important, la position du poids pendant que les animaux de trait avancent sera sensiblement la même que celle indiquée par les pointillés de la Fig 2, soit presque au-dessus des roues arrières.
De même, si les conditions de la route sont telles que le frottement est minimal entre les patins et la route, le traîneau dynamométrique avancera lorsque le poids se situera à mi-distance entre sa limite supérieure et sa limite inférieure.

Chaque fois que la traction exercée sur le câble est inférieure à la force de traction nécessaire pour élever le poids, le poids descend par gravité jusqu'à la position du poids dessiné en lignes continues sur la fig 2 et impose ainsi un frottement important s'opposant à l'avancement sur la route.

Comme illustration pratique de l'utilisation usuelle de notre dynamomètre amélioré, supposons que l'on souhaite tester la puissance de traction et l'endurance de plusieurs paires d'animaux de trait.
Pour conduire ce test, une paire d’animaux de trait est attachée à l’appareil, puis pressée d’avancer. Si l'attelage réussit à démarrer le traîneau dynamométrique, l'opérateur note le temps nécessaire qu'il faut pour le déplacer sur un parcours mesuré. Ce même test est répété avec les autres attelages d’animaux de trait entrant en compétition.

En pratique, il arrive fréquemment que des attelages ne parviennent pas à démarrer le dynamomètre, d’autres le déplacent de quelques mètres et ne peuvent pas aller plus loin. Si plusieurs attelages concurrents déplacent le dynamomètre sur la totalité du parcours mesuré, alors évidemment le classement inverse des temps requis pour un tel déplacement détermine les attelages qui ont la plus grande force de traction.

A cet égard, votre attention doit être attirée sur le fait que l'état de la route n'a pas d'effet appréciable sur un tel test, car si l'état de la route offre une assez grande résistance à l'avancée du traîneau, la puissance de traction des animaux de trait est appliquée seulement au déplacement du poids et évidemment la position du poids détermine la quantité de force de traction qui doit être appliquée avant même que le dynamomètre ne bouge, et donc celle-ci n'est pas influencée par l'état de la route, l'appareil ne sert pas non plus à déterminer ou à tester les conditions routières

Nous revendiquons comme notre invention :

(NDLR : Pour la suite de la traduction, j'avoue que j'ai pas bien compris les différences entres les différents dynamomètres, mais cela ne me semble pas le plus important...)

1 Un dynamomètre de la classe décrite, comprenant un véhicule, une piste inclinée portée par le véhicule, son extrémité supérieure étant vers l'arrière, un poids supporté pour se déplacer sur ladite piste inclinée, un câble relié au poids et étendu d'abord vers l'arrière du véhicule puis vers l'avant du véhicule, des dispositifs de guidage pour le câble, et des moyens pour appliquer une force de traction à l'extrémité du câble opposée à l'extrémité attachée au poids.

2 Un dynamomètre de la classe décrite, comprenant un véhicule, une piste inclinée portée par le véhicule, son extrémité supérieure étant vers l'arrière, un poids supporté pour se déplacer sur ladite piste inclinée, un câble relié au poids et étendu d'abord vers l'arrière de le véhicule, puis vers l'avant du véhicule, des dispositifs de guidage pour le câble, et des moyens pour appliquer une force de traction à l'extrémité du câble opposée à l'extrémité attachée au poids, le véhicule comprenant des moyens pour supporter l'arrière de celui-ci pour offrir un minimum de résistance à l'avancée du véhicule et des moyens pour supporter l'avant de celui-ci conçus pour offrir une résistance relativement grande à l'avancée du véhicule.

3 Un dynamomètre de la classe décrite, comprenant un cadre, une piste inclinée portée par celui-ci, un poids supporté pour se déplacer sur ladite piste inclinée, des moyens permettant a. une force de traction peut être appliquée au dit poids pour le déplacer vers le haut sur la dite piste inclinée, un moyen de support pour le cadre adjacent à l'extrémité supérieure de la piste inclinée capable de n'offrir qu'une légère résistance à l'avancée et un cadre à l'extrémité inférieure de la piste inclinée capable d'offrir une grande résistance à une telle avance.

4 Dans un dynamomètre de la classe décrite, comprenant en combinaison un châssis, un patin à l’extrémité avant du cadre, supportant des roues à l’arrière du cadre, une piste inclinée vers le haut et vers l’arrière et supportée par le châssis, un poids coulissant monté sur ladite piste et un câble relié au poids et prolongé vers le haut et vers l'arrière sur la piste inclinée puis vers le bas puis vers l'avant jusqu'à l'extrémité avant du dispositif, les poulies portées par le châssis et les câbles être disposé de telle sorte que lorsque la traction par traction est appliquée au câble, il aura tendance à élever le poids vers le haut et vers l'arrière, et à mesure que le poids progresse vers le haut et vers l'arrière, les patins seront soulagés. partie du poids et offrira moins de résistance à l’avancement du cadre sur la surface de la route, aux fins indiquées.

Des Moines, Iowa, 21 mars 1924.
JAY BROWNLEE DAVIDSON. EDGAR V. COLLINS.


Les revendications du Brevet US 1,603,521A sur un traîneau dynamométrique par Davidson Jay Brownlee et Edgar V Collins, 21 mars 1924, page 2/3


Les revendications du Brevet US 1,603,521A sur un traîneau dynamométrique par Davidson Jay Brownlee et Edgar V Collins, 21 mars 1924, page 3/3

dimanche 29 juillet 2018

Des Mesures Dynamométriques du Professeur Collins aux concours de Pulling aux États Unis, de 1920 à nos jours (2ème partie)


Le second chariot dynamométrique du professeur Edgard V. Collins (voir ci-dessous)

En 1921, le professeur Edgard V. Collins, de la Station Agricole Expérimentale de l'Iowa State College de Ames, a débuté des tests pour déterminer la capacité de travail des chevaux.

Il est parti des travaux de James Watt qui a défini le "horse power" (cheval-vapeur) en 1782 correspondant à un travail équivalent à 33 000 pieds-livres effectué en une minute.
La puissance d'un cheval (en Cheval Vapeur) est donc calculée en multipliant la force agissant en livres par la vitesse à laquelle il se déplace en pieds par minute, divisée par 33 000.

Par exemple, si un cheval exerce une force de traction de 175 livres (80 kg) tout en se déplaçant à une vitesse de 2,5 miles par heure (4 km/h) soit 220 pieds par minute (67 m/mn), la puissance développée est de 175 fois 220 ou 38 500 divisée par 33 000 soit 1.1/6 CV.

Mais E.V. Collins s'aperçoit que contrairement à l'opinion générale, l'estimation de Watts de la capacité de travail d'un cheval basé sur ses tests n'était pas d'un cheval-vapeur, comme il en a établi l'unité, mais seulement des deux tiers de celui-ci.

Ceci est expliqué par le paragraphe suivant tiré du U.S. Bureau of Standards Bulletin No. 34 : L'unité de puissance du cheval-vapeur utilisée à l'heure actuelle pour mesurer le travail effectué par les machines, a été créé par James Watt, à qui on attribut le premier moteur à vapeur commercial.
Quand Watt a commencé à proposer sa machine sur le marché, il a été nécessaire d'avoir une unité de mesure pour définir sa capacité. Comme les chevaux étaient les "moteurs animés" les plus utilisés à l'époque, il était naturel que le "travail-moteur" de la machine soit comparé à celui des chevaux.


L'expérimentation de Watt et Boulton pour fixer la valeur du horse-power (cheval-vapeur) : "Trad. : Premier appareil utilisé pour tester la puissance des chevaux"

Cette unité de mesure de la puissance a été définie expérimentalement par Watt et son partenaire d'affaires, Boulton.
Ils ont emprunté des chevaux de trait lourds à la brasserie Barclay et Perkins à Londres et les ont fait tirer horizontalement un poids du fond d'un puits profond, avec une corde passant sur une poulie.

Ils ont déterminé qu'un cheval pouvait soulever commodément un poids de 100 livres (45 kg) attaché à l'extrémité de la corde en marchant au rythme de 2 milles et demi par heure ou 220 pieds par minute (4 km/h). Soit 220 x 100 = 22 000 pieds-livres/mn.
Cependant, Watt, afin de tenir compte de la friction dans son système et pour une "bonne mesure", a ajouté 50 pour cent à cette quantité, établissant ainsi 33 000 pieds-livres par minute, ou 550 pieds-livres par seconde la valeur du cheval-vapeur et donc l'unité de puissance.

NDLR1 : Il est à noter que le Cheval-vapeur n'est plus une unité du système métrique actuel (système SI).
NDLR2 : Le Horse-Power (hp) anglais vaut 746 w et le Cheval-Vapeur français (abréviation : ch et pas CV qui est le cheval fiscal) vaut 735,5 w

E.V. Collins décide donc de réaliser ses propres mesures en inventant des appareils de mesure plus efficaces.
Car bien que des dynamomètres soient déjà disponibles à cette époque, ils ne mesuraient que la force nécessaire pour déplacer une charge.
Or cette force varie en fonction de l'état de surface sur laquelle la charge est tirée et la force nécessaire pour démarrer la charge est aussi beaucoup plus grande que celle requise pour le maintenir en mouvement.

Afin de mesurer avec précision la force de traction d'un cheval, le professeur Collins a dû concevoir une machine qui a besoin de la même force de traction au démarrage et pour se maintenir en mouvement.


Trad. : Méthode simple pour appliquer une charge uniforme au cheval central.

Il construit un système simple de traîneau à poids tiré par 3 chevaux, mais dont seul le cheval central est testé.
Quelque soit l'état du terrain, le cheval central tire toujours le même poids, mais par contre, on doit mobiliser 3 chevaux pour en tester un seul.

Collins décide alors de réaliser un chariot-dynamométrique qui permettra de tester une paire de chevaux (les américains attellent quasi exclusivement en paire) sur une grande distance et à l'allure du pas ou du trot.

Le premier chariot dynamométrique.

E.V. Collins a commencé avec un châssis d'un "International Harvester Auto Wagon" avec le moteur, la boîte et la carrosserie enlevés, mais en conservant le système de transmission et les freins.


Photo d'un International Harvester (IH) Auto Wagon de 1909.

De chaque côté, un palonnier était attaché à un câble coulissant sur des poulies jusqu'à l'arrière du chariot, à l'extrémité duquel était suspendu un poids.

Quand une paire de chevaux était attelée aux 2 palonniers et qu'elle tirait, les poids montaient dans leurs guides verticaux jusqu'à ce qu'ils buttent en fin de course et que le chariot se mette à avancer.

Pour maintenir la charge constante et les poids en position centrale sur les guides, une certaine résistance au mouvement du chariot était cependant nécessaire.


"Trad. : Schéma de principe de la machine utilisée pour tester les chevaux dans un travail de charge normale."

Pour fournir cette résistance, une pompe rotative a été montée de sorte qu'elle soit entraînée par une poulie et une courroie fixée sur l'essieu du véhicule. L'entrée de la pompe était raccordée au bas d'un réservoir de 10 gallons (autour de 40 litres). Un autre tuyau partait du haut du réservoir jusqu'à une vanne de régulation rotative puis à la sortie de la pompe.

Cette vanne, lorsqu'elle était fermée, empêchait la circulation du fluide et la rotation de la pompe, bloquant efficacement les roues du chariot.

La soupape était reliée aux poids de sorte que lorsque les poids se trouvaient au bas de leur course, la soupape était fermée et les roues étaient bloquées, offrant une résistance maximale au mouvement vers l'avant. Au fur et à mesure que la paire de chevaux tirait, les poids montaient, ouvrant graduellement la soupape, jusqu'à ce qu'en haut de leur course, la soupape soit grande ouverte et le chariot roule facilement.

Une fois réglé correctement, le chariot devait se déplacer juste assez vite pour maintenir les poids suspendus pendant le déplacement.


"Trad. : Dynamomètre construit pour tester les chevaux dans un travail de charge normale."

La chose n'a pas très bien fonctionné au début, mais après plusieurs essais et modifications, le dynamomètre a rempli sa mission.
Avec cette machine, l'effort de traction requis de chaque cheval, ainsi que la capacité d'une paire à tirer continuellement une charge sur une longue période, pouvaient être testés.

Il a ainsi été mesuré que les chevaux pouvaient, sans fatigue excessive, exercer un effort de traction d'un dixième à un huitième de leur poids (70 à 75 kg pour un cheval de 700 kg) tout en parcourant un total de 20 miles par jour (33 km).

Un second chariot-dynamométrique.

Une deuxième machine plus grande et plus lourde a été construite sur le châssis d'un camion à quatre roues motrices "Nash Quad" dont le moteur a été remplacé par une grosse pompe rotative. La pompe était entraînée par les quatre roues via la transmission du camion et les arbres d'entraînement (fig 5).


"Trad. : Schéma du premier Chariot-Dynamomètrique construit pour déterminer l'effort maximum d'une paire de chevaux. Cette machine est brevetée et appartient au collège (Iowa State College de Ames)."

On a fixé des poids en béton au bout d'un câble unique tiré par un palonnier double. Ce dynamomètre pouvait fournir une résistance à la traction de 4100 livres (1900 kg).

Dans une thèse écrite en 1924, Kenneth J. Maltas, un étudiant de l'Iowa State, décrit la seconde machine : "Quand une paire commence à tirer sur le câble, les roues sont pratiquement verrouillées, de sorte que la première action est d'élever les poids. Lorsque ces poids atteignent un certain point, un bras qui est relié aux guides ouvre automatiquement une soupape du côté refoulement de la pompe et celle-ci offre alors très peu de résistance à la rotation des roues" fig6.


"Trad. : Chariot-Dynamomètrique construit pour tester l'effort maximum de traction d'une paire de chevaux (ici présenté à une manifestation)."

Lorsque les roues sont déverrouillées, le chariot dynamométrique avance automatiquement juste assez vite pour maintenir les poids suspendus.

La hauteur à laquelle les poids sont soulevés n'a aucune importance, tant qu'ils ne frappent pas le haut ou le bas des guides et fournissent une mesure précise de la traction exercée par les chevaux.

L'état de surface du sol sur laquelle le chariot dynamométrique roule na pas d'influence sur la traction. La charge de départ n'étant évidemment pas supérieure à celle requise pour maintenir la machine en action.

A suivre dans un prochain billet...

lundi 23 juillet 2018

Des Mesures Dynamométriques du Professeur Collins aux concours de Pulling aux États Unis, de 1920 à nos jours (1ère partie)

Dans le cadre de l'étude du Tractomètre Le Bihan (inventé à la demande du colonel Charpy), voir précédent billet ici, je vous avais promis des précisions sur les dynamomètres utilisés dans les concours américains de Pulling.


Une image célèbre de concours de pulling au États-Unis...

NB : tous les concours de pulling ne font pas appel à des dynamomètres (souvent montés sur des camions), certains utilisent simplement des traîneaux comme ci-dessus, l'effort dépend alors de la charge mais aussi de l'état du terrain (ce qui est plus difficile à apprécier et aussi à comparer d'un concours à un autre).

Les dynamomètres, (quand ils sont utilisés), ont été, à l'origine, mis au point par le Professeur Edgar V. Collins pour l'étude de la puissance des chevaux de travail (au sein de l'Iowa State College of Agriculture and Mechanic Arts de Ames) et ensuite seulement ils ont été utilisés dans les concours.

Mais tout d'abord, voici (toujours tiré de la revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1) les commentaires du colonel Charpy sur les concours de traction et en particulier sur la voiture Collins (que nous étudierons en détail bientôt) utilisée aux USA et en Allemagne.


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 4


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 5


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 6


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 7

Et pour comprendre les critiques du colonel Charpy sur la voiture Collins et les concours américains, voici 2 courtes vidéos assemblées (USA-Michi-GreatLakes-Dynamometer-horse-pulling-2012 et USA-Mich-Saline-Lightweight-Horse-Pulling-2010 empruntées à pegasuspinto et banjokat) de Concours de traction au dynamomètre pour les chevaux (Dynamometer Horse Pulling) tournées en 2010 et 2012...

Ces vidéos ne sont pas de très bonne qualité mais vous permettront de mieux comprendre le principe de ces concours.

À observer : les masses indiquées sur le camion, en pounds (lbs) qui correspondent aux efforts de traction fournis (1 lbs = 0,45 kg), soit :
2800 lbs pour 1270 kg
3000 lbs pour 1360 kg
3200 lbs pour 1451 kg
3400 lbs pour 1542 kg
Ce qui est considérable !

À observer : le système de câbles qui monte les masses verticalement dans leur cage (elles doivent rester au milieu pendant la traction) et le bruit de la pompe hydraulique qui ralentit le camion et maintien la tension.

À observer aussi : la distance de traction (27,5 pieds soit 8,38 m) mesurée avec une pige verticale qui est tirée par une corde fixée au camion et bascule quand cette distance est atteinte (indiqué au meneur par un coup de sifflet)...

La suite dans la deuxième partie...

samedi 14 juillet 2018

Il faut sauver le Tractomètre "Le Bihan" du Haras de Lamballe... (3ème Partie)

Suite des billets "Il faut sauver le Tractomètre "Le Bihan" du Haras de Lamballe... (1ère Partie)" visible ici... et 2ème partie visible ici...

Présentation du fonctionnement du Tractomètre "Le Bihan" par le colonel Charpy dans la Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, par le Colonel Charpy.

Cette présentation est plus complète et plus pédagogique que cette de Yves-Marie-Francis Le Bihan dans ces dépôts de brevet (ce qui est bien logique dans la mesure où un brevet doit protéger l'invention d'un auteur et ne donner que les indications techniques strictement nécessaires à la démonstration de l'originalité de l'invention).


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 10.


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 11.


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, page 12.

Pour les plus techniciens d'entre-vous, je vous ai fait un petit montage chronologique des 3 schémas techniques du tractomètre "Le Bihan".

Évolution chronologique des schémas de fonctionnement du tractomètre Le Bihan 1942 - 1944

Nous verrons dans un prochain billet comment, à la même époque, de l'autre côté de l'Atlantique, les américains envisageaient les mesures d'efforts avec une toute autre philosophie...

mercredi 11 juillet 2018

Il faut sauver le Tractomètre "Le Bihan" du Haras de Lamballe... (2ème Partie)

Suite du billet "Il faut sauver le Tractomètre "Le Bihan" du Haras de Lamballe... (1ère Partie)" visible ici...

Pour compléter l'exposé du système technique proposé par le Tractomètre Le Bihan, je vous propose quelques images légendées de l'appareil...

NB : N'ayant jamais vu ni étudié l'appareil réel, j'ai légendé ces images (qui sont de Tanneguy de Sainte-Marie, je pense) à partir de ma compréhension du fonctionnement de l'appareil, des schémas des brevets et des explications du Colonel CHARPY dans la revue CHEVAL-ANE–MULET de JANVIER 1944.
J'espère ne pas avoir commis d'erreurs dans cette analyse et j'attends avec plaisir vos remarques et commentaires.




Dans le Tractomètre (en tous cas, la version d'avril 1942, voir le brevet dans le précédent billet) Yves-Marie-Francis Le Bihan a prévu 2 systèmes hydrauliques de mesure de l'effort :

1 Un dynamomètre à piston dans le prolongement du palonnier (qu'il nomme "presse hydraulique H") et...

2 Une pompe (formée de 3 pistons décalés pour la régularité P) montée sur un arbre parallèle à l'essieu et entraîné directement par celui-ci (par l'intermédiaire d'engrenages droits).

Cette pompe P permet d'imposer un effort et de simuler des démarrages en côte et/ou une charge tractée. Elle est donc réversible et fonctionne de manière identique en marche avant ou en marche arrière. Si l'on mesure la pression d'huile en sortie de cette pompe, avec un manomètre (m) on visualise aussi l'effort fourni et ce, en avançant ou en reculant.
Si l'on bloque la circulation d'huile, l'essieu est bloqué, si on limite cette fermeture, on peut imposer l'effort souhaité.
L'astuce technique du système se trouve dans le mécanisme à came et électroaimant commandé par la position d'une aiguille sur un cadran qui libère instantanément la pression d'huile quand la consigne est atteinte.

J'ai aussi trouvé un second brevet peu connu de Yves-Marie-Francis Le Bihan sur le Tractomètre.

De façon assez étonnante, ce complément au premier brevet (d'avril 1942) a été déposé seulement un mois plus tard (en mai 1942) mais il ne sera accordé que 10 ans plus tard (mai 1952) et publié en septembre 1952... Peutêtre à cause de la guerre de 1940-1945.

Dans ce brevet, il n'est plus fait mention du dynamomètre à piston, mais seulement de la pompe qui a évolué et qui est formée maintenant de 1 à 7 cylindre montés en étoile (il me semble que c'est le modèle qui est à Lamballe, visible sur les photos ci-dessus, à confirmer...).
Je pense que Yves-Marie-Francis Le Bihan a voulu protéger son nouveau système de pompe en étoile et son mécanisme à came et électroaimant mais n'a pas jugé nécessaire de protéger par brevet son "dynamomètre à piston" qui était peu novateur (même pour l'époque).



Nous verrons dans quelques futurs billets comment le Colonel Charpy présentait le tractomètre et comment, à la même époque, de l'autre côté de l'Atlantique les américains envisageaient les mesures d'efforts avec une toute autre philosophie...

dimanche 24 juin 2018

Il faut sauver le Tractomètre "Le Bihan" du Haras de Lamballe... (1ère Partie)

Lors des 3 èmes Rencontres FNCT, du 25 et 26 Mai 2018 (organisées par le Réseau Faire à Cheval, au Haras d'Hennebont, Morbillan) sur le thème de "La bien-traitance des équidés de travail", j'ai eu l'occasion de parler un peu du Tractomètre de Lamballe lors de ma présentation sur le Datafficheur et plus tard avec de nombreuses personnes sur place.

je voudrai revenir ici sur ce sujet en vous faisant partager toutes les infos que j'ai pu collecter sur cet étrange appareil, à mon avis unique au monde et qu'il faut absolument sauver de la destruction et même si possible remettre en état pour étudier ses capacités (uniques elles aussi) à faire varier indépendamment et de manière précise, sa résistance à l'effort au démarrage et en utilisation continue.

Je remercie ici Tanneguy de Sainte-Marie (qui est un grand connaisseur des Haras, de leur histoire et un auteur prolifique) et Bernadette Lizet (ethnologue et spécialiste reconnue de l'histoire des utilisations du cheval en France) qui m'ont autorisé à utiliser leurs documents et leurs écrits sur le Tractomètre Le Bihan.

Pour cette première partie, je vous partage un texte de Tanneguy de Sainte-Marie, paru en 2006 dans la revue des Haras et rediffusé dans le N°12 de Sabots-Magazine.
J'ai ajouté quelques images et documents qui proviennent du Haras de Lamballe, de Sabots-magazine, de la revue CHEVAL-ANE–MULET de JANVIER 1944 et de ma collection personnelle.


Légende : Cour du haras de Lamballe. Un palefrenier, en tenue d'été, est aux guides de l'étalon Postier Breton et un jeune officier des haras (grade de Surveillant ) est aux commandes de la machine.
D'après Tanneguy de Sainte-Marie, cette photo date des années 1950, à l'époque où il avait été envisagé de remettre en place des épreuves de traction dans les concours d'élevage et d'utilisation pour les chevaux de trait, notamment les bretons.


Histoire d’un dynamomètre devenu « L’APPAREIL LE BIHAN » communément appelé « TRACTOMÈTRE », par Tanneguy de Sainte-Marie.

Le Colonel CHARPY, brillant officier d’artillerie ayant commandé le Dépôt de Remonte Militaire de Guingamp (dont les dernières écuries seront rasées en 2006 pour accueillir la gendarmerie locale) en 1917-1918, était un passionné de l’utilisation qui devait être faite des chevaux de trait en général et des Bretons en particulier.

En 1936 il répond favorablement à la requête du comité de la Foire Exposition de Rennes qui lui demande d’organiser une manifestation hippique dans l’enceinte de la foire.

N’ayant pas obtenu les moyens financiers pour organiser un grand concours d’élevage, il songe à l’essai d’une épreuve dynamométrique.

En effet, dès 1909, la création de la Société du Cheval de Trait Léger sous la houlette du Comte de ROBIEN, a ouvert des pistes qui devraient permettre des utilisations rationnelles et pérennes des chevaux de trait.

Dans son projet d’épreuve, le Colonel CHARPY met en exergue l’opinion exprimée par Lavalard : « Pourquoi ne pas faire pour le cheval de trait ce qui a lieu pour le cheval de pur sang qui n’est livré à la reproduction qu’après avoir fait ses preuves sur l’hippodrome ? »
C’est pourquoi, dans ses propositions, le Colonel crée deux catégories dans les concours de reproducteurs, une pour les gros traits et une pour les postiers.

Ayant entrepris des recherches après la guerre de 14-18, il a découvert qu’il existait des dynamomètres enregistreurs perfectionnés et précis. Une de ces voitures appareils, ayant été utilisée à Caen dans deux des concours organisés par Mr. Bertin, présentait malheureusement trop de défauts et donc des résultats peu probants.

Quant à la voiture Américaine « COLLINS », déjà utilisée en Allemagne et en Hollande, elle était construite pour l’essai d’un attelage de deux chevaux et non individuelle, de plus son prix d’achat et le coût de son importation avaient rebuté le Ministère de l’Agriculture et Les Haras.
Elle présentait, elle aussi, des défauts et des inconvénients.

Pressé par la mise en place d’épreuves de traction à la Foire de Rennes et n’ayant pas de voiture dynamomètre à sa disposition, le Colonel CHARPY fit appel à la maison Verlinde, de Puteaux, pour qu’elle imagine et construise en hâte un appareil de fortune. L’appareil fut livré dans les temps et les épreuves se déroulèrent devant une foule immense.

Malgré ses nombreuses imperfections la machine permit de classer sans hésitation les chevaux d’après leur puissance de démarrage.
Ce fut le clou de la Foire Exposition de Rennes de 1936.


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, par le Colonel Charpy


Revue CHEVAL – ANE – MULET, Bulletin Officiel du Comité National Interprofessionnel des Chevaux et Mulets, janvier 1944 – 2è année – Numéro 1, par le Colonel Charpy

Mais le but n’était pas atteint, la voiture-dynamomètre idéale et sans défaut n’était pas encore inventée et tout restait à faire.

En 1939, le Colonel CHARPY rencontre Mr. de Malherbe, Directeur général des Haras, l’entretient longuement de l’intérêt des épreuves de traction et lui confirme, qu’à peu de frais, il se faisait fort de faire construire une voiture remplissant toutes les caractéristiques nécessaires à ces épreuves.

Le Directeur Général ayant entendu parler du succès de Rennes donne son accord et promet les crédits.

Monsieur Y. LE BIHAN, ancien ingénieur des chemins de fer du Nord, connu pour ses compétences techniques et son ingéniosité, de surcroît habitant le manoir de Barach près de Perros-Guirec, se fait exposer le problème à résoudre et accepte de se charger de la construction de l’appareil.

Il a non seulement le mérite de l’imagination mais également celui de la construction qu’il mène seul à son terme.

L’appareil est livré fin 1943 au Haras National de Lamballe dirigé par Monsieur Marcellin CHARPY, fils du Colonel et père de François et Marcellin ayant eux-mêmes brillamment servi les Haras Nationaux.

Monsieur Y. LE BIHAN a opéré sur place les mises au point finales de sa machine, pour laquelle il a déposé un brevet, avant sa mise en service dans les concours.

Après avoir été abandonné, oublié et rudoyé pendant des décennies dans des fonds d’écuries et autres sous-pentes, l’unique tractomètre « LE BIHAN » est présenté depuis peu en bonne place aux côtés des Breaks, Squelettes, Camions et Omnibus dans la remise hippomobile du Haras National de Lamballe.

Il ne lui reste plus qu’à retrouver sa couleur d’origine, à être restauré, et remis en état de marche d’après les plans et descriptions laissés par son fabricant sous la rubrique : "CROQUIS SCHEMATIQUE DE L’APPAREIL D’ESSAI DES CHEVAUX A LA TRACTION, Brevet Y. LE BIHAN, Ingénieur E.C.P, D’après les données du problème posé par le Colonel CHARPY".

Imaginons, qu’un jour, son sauvetage définitif soit concrétisé par un classement « Monument Historique » parmi les trop rares voitures hippomobiles ayant accédé, à ce jour en France, à cet extrême privilège.

Tanneguy de SAINTE MARIE
Ingénieur des Haras Nationaux, en résidence à Hennebont, le 15 février 2006


Reproduction du 1er Brevet d'Invention pour un Appareil pour l'essai des chevaux à la traction déposé par Yves-Marie-Francis Le Bihan, et accordé sous le numéro 884.659, le 3 mai 1943 à Paris.


Reproduction du 1er Brevet d'Invention pour un Appareil pour l'essai des chevaux à la traction déposé par Yves-Marie-Francis Le Bihan, et accordé sous le numéro 884.659, le 3 mai 1943 à Paris, page 1/2.


Reproduction du 1er Brevet d'Invention pour un Appareil pour l'essai des chevaux à la traction déposé par Yves-Marie-Francis Le Bihan, et accordé sous le numéro 884.659, le 3 mai 1943 à Paris, page 2/2.

Transcription du texte du Brevet 884.659 de Yves-Marie-Francis Le Bihan :

L'appareil que nous allons décrire peut servir à déterminer l'effort de démarrage et le travail qu'un cheval peut fournir en traction et subsidiairement à évaluer l'effort de recul que l'animal peut faire en appuyant de son arrière-main sur l'avaloir.

L'ensemble du système est monté sur un véhicule à deux roues et comprend deux éléments distincts.

1. Un appareil indicateur des efforts produits représenté par une petite presse hydraulique H à laquelle sont joints un manomètre à cadran gradué M et un manomètre enregistreur E, destinés à donner d'une part l'effort de démarrage et d'autre part à reproduire sur un graphique le travail fourni sur un parcours fixé avec une résistance à la traction imposée.

2. Un appareil pouvant réaliser le blocage du véhicule pour l'épreuve de démarrage et ensuite imposer des résistances variables à volonté pour les essais en mouvement.

Cet appareil comprend une pompe à huile à trois cylindres P avec manivelles calées à 120° pour assurer la régularité dans la résistance. Elle est mise en mouvement par l'essieu du véhicule, par l'intermédiaire d'engrenages droits. Cette pompe est munie de soupapes d'aspiration et de soupapes de refoulement toutes automatiques. Elle puise l'huile dans un réservoir R et la refoule dans une canalisation aboutissant sous une soupape S maintenue sur son siège par la pression d'un ressort dont la tension est réglée à la volonté de l'opérateur.

Cette soupape peut également être bloquée par un dispositif spécial de façon à immobiliser le véhicule tant que l'effort de démarrage imposé n'est pas atteint.

Le blocage de la soupape est réalisé par un levier 1 oscillant autour d'un axe dont une extrémité munie d'une vis de rattrapage de jeu appuie sur une came, tandis que l'autre extrémité porte sur une tige de la soupape de façon à la tenir hermétiquement fermée, immobilisant ainsi tout l'appareil. En effet, tant que la soupape de refoulement des pompes reste bloquée, les pompes ne peuvent tourner et les roues du véhicule sont de ce fait enrayées.

Pour provoquer en temps utile, d'une façon instantanée le déblocage de la soupape un système simple et très maniable est utilisé.

Un ressort de rappel r tend constamment à faire tourner la came et à libérer ainsi la soupape, mais cette came est verrouillée par un petit balancier dont une extrémité pénètre dans une encoche de la came tandis que l'autre extrémité libre se trouve en regard d'un électro-aimant.

Cet électro-aimant peut recevoir le courant d'une petite batterie, courant normalement interrompu. Le pôle négatif de la batterie est à la masse. Le courant sortant du pôle positif doit parcourir les spires de l'électro-aimant pour aboutir à une aiguille supplémentaire du manomètre montée sur le verre de celui-ci, et par conséquent isolée. Le manomètre est lui-même à la masse.

Il suffira à l'opérateur de placer l'aiguille isolée en regard de l'effort que l'on désire voir atteindre pour que l'aiguille indicatrice normale du manomètre vienne au contact de la précédente dès que cet effort est réalisé, ce qui a pour effet de fermer le circuit électrique. Instantanément l'électro-aimant attire le balancier, libérant ainsi la came et par suite la soupape.

Pour les essais dans le travail de recul du véhicule, il suffira de lire les indications du manomètre branché sur le refoulement des pompes, dont la graduation est faite en conséquence, pour se rendre compte avec précision de l'effort produit par le cheval.

Yves-Marie-Francis Le Bihan


dimanche 11 février 2018

Presentation "Bien-Être animal et Datafficheur", Colloque "Cheval et Territoires", Salon Cheval-Passion, 17 janvier 2018 (Avignon 84)

Comme je vous l'avais promis, voici les diapos de ma présentation "Bien-Être animal et Datafficheur" au colloque "Cheval et Territoires" du Salon Cheval-Passion 2018 (à Avignon 84).

Malheureusement, Je n'ai pas pu récupérer les autres présentations de cette journée qui fut particulièrement dense et intéressante...

Et pour ceux qui ne connaissent pas encore bien l'utilisation du Datafficheur, une petite vidéo tournée à Tec&Bio 2017 où nous avons fait quelques mesures d'efforts...

samedi 23 décembre 2017

Mesure d'effort de traction, avec le Datafficheur au Haras d'Uzès (Déc 2017, 5ème partie)

Début décembre 2017, nous avons livré nos 2 premiers Datafficheurs (hors Hippotese) aux Haras d'Uzès et d'Aurillac (IFCE).

Je suis donc allé le 8 décembre à Uzès pour livrer les 2 (nouveaux modèles de) Datafficheurs Radio et j'ai fait une petite présentation en salle, puis sur le terrain, aux formateurs du Haras le matin et aux élèves du CS-cocher l'après-midi.


Livraison des 2 Datafficheur radio complets...

Le 1er objectif de ce partenariat est d'expliquer à des utilisateurs (à priori non acquis) l'intérêt du Datafficheur en tant que système permettant de ressentir les efforts du cheval (au sens large d'équidé de travail). Nous aurons l'occasion de revenir bientôt sur ce sujet.

Le second objectif de ce partenariat est de nous permettre d'effectuer des tests de fonctionnalité (en usage courant) par des utilisateurs non spécialistes.
Nous souhaitons tester :
- la facilité de mise en place sur le harnais (par exemple sur des harnais en bricole que nous n'utilisons pratiquement pas à Hippotese),
- la connaissance des conditions et règles d'utilisation (la notice reste à écrire),
- La résistance aux pannes et la compréhension des disfonctionnements (et correction si possible),
- la résistance aux chocs et vibrations (trot par exemple),
- la durée des batteries et les procédures de recharge...
et d'ainsi améliorer la fiabilité des différents modules (Capteur, Câble de liaison, Boîtier Master, Boîtier Afficheur).

Le troisième objectif est d'avoir un retour sur l'intérêt pédagogique du Datafficheur pendant les formations initiales (CS Cocher...) ou celles de plus haut niveau (perfectionnements, formations de formateurs...).

NB : Pour les démos dans les allées du Haras, nous avons utilisé 2 chevaux différents (matin et après-midi), attelés en bricole (!) à un avant-train 4 roues Bernard-Michon-Hippomobile et une citerne d'arrosage de 1000 litres remplie à ras bord (BMH aussi), pour un poids total de plus d'1,5 T (220 + 315 + 1000).

Quelques photos de la journée...


Détails des différentes parties d'un Datafficheur (modèle 1749).


L'harnachement traditionnel des Haras, se fait en bricole...


Pour cette démo nous avions un attelage formé d'un Avant-train 4 roues (220 kg) et d'une remorque-citerne d'arrosage de 1000 litres (de chez Bernard-Michon-Hippomobile)...


Détail du montage du capteur dynamométrique fixé sur une chaîne en remplacement d'un trait...


Un des récepteurs du Datafficheur est monté sur l'avant-train pour le meneur...


La remorque-citerne à eau est donnée pour 315 kg à vide + 1000 kg d'eau = 1315 kg


Changement de cheval l'après-midi avec les stagiaires CS Cocher du Haras d'Uzès...


Détails de l'installation du boîtier Master et du capteur dynamométrique sur le cheval...


Détail du boîtier Master, on remarque l'affichage de contrôle et le trait en cuir d'origine replié sur la sellette (il n'est pas séparable de la bricole sur ces harnais)


Détail du boîtier afficheur, qui comme on le voit ici, peut être porté au poignet...


Exercice de démarrage "en souplesse" avec mesure de l'effort maximum...


Détail du boîtier afficheur, qui peut aussi se fixer sur l'avant-train...


Passage d'une "marche" de prés de 2m de haut "au pas" avec 1,5 T "au cul", on atteint des sommets...


Et même des valeurs qui semblent fantaisistes (surtout quand le maxi est plus faible que la moyenne), à sans doute confirmer par d'autres essais...

Et une petite vidéo pour l'ambiance...
NB : le clignotement rapide de l'affichage est dû à la vidéo, dans la réalité les changements de valeurs se font 1 fois par seconde, seulement...

dimanche 26 mars 2017

Mesure d'effort de traction, avec le Datafficheur Radio, au Potadjé, (mars 2017, 4ème partie)

Le 11 mars, je suis allé faire les premières mesures in-situ à l'aide de notre nouveau proto de Datafficheur "Radio" Hippotese chez Jérémy Fady au Potadjé en Isère.

En effet nous avons beaucoup avancé cet hiver sur ce nouveau modèle de Datafficheur à transmission radio (dont nous reparlerons en détail bientôt), et c'était la première sortie de l'appareil en situation réelle (après une petite présentation au Colloque "Cheval utilitaire" à Uzès début mars).

Ce nouveau modèle est composé d'un capteur dynamométrique (500 kg) placé sur un avant-trait (gauche ou droit) et relié au boîtier Master qui est le cerveau du système. Le Master récupère les valeurs transmises par le capteur, fait les calculs de valeur moyenne et de valeur maxi et envoi par liaison radio ces 2 valeurs toutes les secondes au boîtier Récepteur qui peut être tenu en main, porté par le meneur ou fixé sur l'outil.

Avant de vous présenter la vidéo, il faut précisez que cette vidéo est "brute" et sans doute un peu longue et quelle est destinée plutôt à la réflexion sur l'usage possible du Datafficheur Radio plutôt qu'à la démonstration...
Nous attendons d'ailleurs avec impatience vos réactions et commentaires...

Deux autres choses importantes pour bien comprendre :

1) Les valeurs affichées (maxi en haut et moyenne en bas) correspondent à la mesure de l'effort sur un seul avant-trait et correspondent donc sensiblement à la moitié de la valeur réelle de l'effort réalisé par le cheval.

2) Il doit être clair pour tous que le Datafficheur n'a pas été construit dans l'objectif de pouvoir réaliser des mesures scientifiques d'effort de traction, mais qu'il doit plutôt être considéré comme un outil de connaissance et d'aide à la décision (c'est du moins mon opinion personnelle).

Les outils utilisés ici sont un canadien (herse canadienne) à 5 dents...

et une bineuse Planet-JR "modèle original" montée avec des dents droites, des oreilles de cochon et un soc pour réaliser des buttes...

La profondeur de travail se situe autour de 10-12 cm de profondeur. La terre était à peine ressuyée d'une pluie de l'avant-veille et "limite" à travailler, mais comme de nombreux plants avaient été livrés et attendaient d'être plantés, et que de nouvelles pluies étaient annoncées, nous avons décidé de tenter de réaliser les buttes quand même.

Quelques photos supplémentaires...


Quand le récepteur est monté sur l'outil, le meneur peut garder un œil sur les efforts traction pendant le travail...

vendredi 19 août 2016

Le "Datafficheur", un système de Suivi "Temps Réel" des Efforts en Traction-Animale (3ème partie)

Voici une petite présentation informatique du projet "Datafficheur" que j'avais préparé pour l'Assemblée Générale de la FECTU (en Espagne) ce printemps 2016.

J'ai mis à jour ces diapos avec les dernières avancées de ce travail de recherche pour ceux qui ne pourront pas venir à TraitComtest (et voir de visu l'appareil, qui va sans doute faire causer un peu...) et qui ont été intéressés par le billet précédent (ici).

Bien sûr, sans toutes les explications orales, il manque peutêtre quelques infos mais je pense que l'ensemble est compréhensible (sinon, posez vos questions dans les commentaires...).



























Et bien sûr, la présentation complète en pdf ici...

mercredi 17 août 2016

Le "Datafficheur", un système de Suivi "Temps Réel" des Efforts en Traction-Animale (2ème partie)

Nous vous avons un peu oublié cet été sur le blog, la moyenne d'un billet par semaine n'a pas été respectée, et puis pas d'HippoNews, et le site Hippotese.fr toujours en panne...

Rassurez-vous, nous étions simplement un peu occupé ailleurs car pour beaucoup, c'est la pleine saison : foins, légumes, vignes, tourisme...

Mais nous n'avons pas non plus chaumé sur l'avancement de nos recherches hippotésiennes...

Nous avons, entre autres, beaucoup progressé sur le projet "Datafficheur" dont nous avons déjà parlé dans un précédent billet (ici).

Comme le Datafficheur doit être présenté au trophée européen de l'innovation à TraitComtest, j'ai dû écrire un petit texte de présentation que je vous livre, brute de décoffrage...


Titre du projet : Le "Datafficheur", un système de Suivi Continu et "temps réel" des efforts en Traction-Animale.

Domaine d’intervention : Attelage, travail du sol, débardage... La traction des animaux de trait en général.

Résumé du projet : Le Datafficheur est un appareil réunissant :

1 Un système d'affichage double porté par le cheval et visible, depuis l'arrière, guides en main par le meneur. Cet afficheur doit indiquer en temps réel la valeur moyenne et la valeur maxi de l'effort de l'équidé

2 Un capteur dynamométrique porté par l'animal (placé sur l'un des avant-traits du cheval ou sur le palonnier par exemple.)

3 Un automate programmable chargé de la réception des données du capteur, de leur traitement et de la gestion de l'affichage.

Genèse du projet : Depuis l'origine d'Hippotese, nous avons toujours voulu connaître, de manière "non empirique", les efforts auxquels nous soumettons nos chers équidés... Nous avons, pour cela, testé de nombreux dynamomètres.

Nos conclusions : Les dynamomètres à lecture directe existants sont difficilement lisibles par le meneur pendant le travail et les appareils à enregistrement sont plutôt adaptés aux mesures scientifiques, ils demandent souvent un post-traitement des données et ne permettent une analyse des résultats qu'à posteriori (et donc aucune correction en temps réel, sur le terrain).

Nous avons donc décidé de développer notre propre appareil en se fixant, en plus, un prix maximum de 1000 € (matière) et en le concevant autoconstructible et diffusable (comme toutes nos recherches) en licence libre Creative-Commons.

En quoi le projet est innovant ?

Ce projet est innovant dans son usage puisqu'il permettra à tout utilisateur d'adapter son menage ou de régler ses outils en ayant une bonne connaissance des efforts mis en jeu et celà en toute autonomie, chez lui, sur son terrain, en pratiquant ses activités habituelles.

Ce projet est aussi innovant dans son principe de développement : ouvert, collectif et partageable (licence libre).

Ce projet est conçu dés l'origine pour être abordable, autoconstructible, autoréparable, évolutif et adaptable aux besoins de chacun.

En quoi le projet est-il adapté à une utilisation moderne de l’animal ?

Les animaux de trait sont aujourd'hui majoritairement utilisés par des personnes qui n'ont pas (ou pas encore) la connaissance intuitive ou culturelle des efforts qu'ils est possible de demander à un animal en particulier dans des conditions d'utilisation nouvelles (outils ou domaines inhabituels) où les références manquent.

Pour améliorer les conditions de travail de l'animal et du meneur et faciliter sa formation, en bref pour optimiser l'utilisation de la traction animale, il faut avoir des outils de mesure d'effort en continu, simples et efficaces. Le Datafficheur voudrait répondre en partie à ce défit.

mardi 26 avril 2016

Le "Datafficheur", un système de Suivi "Temps Réel" des Efforts en Traction-Animale (1ère partie)

Depuis l'origine d'Hippotese, nous avons toujours cherché à connaître, de manière non empirique, les efforts auxquels nous soumettons nos chers chevaux...

Pour pallier à certaines limites des systèmes de mesure que nous avons testé, Hippotese a inventé (et j'ai mis au point) un appareil qui permet le suivi "in situ" et en "Temps Réel" des Efforts de traction...

Mais laisser-moi vous présenter l'intérêt du système dans ces 2 petites vidéos...

I) L'introduction...

NB : je vous ai transcris ici le texte du commentaire des vidéos pour plus de confort (la qualité du son n'est pas très bonne et vous pouvez le couper).

Je vais vous présenter une simulation de l'utilisation du Datafficheur qui va permettre, je l’espère, de vous prouver l'intérêt de cet appareil (inventé par l'association Hippotese et mis au point par moi-même).

Cette simulation repose sur des données réelles qui ont été récupérées lors d'une expérimentation qui a eu lieu en mai 2015 chez Thierry Bonnamour à Dullin en Savoie.

Lors de cette expérimentation, Michel Carrel a enregistré à l'aide d'un capteur dynamométrique placé sur le palonnier les efforts du cheval qui tractait un épandeur de fumier à prise de force sur les roues, de marque MillCreek.

Cette prise de mesures a permis d’enregistrer sur un DataLogger, 4 fichiers de valeurs brutes correspondantes à l'effort du cheval en Kgforce, à une fréquence de 10 hertz (soit 10 valeurs par seconde).
Ces 4 fichiers reprennent les mesures de l'aller, divisé en 2 parties et du retour divisé lui aussi en 2 parties, à cause des arrêts.

Ils ont permis de tracer 4 courbes après traitement sur un ordinateur. Malheureusement, ces mesures et ces courbes et que l'on peut étudier ne sont accessibles au meneur qu'à posteriori et non en temps réel sur le terrain.

Pour cet essai, si nous avions disposé d'un Datafficheur, nous aurions pû, en temps réel, avoir une idée des efforts (importants) mis en jeu.

Voilà donc à quoi sert un Datafficheur. Il permet de visualiser in situ et en temps réels (à une seconde prés) les efforts du cheval pour éventuellement adapter son menage et ainsi, mieux utiliser la puissance du cheval.

II) La Simulation de fonctionnement...

Simulation d'utilisation du Datafficheur, à partir de fichiers de mesure réels, dans cette petite démonstration...

(Voir l'introduction ci-dessus).

Dans cette démonstration, nous avons placé Le Datafficheur au dessus d'un ordinateur et d'une tablette.

Le Datafficheur va afficher les efforts du cheval, calculés à partir des fichiers de mesures brutes, (comme il pourrait le faire sur le terrain, en temps réels, à partir des données transmises par un capteur dynamométrique placé sur le palonnier par exemple)...

Sur la tablette, à droite, on peut suivre la vidéo de l'expérimentation...

NB : Cette vidéo a été un peu recoupée pour être synchronisée avec les fichiers bruts enregistrés.

Et sur l'ordinateur, à gauche, nous pourrons suivre les calculs des valeurs moyenne et maxi avant leur affichage. Ce suivi est l'écho du travail du microcontrôleur (qui est la partie "intelligente" du Datafficheur).

Lancement de la simulation...

Sur l’afficheur jaune, en haut à gauche, s'affiche la moyenne des 10 valeurs mesurées pendant une seconde.

Sur l'afficheur rouge, en haut à droite, s'affiche la valeur maxi des 10 valeurs mesurées pendant la même seconde.

Dans les paramètres du programme du Datafficheur, on a fixé un seuil, ici à 200 kg.

Quand une des valeurs, moyenne ou maxi, dépasse ce seuil, elle est affichée sous forme clignotante.

NB : Pour cette démonstration, nous avons choisi 200 kg car c'est le double de l'effort que l'on peut demander, en moyenne, à un cheval au pas.

Sur l'ordi, à gauche de l'écran, on peut voir défiler les valeurs brutes de l'effort (ici X) en kilogramme-Force (ou déca Newtons) et les dixièmes de secondes (ici Y).
Ces valeurs brutes sont lues à partir d'une carte SD dans cette simulation en l'absence de capteur dynamométrique.
Toutes les 10 mesures, la Datafficheur calcule la moyenne et le maxi et l'envoie à l'affichage pendant une seconde.
Pendant cette seconde d'affichage, il récupère 10 nouvelles valeurs, fait les calculs et affiche les nouveaux résultats la seconde suivante.

NB : les 4 fichiers de mesures brutes sont précédés d'un double affichage clignotant de 4 chiffres qui annoncent leur numéro (1111, 2222, 3333, 4444).

En Conclusion :

le Datafficheur est un appareil qui permet à un utilisateur d'effectuer un suivi continu et en temps réels des efforts mis en jeu dans la traction d'un outils.

Ici, typiquement l'utilisateur est un meneur qui tout en conduisant son attelage peut surveiller les afficheurs situés dans un boîtier qui sont fixés sur une petite sellette sur le dos ou les reins du cheval.

La prise de mesure se fait à l'aide d'un capteur dynamométrique placé sur les traits ou sur le palonnier et relié au Datafficheur.

Dans le boîtier du Datafficheur, un microcontrôleur effectue les calculs en temps réels à partir des mesures du capteur et envoie les résultats sur les 2 afficheurs.

Pour que ces résultats soient compréhensibles et utilisables, le microcontrôleur calcul la moyenne des valeurs enregistrées pendant un temps donné (ici 1 seconde) et extrait aussi la valeur maxi mesurée pendant ce même temps. Seules la valeur moyenne et la valeur maxi de la seconde précédente sont donc affichées et cet affichage dure une seconde pour être lisible.

Chaque seconde les nouvelles valeurs remplacent les valeurs précédentes.

Deny Fady, avril 2016.