Une vingtaine de personnes étaient présentes à cette journée d'essais...
Cette Journée d'essais critiques du POP4, le 22 Juillet 2020, était organisée par l'ATELIER PAYSAN et HIPPOTESE au Gaec "La Cavale" 26800 Montoison.
Compte-rendu par Thomas Peyre (membre du CA d'Hippotese et qui assure pour l'Atelier Paysan, le suivi du matériel "Traction Animale").
I ) Les Objectifs de la journée :
- Observation du POP 4 en utilisation réelle afin de déterminer des modifications à apporter sur cet outil ou sur un prototype suivant.
- Mise à disposition de l’outil attelé aux meneur/se-s intéressé-e-s à tester la conduite de l’outil.
- Faire un bilan après une saison et demi de binage sur la ferme (3 ha en culture) avec ce prototype N°1.
Pour rappel :
Des modifications continuent d'être apportées au fur et à mesure depuis décembre 2018 sur les outils attelés et sur le porte-outils lui même.
Matinée :
- Présentation de la machine
- Historique du cahier des charges, de l'état de l'art, du processus de R&D, puis du prototypage.
- Démonstration au champ, essais en configuration initiale (correction Barre-Porte-Outils + roues Av), puis avec la nouvelle barre (correction uniquement avec les roues Av).
- Mesures d'efforts de traction au "Datafficheur " (Conception et fabrication : Hippotese).
- Présentation de la ferme et des itinéraires techniques.
Après-midi :
- Discussions et retours sur les essais du matin, pistes d'améliorations/modifications.
- Pesée de la machine et des outils.
II ) Remarques sur le matériel présenté :
1) Poids :
Dans la configuration de la Barre-Porte-Outils du jour (5 pattes d’oie et 4 demi-pattes d’oies, montées sur 4 parallélogrammes). le POP4 pèse 530 kg avec la barre porte-outils équipée, sans le timon qui pèse lui 37 kg. Si on rajoute 70 kg de poids du meneur, l’outil pèse 637 kg au travail. Après pesées des autres B-P-O, il s’avère que le poids total (meneur compris) en configuration maximale s’élève à 750 kg (les nouveaux outils en cours de prototypage et maintenant en test depuis août seront mieux dimensionnés pour la machine).
Lorsque le timon est en place, la force verticale nécessaire à son soutien (via les colliers des chevaux) correspond à un poids de 20 kg, soit 10 kg par cheval (à améliorer avec un timon supporté par un ressort)
Le POP4 prêt pour les essais...
2) Forces de traction :
Les forces de traction ont été mesurées entre le collier et le trait extérieur de chaque cheval à l’aide de 2 Datafficheurs qui envoient par radio leurs données à 2 récepteurs surveillés par Deny et Michel.
La force est mesurée sur un trait, et multipliée par 2 pour avoir la force demandée par chaque cheval. C’est l’effort demandé par le cheval de gauche qui est généralement donnée dans la vidéo par Deny. Michel surveille les efforts du cheval de droite. En ligne droite, ces efforts sont sensiblement les même à la précision des capteurs prés.
Les forces ne sont pas enregistrées par les appareils, mais envoyées aux récepteurs par radio, chaque seconde, en continu, et retranscrites à haute voix, si nécessaire, par les observateurs, .
Nota : La fréquence de mesure est de 10 Hz, soit 10 mesures chaque seconde et une moyenne de ces 10 mesures est calculée chaque seconde. c’est elle qui est envoyée au récepteur ainsi que la valeur maxi des 10 mesures.
Les valeurs de force qui sont présentées dans les lignes suivantes concernent la moyenne de l'effort total de traction demandé par le porte-outils (et donc la somme des forces affichées par les 2 Datafficheurs).
Vue sur les 2 récepteurs des capteurs d'effort du Datafficheur (en haut la force maxi, en bas la force moyenne)
- Force mesurée avec la barre d’outil relevée : 40 à 50 KgF (c'est la résistance au roulement à vide dans le rang). - Force mesurée au travail : 80 à 110 KgF, souvent autour de 100 KgF - Les événements tels que le blocage d’une roue de parallélogramme ou le bourrage des dents ont une incidence sur la force de tirage, avec une augmentation de 10 à 20 KgF.
Nota : Des efforts de traction mesurés au travail (en moyenne, autour de 50 kgF par cheval et en maximum jusqu'à 70 kgf) sont tout à fait acceptables.
L'Odomètre-Tachymètre, (made in Hippotese) permet de mesurer les distances et les vitesses de travail.
3) Vitesse :
La vitesse de travail et les distances parcourues sont mesurées avec un odomètre/tachymètre (de fabrication Hippotese) à capteur magnétique (par effet Hall).
Les planches de poireaux des essais font 1,60 m de large, d'axe à axe (1,2 m travaillé), elles font 70 m de long et sont travaillées à une vitesse de 4km/h (de 4,2 à 3,8). Il semble difficile de descendre en dessous de 3,5 km/h avec des chevaux pour abaisser les efforts.
III) Correction de trajectoire pour le suivi du/des rang(s).
Nota : elle est actuellement dirigée par des pédales aux pieds
1) Double correction de trajectoire :
Initialement la correction est double comme sur le Bucher/Néo-Bucher : on agit simultanément sur la barre-porte-outil et sur l'essieu avant (la conception du relevage est, de ce fait, rendue complexe par la nécessité du mouvements de beaucoup d'éléments les uns par rapports aux autres). Le choix de la solution technique pour la translation de la barre porte-outils sur le prototype 1 s’est arrêtée sur des glissières "tube contre tube" avec "patch" téflon. Ça demande beaucoup d'efforts sur les jambes pour l'actionner en toutes circonstances. C’est acceptable avec les outils terrés pendant le travail, beaucoup moins quand on veut se placer précisément sur la nouvelle planche, en fin de manœuvre de retournement avec les outils relevés.
2) Simple correction de trajectoire :
À l'occasion de cette journée, on a fait des essais avec une nouvelle barre de correction de trajectoire uniquement sur l'essieu avant. Ça semble suffisant pour suivre le rang : c'est à valider par des tests prolongés sur la saison.
Si les essais s'avèrent concluants et que ce choix est adopté, ça simplifie grandement la construction du relevage et permet plus facilement de l'envisager autrement, notamment pour des mouvements actionné par des système mécaniques (relevage/attaque/dévers).
Si on garde la double correction de trajectoire (essieu avant + Barre-Porte-Outils) on doit améliorer le coulissage D/G du relevage, (par exemple avec des galets de portail roulant, ce qui rajoute du poids et du coût, mais garanti une translation plus aisée).
Vidéo explicative du montage de la nouvelle barre de direction "simplifiée"
IV ) Moyens de relevage et de réglage des outils :
1) Aujourd'hui :
Tout hydraulique (pompe électrique 12v + batterie). Une charge de batterie permet 3-4 h de binage. Relevage 3 points type tracteur : 3 vérins relevage (haut-bas / terrage forcé possible), 3e point (réglage d’attaque), chandelle (réglage de dévers – assez rapidement nécessaire pour un travail correct sur toute la largeur de planche, même avec très peu de dévers).
Malgré des régulateurs de débit (solution peu compatible avec ce type de pompe) le réglage fin et précis du 3e point et de la chandelle reste délicat ; Idem pour le relevage-réglage du terrage (mais moins un problème quand la barre est équipée uniquement de parallélogrammes, ça le devient dès qu’on met d’autres éléments, comme par exemple les étoiles de binages).
Une pige verticale devant le meneur, à hauteur des yeux, sert de repère pour le terrage.
2) Propositions d'alternatives :
- vérins hydro-électrique ;
- hydraulique + pompe manuel : trop d'effort, lent à relever, multiples mouvement de bras ;
- Uniquement mécanique par bras de relevage (détaillé en dessous)
Envie d'une solution simple : peu onéreuse, accessible techniquement, légère, robuste, peu encombrante et surtout réparable à la ferme.
Notamment, souhait de passer en manivelles/bras de levier à crémaillères pour la précision dans les réglages du 3e point et de la chandelle.
Le relevage de la Barre-Porte-Outils (BPO) en mécanique avec démultiplication (bras de levier, palan, treuil, …) est à étudier :
- Quel poids est à relever ? (travail en cours depuis cet hiver pour un re-dimensionnement des outils pour alléger l'ensemble)
- Besoin de rapidité pour des temps de demi-tour réduits, puisque qu'ils sont fréquents tous les 30 ou 50m.
- Besoin aussi de précision pour le terrage, avoir une butée basse et conserver le terrage forcé.
- À manipuler depuis le siège ou depuis le sol en descendant à chaque bout de rang ?
V ) Maniabilité de la machine dans les manœuvres en bout de planche et confort des animaux :
1) Aujourd’hui :
Un timon fixe avec la machine et des roues folles à l’arrière : Vue du dessus, on a un effet de bras de levier avec le timon autour de l’essieu avant, pour faire chasser les roues folles arrière : bonne efficacité des demi-tours, qui sont possibles quasiment sur place, avec la roue avant intérieure au virage comme point de pivot (même si en général on tourne pour reprendre une planche sur 2).
Autre avantage, l’écart entre l'arrière des chevaux et la machine est réduit au minimum ce qui ne serait pas possible avec un timon articulé (l’attelage complet fait actuellement 6 m).
Dans tous les cas : besoin de "tournières" suffisantes et des planches pas trop courtes (30-50m) pour limiter les demi-tours.
Le système actuel sollicite beaucoup les chevaux dans les manœuvres. Les efforts latéraux à fournir sont importants, encore plus, en terrain accidenté.
Dans la pratique, les chevaux le supportent (pas de blessure apparente sur la saison, mais peutêtre problèmes ostéo à vérifier).
Il faudrait essayer d'améliorer ce point en repensant peut-être les moyens directionnels de base :
Qui ? : le timon (les chevaux) ou les pieds du meneur/se ; dirige quoi ? : l'essieu avant, l'essieu arrière, la barre-porte-outils ;
2) Pistes envisagées :
Pour un autre comportement global de la machine :
- roues avant dirigées par le timon avec ou sans retard directionnel (voir les voitures marathons modernes
- roues arrières directionnelles, dirigées par le timon. Cf charrue Pionneer
Pour le Timon :
Le travail en enjambement de planche (entraxe 160 cm pour une largeur utile de 120 en haut de planche) donne un écartement entre chevaux supérieur à un attelage en paire habituel.
Partant du principe qu’en attelage en paire le timon reste toujours proche des chevaux, le timon à été doublé pour que le cheval de l’extérieur du virage puisse le pousser.
Nous ne sommes pas certains que cela ce produise réellement ; et au contraire, cela réduit l’amplitude que peuvent prendre les chevaux pour s'incurver. On le conserve double pour l'instant car il apporte une rigidité latérale nécessaire pour faire bras de levier sur l’ensemble de la machine.
D’autres systèmes sont évoqués dans les discussions, comme l’usage d’un "brancalonier" (voir les derniers billets sur le blog Hippotese à ce sujet).
Le timon est aussi à suspendre, il ne doit pas appuyer sur les colliers, cela génère une fatigue inutile pour les chevaux. Un système de suspension avait été prévu mais pas encore installé, c’est maintenant en cours.
VI ) Futures présentation publiques :
Bientôt d'autres vidéos sur cette journée sur le blog...
Sinon, d'autres infos sur le blog de l'Atelier-Paysan : https://www.latelierpaysan.org/POP4
Et pour les personnes intéressées par une démonstration "réelle", on pense prévoir un temps de présentation/démonstration plus largement ouvert, mais on ne sait pas encore quand...
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