Hippotese, Le cheval de Travail

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samedi 3 mars 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (3ème partie)

Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).

Vous trouverez les précédent billet sur ce sujet ici et ici.

Aujourd'hui, Marco nous propose la deuxième partie de son article sur l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.

Je lui laisse donc la parole.

Deny Fady


VHAE – Le freinage combiné (2ème partie)

Pour les technophiles et les cracks de l’autoconstruction je vous donne le synoptique illustrant le fonctionnement du freinage combiné.

L’essieu "électrique" arrière est pourvu de puissants freins à tambours ("dogme Hippotese" ;-)) actionnés par le système hydraulique d’origine de la calèche.

À l’aide d’un capteur, on mesure la pression instantanée du circuit hydraulique.

Selon les caractéristiques fournies par le fabricant des freins, il faut exercer une pression de 85 bar pour obtenir un couple de freinage de 1500 Nm par roue. En pressant comme un malade sur la pédale on obtient environ 40 bar, il en résulte dans le meilleur des cas, un "très bon" couple de freinage de 750 Nm.

Pour atteindre 85 bar il faudrait ajouter un servofrein, une pompe à vide, etc... Une magnifique usine à gaz.
NB : Si vous avez des suggestions pour franchir de manière simple cette limite de 40 bar, n’hésitez pas !

En consultant le diagramme suivant vous comprendrez que tout ça fonctionne en parallèle, évitant au passage, qu’à la longue, les mâchoires se grippent.

L’électronique va commander le frein électrique en fonction de la pression mesurée. L'intérêt, c’est que l’on peut personnaliser le ressenti, en d’autres termes, on peut moduler la pression pour obtenir 100 % de freinage électrique.
Un 100 % électrique fixé à 15 bar induira par exemple un couple de freinage mécanique supplémentaire d’environ 200 N/m.

Les freins avant, généralement à disques, sont d’origine.
Un capteur de pression est inséré en amont du robinet de parking. En aval de ce robinet, si la voiture est équipée de feux, on trouve le pressostat gérant le feu stop.

Le fonctionnement est identique à la différence près qu’en fermant la vanne de parking le système se transforme en pédale d’avancement, rarement employée mais utile pour remiser une voiture lourde.

Ainsi deux capteurs de pression remplacent avantageusement un attirail de pédales. On y gagne : - un freinage combiné avant/arrière personnalisable,
- une pédale des gaz,
- une meilleure sécurité passive.

Un freinage bien dosé est important. Nous avons mesuré lors de nos essais à quel point celui-ci pouvait être brutal pour les chevaux.
Pour prendre conscience de ce phénomène, un Datafficheur aurait toute sa place dans les écoles d’attelage...

Marco Zandona.

samedi 17 février 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (2ème partie)

Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).

Vous trouverez le précédent billet sur ce sujet ici.

Aujourd'hui, Marco nous parle de l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.

Je lui laisse donc la parole.

Deny Fady


VHAE – Le freinage combiné

L’idée d’utiliser le moteur pour freiner la calèche s’est imposée lors de la rédaction du premier cahier des charges.
La question du freinage régénératif, c’est à dire la faculté de récupérer l’énergie pour recharger les batteries, est du reste fréquemment posée.
Nous nous sommes par la suite aperçus que ça freinait vraiment bien et que cette fonctionnalité ajoutait à la sécurité de l’ensemble.

Les protos ont ainsi été équipés d’une série de pédales, à savoir :

- Pédale(s) des freins mécaniques (avant + arrière)

- Pédale du frein électrique

- Pédale d’avancement ou accélérateur électrique

Trop de pédales à gérer, une ergonomie brut de décoffrage, la difficulté de passer d’une pédale à l’autre (le frein électrique est inopérant à l’arrêt) nous ont poussés à poursuivre nos recherches qui ont abouti au freinage combiné.

Le premier montage, relativement trivial, a consisté a superposer la commande du frein arrière mécanique à la pédale du frein électrique comme l’illustre la photo ci-dessous (la pédale tout à gauche est celle du frein de tourelle).

Ainsi on travaillait d’abord avec le frein électrique puis en augmentant la pression sur la pédale on actionnait en parallèle le frein mécanique arrière.

Il fallait cependant beaucoup de doigté pour freiner électriquement, de plus l’ajustage de la course de la pédale était malaisé et risquait de se dérégler au fil du temps. Sympa mais insuffisant.

Le système actuel fait la part belle aux 2 pédales montées d’origine sur les voitures hippomobiles.
A noter que la pédale d’avancement électrique (tout à droite sur la photo ci-dessous) a depuis disparu.

Maintenant, en pressant sur la pédale du frein arrière on active simultanément mais à des degrés différents les freins mécaniques et électriques.

Les avantages de ce freinage combiné sont nombreux :

1- On peut personnaliser l’ampleur de la force à exercer sur la pédale pour freiner à fond.

2- Cela n’arrive bien-entendu jamais ;-) mais en cas d’indisponibilité soudaine du frein électrique la réaction réflexe serait de presser la pédale à fond. C’est mieux si en montagne et en pleine charge, le pied se trouve déjà sur la bonne pédale.

3- Les mâchoires ne risquent pas de gripper car elles sont toujours sollicitées, même légèrement.

La technique utilisée pour activer le freinage combiné est très simple, on la détaillera dans un prochain billet.

Marco Zandona

(à suivre...)

vendredi 19 janvier 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (1ère partie)

Vous avez pu constater dans quelques précédents billets que les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) nous intéressent.

J'avoue qu'aux premiers abords (années 2010), c'était surtout les méthodes de mesure en continu des efforts du cheval qui m'intéressaient (voir le billet sur le site que nous avions créé pour l'occasion en 2012 (http://hippometrix.org/blog/) sur les essais d'Estavayer le Gibloux (Suisse).

NB : Le blog Hippometrix.org est resté depuis en sommeil mais nous allons sans doute le réactiver pour le suivi du projet "Datafficheur".


"Cheval de renfort", attelé dans une rue en pente, devant un tramway hippomobile.

Et puis l’expérimentation de l'Alti-Trottibus (en août 2017) m'a convaincu qu'en certaines situations, si cette technologie arrive à maturité, elle peut répondre à des besoins en ajoutant "le cheval de renfort" nécessaire dans les montés et le ralentisseur TELMA (frein électo-magnétique utilisé sur les Poids Lourds) dans les descentes... (voir billets précédents : ici et ici).

En partenariat avec Marco Zandona, nous avons donc décidé d'ouvrir le blog d'Hippotese à une série de billets de réflexion sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE). Et je lui laisse la parole...

Deny Fady



Imaginez qu’à la veille d’une randonnée exigeante en montagne vous décidiez d’envoyer votre sac à doc de 25 kg directement à l’hôtel pour ne conserver qu’un aimable sac de balade. Le lendemain vous vivrez une expérience des plus agréables, mettrez l’ambiance pendant le repas du soir et serez d’attaque pour le trajet de retour.

Le ressenti pour un équidé attelé à un VHAE (véhicule Hippomobile à assistance électrique) devrait s’apparenter à tracter naturellement une voiture plus légère qu’elle ne l’est réellement, quelques soient la nature du sol et les variations de pente.

Synchronisé avec le cheval, le système d’assistance ne doit surtout pas parasiter l’effort de traction par des saccades intempestives. Bien au contraire l’assistance se doit d’être harmonieuse et quasiment imperceptible.

Voiture plus légère est synonyme d’efforts moins intenses pour ébranler l’équipage et rouler aux trois allures.

Le système d’assistance supprime aujourd’hui en grande partie les variations de tirage et à-coups provoquées par la nature du sol (route goudronnée, chemin gravillonné ou empierré, etc...). Bien que l’on s’éloigne de la traction naturelle, le confort du cheval est amélioré et rappelle l’action des ressorts de traction.

Les variations de tirage dues à la pente sont aujourd’hui absorbées par le système.
Ce dernier point est assurément en contradiction avec la traction naturelle. Il serait, cependant, techniquement possible de corréler pente et consigne de traction afin de restituer des variations de tirage raisonnables (et donc que le cheval sente quand même les variations de force nécessaires dans les montés, même si elle sont atténuées).
Mais est-ce souhaitable ?

Ce graphique réalisé en 2011 permet de comparer les efforts nécessaires pour tracter sur une route goudronnée une voiture de 650 kg avec et sans assistance électrique, pente d’environ 10 %, consigne à 25 kgf.

Qu'en pensez-vous ?

Marco Zandona



NB : un lien vers un ancien billet sur l'assistance électrique sur le blog d'Hippotese...
Démonstration-d-un-véhicule-hippomobile-à-assistance-électrique-en-Suisse-Avenches

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.

lundi 15 mars 2010

Documents sur un prototype suisse de véhicule hippomobile à assistance électrique

En mai 2009, j'ai reçu un communiqué de presse sur la présentation d’une voiture hippomobile à assistance électrique qui devait avoir lieu le dimanche 28 juin 2009, en première mondiale à Château-d’Oex.

J'avoue que j'ai mis de côté ce communiqué, en pensant qu'il s'agissait là de doux rêveurs, et puis d'autres documents sont arrivés au cours de l'année 2009...

Et puis, sans y croire vraiment à l'heure d'aujourd'hui, je me dis que les technologies et les modules de mesure d'efforts développés dans ce projet rejoignent nos propres recherches sur le dynamomètre électronique...

Et puis, c'est vrais aussi que les attelages territoriaux limités à un seul cheval, peuvent avoir besoin d'un coup de pouce énergétique ou d'un ralentisseur électromagnétique, et qu'il faut aussi suivre ses recherches là...

Et aussi que personne ne croyait au vélo à assistance électrique avant sa sortie...

Et qu'enfin, vous avez le droit, fidèles lecteurs du blog d'Hippotese, de vous faire vous-même une idée sur la question...


(Une vue du prototype monté sur une voiture de marathon)


(Vue du capteur d'efforts)


(Vue du boîtier de contrôle)


Communiqué de presse (reçu en mai 2009)

Tradition et technologie seront au menu de l’édition 2009 du concours d’attelage de Château-d’Oex. Après les célèbres Aérostiers, le lieu-dit « En Glacière » sera le témoin d’une nouvelle manière de vivre « l’hippomobilité » douce.
Le prototype de voiture hippomobile à assistance électrique qui sera présenté au public, concilie rentabilité et bien-être de l’équidé. Équipé d’un dispositif mesurant et amplifiant la force de traction fournie par le cheval, il confère à l’attelage puissance et endurance. Porté par deux entreprises suisses (Steimer Technologie et Meterus Sàrl) avec le support d’un partenaire français, ce projet propose une solution écologique et innovante pour le transport de proximité.
Le cheval entame un retour remarqué à la ville comme à la campagne.
De plus en plus de collectivités publiques l’intègrent dans leur réflexion, certaines ont déjà fait le pas.
Véhiculant une image positive, écologique, facteur d’intégration sociale, l’équidé du 21ème siècle retrouve une vocation de moteur animé.
Collecte de déchets, gestion des espaces verts, transport scolaire, tourisme, les exemples d’utilisation sont bien réels.
Réfléchissant en termes d’économie et de sécurité, la grande majorité des utilisateurs souhaite pouvoir effectuer des travaux à l’aide d’un seul cheval, dont la force motrice est par nature limitée.

Voiture hippomobile à assistance électrique : Marco Zandonà – www.equishop.ch - 079 417 12 16

Voici 3 autres documents que j'ai reçus par divers canaux, merci aux auteurs...

Un article de Stéphanie Hopkins de IGArbeitspferd (PDF 2,7 Mo)
Un article de presse paru dans "La Gruyere", jounal suisse (PDF 1,8 Mo)
Un article de presse paru dans "la Revue Automobile" (PDF 2,1 Mo)

jeudi 25 juin 2009

Photos du Concours International de débardage à cheval de Montagny sur Grosne les 19 et 20 juin 2009 (suite)

Christophe Fromenty nous a envoyé une superbe série de photos du Concours International de débardage à cheval de Montagny sur Grosne des 19 et 20 juin 2009 dernier...

Voir notre billet précédent ici...

Je vous ai fait une petite sélection...


Vivien Ricard "en simple" (Photo Chris Fromenty)


Gilles Marty "en simple" (Photo Chris Fromenty)


Jean Louis Cannelle aux commentaires (Photo Chris Fromenty)


Jean Léo Dugast lui aussi aux photos (Photo Chris Fromenty)

A ce propos, je vous recommande le site de Jean Léo en général et son billet sur le concours de Montagny en particulier...


Jean Baptiste Ricard et son fils Léo (ou Vivien)... (Photo Chris Fromenty)


Christophe Marichaud "en simple", remarquez le petit trucage de Chris qui vous donne l'adresse du site de Cathy, sa femme, peintre animalier, à visiter d'urgence... (Photo Chris Fromenty)


Le percheron blanc de Christophe Marichaud (Photo Chris Fromenty)


Un maillon mal verrouillé qui va bientôt lâcher... En arrière plan le dynamomètre électronique expérimental. (Photo Chris Fromenty)


Gilles Marty surveille les démonstrations au triqueballe... (Photo Chris Fromenty)


Démonstration au triqueballe avec Florent Daloz (Photo Chris Fromenty)


Franck Gaulard, 1er du concours en simple, avec sa mule (Photo Chris Fromenty)


Stéphanie Boudin, bourrellier. Adresse : Bayerie, 87310 Saint Laurent sur Gorre, Tél/ Fax 05 55 78 80 96, Mel. boudin.stephanie@orange.fr (Photo Chris Fromenty)


Deny Fady perdu dans ses fiches de pointage... (Photo et commentaire de Chris Fromenty)


Marc Guillaume "en double" (Photo Chris Fromenty)


Jean Paul Moureau "en double" (Photo Chris Fromenty)


Florent Daloz "en double" (Photo Chris Fromenty)

... et l'ensemble des 55 photos de Chris ici...

lundi 1 juin 2009

Vidéos des essais du dynamomètre 0-100 kg avec une bineuse à la journée maraîchage de Saint Chef (Isère)

Fabriquer un Dynamomètre "tube" simple et pratique, pour mesurer les efforts des chevaux (2ème partie)

Dans un précédent billet, nous avons vu un petit échantillonnage des dynamomètres que nous utilisons à HIPPOTESE.

Nous avons aussi noté les défauts des dynamomètres que nous possédons, pour mémoire...

  • Impossibilité de mesurer des efforts dans la plage 0-50 kg
  • Manque de précisions dans la plage 0-100 kg
  • Manque de lisibilité en "mesures continues", qui permet de lire les valeurs en marchant à côté du cheval
  • ...

Il faut noter aussi le prix excessif d'un dynamomètre pour une utilisation ponctuelle et/ou individuelle, voici des indications pour en fabriquer un à moindres frais...

Pourtant que ce soit avec un outil de maraîchage, une roulotte, une charrette, on a souvent besoin de se rendre compte des efforts mis en jeu dans un travail de longue haleine...
Pour anticiper la fatigue, doser les efforts, protéger son animal ou détecter un manque de force chronique ou ponctuel qui peut parfois cacher une pathologie cachée. Et si vous testez ou fabriquez des outils, il est parfois utile, pour choisir une solution constructive parmi d'autres, de pouvoir mesurer les efforts qu'elle réclame.

En voyant, le petit dynamomètre "tube" suisse, je me suis dit qu'il y avait moyen d'autoconstruire "vite fait" un dynamomètre à partir d'un ressort de compression (assez long pour faciliter la lecture) et d'un tube métallique (pour la paroi extérieure).

J'ai trouvé dans mon "souk" un ressort de 380 mm de longueur à vide et de 180 mm de longueur, compressé (soit une course de 200 mm environ sous une charge estimée à une centaine de kilos).
Ce ressort fait un diamètre de 50 mm de diamètre (et un fil de 6 mm d'épaisseur).

J'aurai souhaité trouver un ressort allant jusqu'à 150-200 kg, mais "quand on a pas de grives, on mange du merle" comme disait ma grand-mère et j'ai pensé que celui-ci ferait l'affaire pour un prototype.

Pour fabriquer l'engin, rien de plus simple...
Voici la recette...

  • Prenez un tube de bon diamètre (dia 60 int-70mm ext) et d'un peu plus que la longueur de votre ressort à vide (410 mm),
  • Fendez-le à la disqueuse sur une longueur plus longue que la longueur de sa compression (ici : 300 mm) et sur 7mm de large.
  • Ajouter un axe de bon diamètre (j'avais du 16) et couper le à la longueur adéquate (460 mm ici).
  • Bouchez un côté du tube avec une grosse rondelle soudée dans laquelle coulissera l'axe de 16 (on peut ajouter un gros écrou soudé, dont on aura éliminé les filets pour mieux guider).
  • Souder à une extrémité de l'axe un écrou d'arrêt qui bloquera un maillon tournant (réalisé avec un maillon rapide, triangulaire, sur lequel la base a été remplacée par un écrou aux filets limés).

  • Souder à l'autre extrémité de l'axe un écrou sur lequel est soudé un triangle (réalisé dans un plat de 5 mm) qui servira d'aiguille, après avoir ajouté contre le ressort, un rondelle de bon diamètre (50 mm ici).

Le ressort est donc pris en sandwich entre la rondelle soudée au tube et la rondelle bloquée sur l'axe. On ajoutera quelques anneaux (non tournants) sur le tube pour fixer celui-ci côté outils.

Il reste à étalonner et graduer notre dynamomètre. J'avoue que je me suis creusé la tête pour trouver une solution simple d'étalonnage... Et puis eu une idée. J'ai un gros bidon plastique, je l'ai pesé à la balance romaine (7 kg et quelque...), j'ai ajouté de l'eau pour faire la tare à 10 kg. Puis j'ai accroché le bidon au dynamomètre, j'ai fait une marque (10 kg), puis j'ai ajouté 5 litres d'eau dans le bidon (avec une mesure à lait) et j'ai fait la marque 15 kg.

J'ai continué mes marques jusqu'à ce que mon ressort soit en butée. On peut facilement contrôler (par une mesureau reglet) ses marques car elles sont régulières et proportionnelles.

J'ai alors soudé de petits plats en face des marques des 10 kilos et une double pour les 50 kg pour faciliter la lecture de loin.

Nous avons pu faire des essais comparatifs entre plusieurs bineuses aux journées techniques maraîchage de St Chef... La lecture à 2 mètres est possible ainsi que la vision de la plage de variation. Par contre ça couine un peu (manque de graisse et caisse de résonance du tube) et Il manque un index de maxima qui resterait en place. Dommage que mon ressort ne soit pas plus long ou plus dur et donc que ce dynamomètre soit limité à 100 kg, ce qui nous a empêché de faire des mesures en labour...


Premiers tests à la journée technique maraîchage du 16 mai 2009

Bientôt des vidéos des essais...

vendredi 15 mai 2009

Fabriquer un Dynamomètre "tube" simple et pratique, pour mesurer les efforts des chevaux (1ère partie)

Depuis de nombreuses années nous utilisons des dynamomètres pour évaluer les efforts de traction (force au crochet) des chevaux, attelés à différents outils.

Voici quelques modèles que nous utilisons (les appellations sont personnelles) :

Les dynamomètres "plaque" :

Nous utilisons depuis plus de 20 ans un dynamomètre "plaque" 0-1000 kg (qui nous avait été offert par feu l'ARTAP) et sont "petit frère", un dynamomètre "plaque" 0-500 kg (que j'avais acheté personnellement dans une brocante).


Le dynamomètre "plaque" 500 kg... Photo Deny Fady

Ces 2 dynamomètres sont constitués d'un corps formé de 2 plaques qui enserrent un ressort (qui travaille en compression) et d'une double aiguille (l'aiguille de gauche est solidaire du ressort et pousse l'aiguille de droite indépendante qui restera sur la position maxi et permettra de mesurer l'effort du coup de collier.
Il y a une graduation en kilos (ou DaNewton) de 50-1000 kg et 50-500 kg pour le second (voir photo) sur une base aluminium (ne rouille pas).
Nous avons ajouté 4 patins métalliques qui protègent les aiguilles du frottement sur le sol.
2 manilles de part et d'autre permettent de fixer le dynamomètre entre le palonnier et la charge.
Nota : Le second dynamomètre (500 kg) bien que plus léger que le 1er, pèse quand même plus de 7 kg (le premier doit faire près du double).

Ces 2 dynamomètres sont bien adaptés aux mesures en labour et en débardage (à 1 ou 2 chevaux) pour mesurer des efforts, en particulier au coup de collier, mais ne sont pas faciles à utiliser en mesures continues car les graduations sont peu lisibles en situation de mouvement.
Ils sont inadaptés, par contre, aux mesures en travail du sol, type sarclage où les efforts sont souvent inférieur à 100 kg (voir à 50 kg).
Ils restent difficiles à placer sur un timon ou des brancards (en attelage) du fait de leur poids mort et de leur encombrement surtout pour mesurer des efforts qui sont souvent proches de 30 kg/cheval.

Le dynamomètre à "ressort pyramidale" :

Jean Louis Cannelle a trouvé un vieux dynamomètre, malheureusement hors service dont le principe est assez différent. Il est constitué de bras articulés qui écrasent un ressort pyramidale qui laisse apparaître une tige graduée perpendiculaire à la traction, ce principe permet d'avoir une graduation plus longue et donc plus précise, sans augmenter la longueur de l'appareil.


Le dynamomètre à "ressort pyramidale", Photo Deny Fady

Le dynamomètre "tube" suisse :

Il a aussi trouvé en Suisse des petits dynamomètres (0-200 kg), montés dans un tube, très sympas et légers (ils pourraient se fixer sur un trait), malheureusement les graduations ne sont pas lisibles du tout.


Le dynamomètre "tube" suisse, Photo Deny Fady

Le dynamomètre numérique "évolué" :

Hervé JOURDAIN pour Hippotese et le CERTTA, suit, en partenariat avec l'Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers (ENSAM) de Cluny le projet d'un dynamomètre numérique évolué.


Photo Deny Fady

L'appareil sera capable de montrer l'effort instantané, l'effort maximum (sous forme de courbe), la puissance et la vitesse (et donc le travail). Les mesures sont envoyées à un ordinateur par ondes radio dans un périmètre de 100 m et traitées en temps réel par un logiciel spécifique.


Au SIA 2008, le premier proto... Photo Deny Fady

Il a été présenté au Salon International de l'Agriculture à Paris en 2008 à l'état de 1er prototype et en 2009 sous conditions réelles (avec affichage instantané des mesures sur grand écran).


Photo Olivier Bernard, au SIA 2009

L'appareil doit être encore muni d'une caméra et d'un cardio-fréquencemètre (mesure continue de la fréquence cardiaque du cheval).

D'après Jean Louis Cannelle, les expériences faites jusqu'à présent montrent que la force de traction d'un cheval sensé travailler dans le calme pendant des heures, à 4 km/h se situe entre 50 et 60 kgf.

Il reste à "durcir" et fiabiliser ce dynamomètre numérique puis ensuite à le faire fabriquer, mais nous aurons sans doute le loisir d'en reparler en détails...

Le projet de fabriquer "à la maison" son dynamomètre :

Nous avons fait des mesures au dynamomètre "plaque" (500 kg) en vigne, à l'automne, ces mesures n'étaient guère précises (car dans la plage 0-100 kg).
Comme nous avions un besoin urgent de faire d'autres mesures en maraîchage, je me suis dit qu'en s'inspirant des dynamomètre "tube" suisses, je pouvais fabriquer un dynamomètre "tube" simple mais plus gros, plus long et surtout plus lisible...

C'est ce que nous verrons dans la deuxième partie à venir...


Juste pour vous faire envie, une petite vue comparative de la bête avec notre "petit" dynamomètre plaque 0-500 kg... Photo Deny Fady

samedi 15 septembre 2007

Charlie Pinney, un des pionniers de la recherche matérielle en Traction Animale nous a quitté

C'est avec une immense tristesse que nous avons appris la disparition après une longue maladie, de Charlie Pinney, un des pionniers de la recherche matérielle en traction animale de ces 30 dernières années.

Nous avions participé à ces expérimentations sur le Pintow, dont Hippotese avait acquis à cette époque un des tout premier modèle, il y a plus de 25 ans.

Depuis plusieurs années, nous avons souvent croisé son matériel (en Belgique, en Allemagne, en Grande Bretagne) sans le voir, lui même, à notre grand regret, car il se déplaçait de moins en moins à cause de sa maladie.

Il devait être présent à Detmold, je m'en faisais une joie, il n'a pas pu venir suite à une rechute...

Il partageait avec Jean Nolle, cette qualité des inventeurs d'être nés trop tôt, et de ne pas pouvoir vivre de sa recherche (ou si mal), d'être critiqué, rejeté puis copié et plagié...

Comme Jean Nolle aussi, Charlie ne courait pas après la fortune mais bien plutôt avec cette certitude, chevillée au corps, que les chevaux ont un avenir dans l'agriculture moderne de nos pays occidentaux... (et dans les autres pays du monde aussi, bien sûr).

Ils auront raison, trop tard pour le voir, mais en tout cas ils auront participé avec abnégation, à faire avancer la recherche technologique et cette utopie...

Ils resteront pour nous tous, comme ces bornes de granit, plantées sur le bord du chemin, que l'on salut d'un geste de la main...

Le site du matériel de Charlie :
http://www.carthorsemachinery.com/index.html


Charlie Pinney et Jean Louis Cannelle, en Franche Comté, en 83 (je crois) réalisent des mesures d'efforts au dynamomètre sur un des tout premier porte-outils Pintow.