Hippotese, Le cheval de Travail

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

1) La ville d'Ungersheim :

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

2) Objectif de l'étude :

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

3) Valeurs standard admises :

3.1) Vitesse au pas et au trot :

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

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

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

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

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

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

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

4) Véhicule utilisé pour le transport :

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

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

5) Plan et longueur des parcours de ramassage :

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

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

Le parcours emprunté ce jour fait 1,74 km.

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

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

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

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

6.1) Données de charge

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

6.2) Conditions du test par rapport à une situation standard

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

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

7) Méthode de mesure, DataPalo :

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

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

8) Traitement des données :

8.1) Données brutes :

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

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

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

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

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

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

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

9) Résultats :

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

10) Conclusion :

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

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

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

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

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

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

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

11.1) Description des 2 cas " limite "

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

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

Arrivée à l'école

1ère montée

Demi-tour (puis descente)

Passage ralentisseur

NB : La deuxième montée est identique à la première.

11.2) Analyse des 2 cas " limite "

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

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

11.3) Conclusion sur les 2 cas " limites "

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

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

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

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

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

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

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

12) Conclusion, observations et recommandations :

12.1) Sur la cavalerie :

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

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

12.2) Sur la sécurité :

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

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

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

Le 1er mars 2025

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

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

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

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

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

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

Mais je pense qu'il faut rappeler les faits :

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

L'idée de base du Datafficheur...

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

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

Les usages possibles du Datafficheur...

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Suite dans un prochain billet...

Lors de la 8ème journée technique sur le maraîchage en traction animale, chez Thierry Bonnamour à Dullin (Savoie, France), Michel Carrel a fait une petite mesure d'efforts lors de l'épandage d'un fumier bien décomposé.

Mesure d'efforts avec un épandeur de fumier en traction animale, au château partagé de Dullin.

Mise en place du capteur de force, on enlève les amortisseurs de traction pour ne pas fausser les mesures...

Vue détaillée du capteur (10 mm de diamètre)...

Le "Data Logger" qui récupère et sauvegarde les données du capteur.

Nous avons utilisé un épandeur TA de marque Millcreek, (origine américaine) à prise de force sur les roues, attelé à un porte-outils Bucher monté en avant-train (avec un attelage à boule).

Nous avons chargé à la main l'épandeur à partir d'un tas de fumier bien décomposé...

Nous avons épandu sur une bande enherbée très mouillée (il avait plu plus de 24 heures d'affilé la veille) d'une centaine de mètres de long au profil légèrement descendant (de gauche à droite par rapport au cameramen).

A l'aller et au retour, il y a eu un arrêt, nous avons donc partagé les mesures en 4 courbes distinctes : Aller-1, Aller-2, Retour-1 et Retour-2.

Thierry Bonnamour et Michel Carrel attentifs pendant les mesures...

Voici déjà la vidéo complète de l'Aller-retour...

Mesure d'efforts en traction animale (épandage... par hippotese

Et voici les 4 courbes des 4 parties...

De 20 à 200 Kgf, force moyenne 83 Kgf, durée 25 secondes.

De 15 à 240 Kgf, force moyenne 93 Kgf, durée 36 secondes. Total 1mn1s

De 20 à 300 Kgf, force moyenne 147 Kgf, durée 28 secondes.

De 25 à 300 Kgf, force moyenne 120 Kgf, durée 46 secondes. Total 1mn14s

Nota : Attention les courbes ne durent pas le même temps (de 25 à plus de 46 secondes), ce qui explique que "l’accordéon" soit plus ou moins serré...

Thierry Bonnamour (utilisateur habituel de l'épandeur) nous précise :
La bande enherbée fait une longueur de 90 m avec une pente longitudinale de 2 % environ (pour un dévers, en largeur, de 5%).
Le volume épandu est de 0.68m3 (densité inconnue).

L’épandeur utilisé est un épandeur Millcreek qui a été acheté en France chez Equip-Equestre.fr, qui a un volume "annoncé" de 1,5 M3.
Thierry pense que l'indication de ce volume est exagérée, sauf à remplir l'épandeur au delà des bords de la benne, ce qu'il n'a pas essayé.

L'épandeur Millcreek sur le site de http://www.equip-equestre.fr.

Vue des pignons d’entraînement du tapis et du hérisson, le mouvement est pris sur les roues de l'épandeur.

Michel Carrel (qui a réalisé le relevé des mesures) nous précise :
Tant les tracés que les forces moyennes ne doivent pas être pris comme parole d'évangile, les mesures ayant été effectuées un peu à l'arrache et sur des durées très courtes.
Visuellement nous avions l'impression que le tirage était plus important que mesuré (83 à 147 Kgf de moyenne). La variabilité de ces forces est probablement influencée par la texture du compost et par le chargement de l'épandeur.
L'amplitude de l'oscillation des forces est importante, allant parfois jusqu'à 200 Kgf (de 50 à 200) et doit rendre le travail plus pénible pour l'équidé. Dans ce contexte, les ressorts de traction, que nous avions enlevé pour les mesures (pour des problèmes de montage) sont probablement très bénéfiques.

Informations tirées du film :
Le terrain est très mouillé (on voit bien la terre et l'herbe qui adhère aux roues), ce qui est logique avec les pluies de la veille, on peut penser que le coefficient d'adhérence est très désavantageux pour le cheval.
Le harnais "en mancelles" qui laisse libre verticalement les brancards, favorise peutêtre les "coups de raquette" que l'on aperçoit dans le film quand le terrain présente des irrégularités (et qui sont visibles aussi sur les graphiques).
On voit bien, au retour que le cheval est dans un effort très important, on peut se poser la question de l'organisation du chantier qui aurait permis de faire le même travail sans un tel effort.

Intérêt des mesures dynamométriques :
Outre l'intérêt scientifique de connaître la valeur absolue des forces en présence qui confirme ce que nous préconisons à Hippotese, c'est à dire qu'un cheval de 700-800 kg ne doit pas effectuer un effort prolongé de plus de 100 kgf (98,1 dN) au pas (4,3 km/h).
On peut ici facilement constater que le cheval est dans un effort acceptable tant qu'il reste en moyenne autour de 90 kgf, mais que c'est trop dur quand l'effort moyen est de 130 kgf.
On peut aussi constater que la variation de poids du fumier, entre l'aller et le retour (la moitié du fumier est distribué) semble beaucoup moins influer que la pente (2 %) dans l'effort mesuré.
Dans le cas qui nous intéresse, on pourrait donc, tirer certains enseignements des mesures, en particulier en terme d’organisation du travail, même s'Il nous manque l'effort de traction pur (sans mettre en route le mécanisme de distribution), à vide, en charge et en demi-charge , et ce, à l'aller (descente) comme au retour (monté) pour pouvoir vraiment valider une organisation plus efficace des déplacements.

Proposition d'une nouvelle organisation :
Les mesures dynamométriques, pour ne pas rester théoriques, doivent nous permettre de proposer de nouvelles organisations (typiquement souvent, comme ici, de nouveaux parcours) plus économes en effort.
Regardons ce que celà pourrait donner sur notre petit exemple d'épandage...
Et tout d'abord, petit schéma du déplacement tel qu'il a été effectué (voir film) :

Le schéma du déplacement réel...

On peut à priori penser pour améliorer l'organisation du chantier :

Qu'Il serait judicieux, de distribuer le fumier en 2 passages sur cette parcelle mais toujours dans le sens de la descente (gauche à droite) et donc...

- Première solution, de remonter la bande de terrain sans distribution (par le bas de la parcelle), puis de faire un deuxième passage en distribution en descente.

Première proposition de déplacement demandant moins d'effort, le cheval remonte la pente latérale par le bas sans épandre puis effectue son 2ème épandage à la descente...

- Ou Deuxième solution, de ne remplir que la moitié de la charge, aller l'épandre, puis revenir remplir une demi-charge et refaire un tour d'épandage (toujours dans le sens de la descente, gauche-droite). Ce qui suppose que l'épandeur fonctionne aussi bien avec une charge de demi-hauteur (ce qui n'est pas sûr) ou qu'il faut réduire l'utilisation de la benne à sa partie arrière avec une cloison mobile par exemple.

Deuxième solution de déplacement demandant moins d'effort, le cheval effectue 2 épandages à demi-charge (avec demi-remplissage au départ et demi-remplissage avant le deuxième tour).

Conclusion :
On voit bien dans cet exemple l'intérêt des mesures dynamométriques qui permettent d'affiner notre perception des efforts mis en jeu en traction animale.
Nous sommes évidemment conscients que nous ne pouvons pas faire de mesures d'une valeur "scientifique" à Hippotese, car nous ne sommes pas en laboratoire et aussi par manque de temps (il faudrait faire des mesures en ne faisant varier qu'un seul des paramètres et répéter ces mesures un grand nombre de fois pour avoir une valeur moyenne statistique des résultats), nous sommes et restons dans des situations de travail réel.
Néanmoins, avec ces mesures "de terrain" et une vidéo accompagnatrice, un travail de réflexion collectif est possible pour améliorer l'organisation de nos chantiers (au niveau des harnais, des parcours, des matériels employés, des méthodes de menage...), et le choix des solutions peut être validé par une confirmation numérique (à posteriori) des améliorations, (en terme d'effort), obtenues.

On peut aussi rêver de systèmes embarqués qui permettront bientôt de faire ces mesures en continu et donc d'affiner, en direct, nos méthodes de travail. Nous en reparlerons bientôt sans doute...