Hippotese, Le cheval de Travail

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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.

lundi 1 juin 2009

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