La ferme Cannelle, de Villers sous Chalamont, Doubs, a acquis un épandeur de fumier à traction animale, à 4 roues et à prise de force sur les roues. C'est le modèle "Spreader Elite 85" de la marque Lancaster,
C'était une superbe occasion de faire des mesures d'effort et même de puissance, grâce à notre nouveau venu dans la famille Datafficheur : Le DataWatt (nous ferons bientôt un billet spécifique sur cet appareil).
Présentation de l'épandeur Lancaster "Spreader Elite 85" :
Le volume : Volume de la caisse : 2,6 m x 1 m x 0,50 m à raz la ridelle, soit 1,3 m3 Volume de chargement maxi, en complétant le volume de base avec un tas triangulaire de 0,40 m de hauteur de pointe, au dessus du niveau de la ridelle (1 x 0,4X 2,6)/2 = 0,52 m3 en plus. Donc volume maxi chargeable 1,3 + 0,52 = 1,82 m3 (soit x 750 kg = 1365 kg). Volume pesé (chargement habituel, 10 cm environ au dessus de la ridelle) : 2,6 x 1 x 0,6 = 1,56 m3 (soit x 750 kg = 1170 kg). Lancaster Spreader Elite 85
Le poids : Un des avantages du village de Villers sous Chalamont, est qu'il possède (encore) une balance publique. Nous avons donc pu peser l'épandeur à vide (1,250 T) et plus tard en charge (2,42 T), soit une charge de 1,170 T. Nous en avons profité pour peser les 2 chevaux utilisés ce jour : Larix, hongre comtois, 642 kg et Gentiane, jument comtoise 670 kg.
Le fumier épandu :
C'est un fumier bovin/équin, à 3 mois de compostage, retourné 2 fois, d'une densité mesurée de 750 kg/m3. Il a une consistance "caramel", il faut 3 godets de fourche à fumier à grappin pour charger l'épandeur.
Avec cet épandeur, le fumier, est dispersé sur environ 6 m de large mais la largeur d'épandage réel est de 4 m.
En vitesse 3 d'avancement du tapis, il faut 300 m pour tout vider. En vitesse 2, il faut 400 m pour tout vider. Nous verrons que les efforts sont plus adaptés à l'utilisation de 2 chevaux en vitesse 2, soit une densité de 1170 kg / 1600 m2 (4m x 400 m) = 0,73125 kg/m2 ou 73125 kg/ha ou 7,3 T/ha (ce qui est correct pour une pâture).
Le champ :
C'est une pâture, d'environ 300 m de long et de plusieurs centaines de mètres de large. Elle est globalement plate, mais irrégulière, avec des pentes de 1,7° (3%) à 3° (5,24%), ce qui donne des variations de plus ou moins 50 kgf en terme d'effort suivant le sens de la pente (légère montée ou légère descente).
Le déroulement des mesures d'efforts, de vitesse et de puissance :
Les mesures on été faites sur un après midi (16h à 18h). L'épandeur a d'abord été pesé à vide ainsi que les 2 chevaux, puis nous sommes allés au trot jusqu'au champ d'épandage (1 km), le tas de fumier était stocké en bord de route à l'entrée du champ concerné.
L'épandeur a été chargé une première fois au tracteur, avec une fourche à grappin (tps : 6 mn) et on a épandu le fumier sur 300 m environ (tps : 5 mn) en faisant des tests de vitesse d'avance du tapis (vitesse 2 et 3), des mesures de pentes. Nous avons centré nos mesures sur la variation des efforts en fonction de la vitesse d'avancement du tapis et du dénivelé.
Après nos premières mesures et l'observation de la qualité de l'épandage, nous avons décidé de continuer en utilisant la vitesse d'avance du tapis N°2 et de réaliser nos mesures à cette vitesse, sans changement ni arrêts en cours d'épandage, afin d'avoir des valeurs efficientes.
Nous avons chargé l'épandeur une seconde fois, et nous avons épandu en vitesse 2, sans arrêt, sur 400 m environ et retour hérisson arrêté (tps 4 mn). Nous avons pu faire des mesures dans de bonnes conditions (voir courbe détaillée ci-dessous).
Nous avons chargé l'épandeur une troisième fois et nous sommes retournés au village au trot (à un peu moins d'un kilomètre), pour peser en charge, puis nous sommes revenus, toujours au trot et nous avons épandu, au pas, sur 400 m, retour dans le champ, à vide, hérisson tournant, pour nettoyer le tapis et bien vider.
Puis nous sommes rentrés au trot, à vide, ce qui a permis de mesurer précisément la vitesse au trot et l'effort de traction pour tirer l'épandeur à vide sur le plat (voir seconde courbe ci-dessous).
Résultats des mesures et interprétation :
1) Courbe du 2ème épandage :
Voici la courbe des mesures du 2 ème épandage, en vitesse 2 sur 400 m avec retour hérisson debrayé.
La courbe jaune indique la distance parcourue en mètres, quand elle est plate, c'est que l'on ne bouge plus. On voit que la distance parcourue en épandage est d'environ 350 m (de 17h07 à 17h12, soit 5 mn) et 130 m de retour (350 à 480 m), avec un arrêt entre les 2 (pour discuter). Malheureusement j'ai coupé le DataWatt avant la fin du retour (plutôt 300 m et 4 mn en réalité).
La courbe orange indique les efforts que font les 2 chevaux, une moyenne de 300 kgf en épandage et 150 kgf, retour à vide (hérisson débrayé). Ce qui fait 15O kgf par cheval et correspond à un effort important sans être intense. Cet effort dure 5 mn.
Le retour à vide est à 75 kgf par cheval, pendant 4 mn puis repos pendant 6 mn (le temps de recharger).
Nota : Nous avons mesuré un effort de 180 kgf au retour à vide quand le hérisson (et le tapis) reste embrayé, soit 30 kgf de "coût mécanique".
La courbe verte correspond à la vitesse d'avancement (multiplié par 10 sur le graphique pour être lisible), la vitesse moyenne est de 1,4 m/s, soit 5,04 km/h (un bon pas).
La courbe mauve correspond à la puissance totale délivrée par l'attelage (divisée par 10 sur le graphique pour être lisible). Elle est en moyenne de 4000 w, soit 2000 w par cheval, soit 2,7 cv pendant l'épandage et décroît rapidement en fin d'épandage. Au retour, à vide, elle est en moyenne de 1400 w pour la paire, soit 700 w par cheval, soit 0,95 cv.
2) Courbe du retour à vide à Villers :
Voici la courbe des mesures du retour à vide (mais l'épandeur pèse 1,25 T quand même) sur route plate, sur 1 km. Ce retour a duré un peu moins de 5 mn.
La courbe orange indique les efforts que font les 2 chevaux en moyenne 62 kgf. Soit 31 kgf chacun.
La courbe verte correspond à la vitesse d'avancement (multiplié par 10 sur le graphique pour être lisible), la vitesse moyenne est de 3,48 m/s (soit 12,5 km/h).
La courbe mauve correspond à la puissance totale délivrée par l'attelage (divisée par 10 sur le graphique pour être lisible). Elle est en moyenne de 2130 w, soit 1065 w par cheval (1,45 cv).
Ces efforts durent moins de 5 mn (4,8 mn).
À savoir : Les chevaux d'omnibus, travaillaient au petit trot et exerçaient un effort de 32 kgf à 2,5 m/s (9 km/h de moyenne car il y avait des arrêts), pendant 1h30 à 3h30.
Et pour finir une petite vidéo de l'après-midi...
En conclusion :
L’épandeur donne globalement satisfaction dans son fonctionnement, même si nous aurions préféré des appuis fessiers plutôt qu’un siège.
Nous nous constatons qu’en terrain plat, deux chevaux adultes, entraînés, sont capables de travailler dans la durée en restant dans le confort même si la puissance demandée est importante en début de vidage.
Le retour à vide et le temps de chargement permet aux chevaux de récupérer.
Si nous devions épandre avec de la pente, il faudrait envisager la traction avec trois chevaux.
Nous avons été séduits par l’efficacité en terme de rendement et de qualité d’épandage d’une journée de travail.
Nous remercions M. Reiner Wiesotzki, importateur de machines à traction animale, depuis les États-Unis.
Les Maringotes "modernes" ont été conçues par Véolia (qui, dit-on, a déposé un brevet sur leur système directionnel à 2 phases, qui permet un retournement à court rayon de braquage en bout de course).
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