Bloc de transmission hydrostatique pour machine à vendanger

Mots clés : Co-développement, cahier des charges sévère, exigence de performance, espace exigu, environnement machine contraignant, amélioration des performances, France, Italie

 

Le point de départ :

Pour développer sa nouvelle machine à vendanger, notre client a donné carte blanche à ses équipes. Plutôt que d’optimiser une machine existante, les techniciens  ont donc réfléchi à une machine « idéale » tournée vers la qualité de récolte et le confort d’utilisation. Certaines solutions techniques imaginées par le bureau d’étude étaient originales, nouvelles voire inédites. 

 

Les objectifs globaux du client :

- Améliorer les performances de la machine.

- Répondre aux nouvelles normes antipollutions (TIER3).

- Réduire la consommation de la machine.

- Faciliter la conduite et les réglages pour l’utilisateur.

 

Les moyens d’actions :

- Un moteur à commande électronique.

- L’évolution de l’électronique vers une technologie CAN permettant d’adapter automatiquement et au mieux le régime du moteur thermique aux besoins.

- Améliorer significativement les performances hydrauliques.

- Lier étroitement l’hydraulique à l’électronique par des commandes proportionnelles.

 

Fluidesign a été consulté et retenu pour travailler sur ces deux derniers points et plus particulièrement sur la transmission hydrostatique, grande consommatrice d’énergie.

 

Le cahier des charges bloc de transmission était contraignant :

- Un bloc transmission compact (espace très restreint).

- Des pertes de charges très faibles pour participer significativement à la réduction de consommation de carburant.

- Faible consommation électrique des différents pilotages de fonctions  hydrauliques.

- Des performances en termes de comportement de la machine, excellent temps de réponse,  

Le tout dans un environnement contraignant (poussière, vibrations…)

 

Les réponses Fluidesign :

 

Etape 1 - Etude : Mise en œuvre d’une architecture originales

 

- La conception sur mesure s’impose : pas de réponse standard possible, inutile d’essayer de juxtaposer des éléments tout prêts,

 

- Fluidesign imagine un bloc très compact, à partir d’une technologie à tiroirs intégrés. Pas de système à cartouche qui entraine des pertes de charge et de place.

 

La conception tient compte dès le départ de l’étude, des contraintes de perte de charges et de temps de réponse. Toutes les options prises par les développeurs vont vers l’optimisation de la circulation des fluides (fonderies par exemple) et des mouvements de tiroir.

 

Le bloc est directement fixé sur la pompe ce qui évite la multiplication des flexibles de raccordement.

 

Le bloc intègre entre autre les fonctions suivantes :

 - la gestion du système de Noria de ramassage du raisin. Il synchronise la vitesse des chaines à godets sur la vitesse d’avancement de la machine pour ne pas abimer les pieds de vigne.

- la gestion des lignes séries de  la transmission à 2 tiroirs pour améliorer la manœuvrabilité de la machine et la faire tourner sur place.

- un système d’échange d’huile avec contrôle de sur débit.

Haute pression de service : 505 bars.

Débit : 300 l/m

Fonderies : le bloc est en partie réalisé à partir de fonderie spéciale qui favorise la circulation des fluides sous pression, et la compacité.

 

Etape 2 - Simulation : la confirmation par la simulation

 

Ce qui se passe dans le bloc lui-même :

L’outil de conception de Fluidesign permet au fur et à mesure des choix techniques de simuler le fonctionnement du bloc et ses performances, avant même d’avoir usiner la moindre pièce de métal.

L’écoulement, la mécanique des fluides à l’intérieur du bloc sont analysés et permettent de dimensionner au mieux les composantes du bloc (tiroir, ressorts…).

 

Ce qui se passe entre le bloc et la machine :

L’outil permet de voir avec précision comment l’hydraulique réagit dans les différentes situations d’utilisation et les cas extrêmes (monté, descente,  pente en dévers, freinage d’urgence, comportement sur sol avec des adhérences différentes …)

 

Etape 3 - Fabrication : des blocs spécifiques pour des séries limitées

 

Fluidesign a développé ce bloc pour des séries moyennes de 300 pièces

Régularité de la fabrication, pas de retour « champs » en 4 ans pour des problèmes de conception.

 

Les bénéfices pour le client

 

Une machine à vendanger originale et différente de ses concurrentes.

Moins de connexion par flexible ce qui est important dans la haute pression (Ces flexibles coûtent chers et sont difficiles à tuyauter.)

Réduction de la consommation de carburant effective de l’ordre de 30% à travail égal en partie dû à l’hydraulique.