conception d'un chargeur sur un épandeur à fumier

[jp7803]

bonjour

le titre n'est pas très vendeur, mais je souhaite réaliser du compost , pour ce faire je dois le manutentionner du sol vers l'épandeur et ensuite en actionnant l'épandeur, ce dernier hache et aère le substrat. J'ai un tas de compost de 30 tonnes à foisonner deux ou trois fois en 3 ou 4 mois.
Je dispose d'un tracteur agricole, d'un épandeur 4000 kg. Mon questionnement à propos du chargement repose sur un constat, l'utilisation d'un autre tracteur avec chargeur frontal dégrade beaucoup l'environnement autour de mon aire de compostage; Donc je souhaite limiter les déplacement d'un seul engin afin de préserver l'intégrité de surface de mon aire (environ 1000 m² )

j'ai trouvé une idée sur internet et je vous fais part de mon raisonnement :
comme je ne suis pas agriculteur, j'ai un équipement très basique mais raisonnable
je souhaite pouvoir désolidariser le chargeur de la remorque pour utiliser le plateau pour le bois l'hiver
je veux limiter les contraintes encaissées par la structure du chargeur au simple levage de la charge ( environ 150 kg + son propre poids), aucune contrainte
de poussé ou de cisaillement latéral.
si besoin je peux envisager de réduire la charge à soulever en redimensionnant la griffe ( un fumier à une densité moyenne de 0.7, , je vais utiliser 30 %
d'un volume d'un cylindre théorique de 50 à 60 cm de rayon pour une charge de 120 à 150 kg de matière (plus le poids de la griffe), max 200 kg le tout

je joints quelques plan et photo du principe raisonné, j'ai besoin de dimensionner les tubes de la structure en taille de profil et épaisseur de matière dans un premier temps puis ensuite de calculer les vérins hydrauliques pour actionner le chargeur et ouvrir et fermer la griffe.
je pense faire une structure avec une roue portante pour contrer le dévers ( encore que mon terrain est plat) , et pour faciliter le montage démontage sur l'épandeur. quelqu'un peut il m'aider à calculer la structure svp ?
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[Sanglo]

Bonjour à toi,

Sur ce même forum, il a une application très détaillée sur une grue de charge.
Regardes là: http://forums.futura-sciences.com/te...arge-grue.html

Il y a dans cette discussion de remarquables feuilles de calcul éditées par mécano41 (que je salue) et au final tu verras même des photos de la réalisation.
Je note au passage que tu dis:

je souhaite pouvoir désolidariser le chargeur de la remorque pour utiliser le plateau pour le bois l'hiver

Si ta grue est bien calculée tu peux aussi t'en servir pour charger du bois sur la remorque et là, plus besoin de la désolidariser.

En espérant que ça puisse t'aider.

Sinon il n'y a pas assez d'éléments fournis pour définir une structure.

A++

[jp7803]

bonjour
merci pour les informations
mes amitiés à tous les membres du forum

[jp7803]

bonjour

merci pour le lien, j'ai téléchargé les fichiers , c'est très intuitif (à condition de connaître les définitions des variables)
ma première question est quelle doit être la section et l'épaisseur des matériaux pour construire une structure du type que je raisonne
avec les contraintes uniquement de levage d'une charge de 150 kg plus le poids des matériaux que je dois calculer?

que faut il comme ferraille optimale pour construire, ensuite je connais le poids de l'ensemble et j'utilise les informations des fichiers de calcul
pour la griffe qui doit enlever environ 0.2 m3 densité 0.7 cela représente un poids de 140 kg plus le poids de ferraille 20 kg
de quelle information est il nécessaire pour calculer la structure du châssis en deux bras identiques ( la griffe est suspendue à chacun des bras
avec une orientation naturelle par gravité)

mon principe est pour travailler en andains, pour un ramassage par avance successives sans dégradation du sol, ensuite le contenu de l'épandeur
est vidé par les hérisson toujours en andains et ainsi de suite par passes successives.

merci pour vos retours

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sanglo]

Bonjour,

Je suppose que c'est ce type de grue que tu recherches dans le principe.

Tu trouveras le manuel de cette grue ici:
http://ammachinery.com/data/document...0jms=20900.pdf
Tu y trouvera toutes les pièces constituantes.
En te basant sur les dimensions de ton épandeur tu peux déterminer les dimensions des pièces dont tu as besoin.
Si tu as besoin simplement d'un levage et d'une rotation le deuxième bras de la grue est superflu.

Pour la motorisation tu peux certainement utiliser l'hydraulique du tracteur.

Je te laisse réfléchir et dire ce que tu en pense.

A++

[mécano41]

Bonjour à tous,

Si cela peut t'aider, tu trouveras, ci-joint, un calcul à la louche pour pouvoir démarrer ton projet. C'est pour permettre de voir ensuite les efforts à l'aide de l'appli. EXCEL. Il faudra, bien sûr, faire des vérifications plus sérieuses après avoir tout mis en place en conception.

Attention : le calcul exemple est fait pour deux bras de 2 m de long

S'ils passent par là, Jaunin et geagea (bonjour à tous) pourront te fournir une aide appréciable (logiciel, connaissance des règles, coeff...etc) en plus des infos que Sanglo (qui s'est souvent pincé les doigts dans la mécanique ) et moi-même auront pu te fournir. Il faudra vérifier également la tenue latérale (déversement) des bras.

Cordialement

[Sanglo]

Re,

Hé !!! ... Où as-tu vu que m'étais souvent pincé les doigts ?
J'ai pas deux mains gauches moi M'sieur ... et par là je ne sous-entend absolument pas que c'est ton cas

J'attire quand même l'attention de jp7803 sur le fait que pour se lancer dans ce genre de construction il faudra passer par des usinages après soudage car la construction passe par le mécano(41)-soudé .

Pour l'application envisagée, je me demande si une grue comme celle que j'ai monté sur mon camion ne serait pas suffisante en motorisant la rotation
Pour rappel http://forums.futura-sciences.com/te...ue-camion.html
Des grues de ce type, il en existe à tous les prix (et qui ne coûtent pas forcément une fortune) alors autant regarder ce qui se fait car si jp7803 ne dispose pas de machines-outils la facture peut très vite monter.

Je pense qu'il faut voir toutes les facettes du problème avant de se lancer.

A++

[jp7803]

bonjour
j'ai délaissé quelques jours le sujet, mais j'apprécie beaucoup l'intérêt que vous portez.
DSL, mais cette grue demande trop d'hydraulique et comme tu l'écris , il faut faire appel à de la mécano soudure
je pense à un bras coudé pour atteindre le centre de la remorque en dépose (pour ceux qui ont de l'imagination,
un chargeur de tracteur agricole, mais renversé (j'ai fait un schéma de principe)
ensuite pourquoi 2 bras : pour avoir une nacelle en pendulaire libre qui se positionne seule, juste à ouvrir et fermer
pour prendre et libérer la charge.
Du fait qu'il n'existe qu'une contraint de levage ( pas de cisaillement ou de poussé comme un chargeur sur tracteur)
je cherche à dimensionner au plus juste les bras : je pense à du u de 60, ou du plat mais de combien ?
voir mes croquis plus haut
au niveau commande hydraulique, je dispose seulement d'un commande pour deux verins double effet (cela vaut cher
et je n'ai pas le budget pour rallonger)
dans tous les cas merci de votre aide

[jp7803]

merci sanglo pour tes calculs, mais je ne peux pas monter une grue sur l'attelage de l'épandeur
il y a déjà la prise de force qui occupe la place, et cela nécessiterait de rallonger l'attelage
autre grande inconnue, comment réaliser une tourelle, cela me paraît insurmontable à mon niveau !

j'ai réfléchi à mon projet avec mes limitations, mes connaissances et mes moyens
un poste à souder, une tronconneuse à métal et une perceuse sur colonne

pour ce qui est de désolidariser, une modification substantielle nécessite un passage au mine
ou plus simplement un problème d'encombrement sur la route
comme je suis prudent je ne cherche pas à irriter le camion bleu

[Jaunin]

Bonjour, Jp7803,
Pourriez-vous nous faire un croquis pour ce que voudriez faire au final.
Cordialement.
Jaunin__

[mécano41]

Bonjour à tous,

...je cherche à dimensionner au plus juste les bras : je pense à du u de 60, ou du plat mais de combien ?
voir mes croquis plus haut...

C'est justement à cela que correspondent les petits calculs de dégrossissage que je t'ai donnés plus haut...Une fois tes valeurs appliquées et le moment de flexion I/V trouvé, il faut consulter les catalogues afin de chercher, pour le profil qui te convient, le I/V immédiatement supérieur. Ensuite, il faudra vérifier un certain nombre de points...la flèche maxi, le déversement, entre autres....

Cordialement

[Sanglo]

Bonjour à tous,

On en revient à ce que je t'ai dit au message #2

il n'y a pas assez d'éléments fournis pour définir une structure.

Le mieux est que tu fasses un croquis complet et explicite de ce que tu envisages, mécano41 (les calculs c'est lui) se fera un plaisir d'effectuer le dimensionnement et Jaunin pourra aussi te faire une simulation .
Il serait bon aussi que tu mettes quelques photos de ton épandeur pour voir la fixation de la potence.

Voilà, la balle est dans ton camp .

A++

[jp7803]

bonjour

je fais couler beaucoup d'encre avec mon projet, je vous remercie de votre patience, en complément de mes croquis de départ, j'ai tenté de faire un dessin
ainsi que de trouver une photo de mon matériel (au détail près que le mien n'a pas les rehausses de coté en claires-voies, j'ai juste le coté en tôle pleine de 50 cm de haut)

le bâti est un u et je peux me fixer avec un étrier à plusieurs endroits
en souhaitant que ceci vous facilite la compréhension de mon projet
merci de votre aide

[jp7803]

j'ai pris le temps de faire un plan coté sur ma pause déjeuner

je suis parti sur un outils à deux bras , la force appliquée sur chacun doit être moindre ? cela permet il de réduire la section du métal ?
un seul vérin centré doit actionner le tout ou en faut il en prévoir 2?
une pièce de jonction doit être soudée entre les deux bras au niveau de la cassure du bras ( la largeur fait 80 cm)afin de solidariser l'ensemble
idem pour le cadre qui va servir de potence, terminé par deux petites roues pour pouvoir avancer le tout le long de l'andain afin de faire les
prélèvements successifs
les cotes ne sont pas à prendre à la virgule, je n'ai pas la parfaite maîtrise du logiciel de dessin

merci de vos retours

[mécano41]

Quelques remarques :

- si le haut de ton châssis est au niveau du côté de l'épandeur, le bras ne va pas passer en fin ce relevage (si le côté est plus bas, il suffit de réduire la hauteur du châssis)

- les roues sur le châssis, c'est bien mais seulement si l'ensemble bras + système de relevage peut coulisser (ou se déplacer par biellettes) afin que le châssis puisse suivre le sol (forcément irrégulier + inclinaison épandeur + écrasement pneus +...etc)

- ton bras effectue un angle de rotation important (+ de 150°). Tu ne pourras pas l'attaquer directement par un vérin. Il faudra passer par un levier, une bielle et un point fixe supplémentaires ; cela permet de multiplier par deux l'angle du levier attaqué par le vérin (je t'expliquerai comment faire si tu veux). Pour 800 mm de large, on devrait pouvoir se contenter d'un seul ensemble de commande.


Il faudra aussi préciser de quel moyen tu disposes pour mettre le système en place...

Cordialement

[jp7803]

je suis ok pour le soucis de nivellement, je pense que vu le poids de l'ensemble il est possible de le fixer au chassis de l'épandeur, je ferai des photos ce soir
je ferai une béquille pour le détacher de la remorque ( c'est un épandeur de 4000 kg, il doit pouvoir supporter en terme de structure ...!)
pour ce qui est du terrain, je suis sur terrain plat et je manoeuvre juste d'avant en arrière une fois aligné sur l'andain, parce qu'à chaque fois que je manutentionne
le tas diminue en longueur et se déplace d'une largeur de la machine

pour ce qui est de l'angle peut être puis je modifier les bras pour avoir un angle admissible, quelle cote angulaire maxi pour être en direct sans levier ?
avec les éléments déja communiqué j'estime le poids de l'ensemble entre 250 et 300 kg charge comprise ( les bras feront 800 de large et la nacelle se loge à l'intérieur donc je prévois 600 mm de profondeur avec un rayon moyen de 500 mm

[Sanglo]

Bonjour,

Avant toutes choses, une petite remarque:
En mécanique les cotes sur un plan ou un croquis sont données en mm.

Pour définir les dimensions de ton matériel une première chose à faire serait de faire un plan en coupe transversale de ton épandeur
Voir croquis joint.
Quand tu auras défini le dimentionnel il sera possible de passer au calcul.

A++

[mécano41]

Bonjour à tous,

je suis ok pour le soucis de nivellement, je pense que vu le poids de l'ensemble il est possible de le fixer au chassis de l'épandeur, je ferai des photos ce soir. Je ferai une béquille pour le détacher de la remorque ( c'est un épandeur de 4000 kg, il doit pouvoir supporter en terme de structure ...!)

A priori, oui, mais c'est quand même à vérifier car la charge va être dissymétrique (travail sur un pneu, travail sur la suspension s'il y en a une...). De plus, je pense qu'il n'est pas question de reprendre le couple de basculement en torsion sur un seul longeron.

..pour ce qui est du terrain, je suis sur terrain plat et je manoeuvre juste d'avant en arrière une fois aligné sur l'andain, parce qu'à chaque fois que je manutentionne le tas diminue en longueur et se déplace d'une largeur de la machine

Dans ce que je disais pour le problème de contact d'éventuelles roues comprenait également les écarts dus à un éventuel changement de niveau de l'attelage

pour ce qui est de l'angle peut être puis je modifier les bras pour avoir un angle admissible, quelle cote angulaire maxi pour être en direct sans levier ?

Dans un système comme le tien, le couple à fournir autour du pivot de relevage est justement maximal au deux extrémités de la course or, c'est là que le vérin attelé à un levier est le moins efficace et doit donc pousser ou tirer beaucoup plus fort que nécessaire ; il en résulte une nécessité de grossir le vérin (ça, ce n'est pas trop grave) et un effort très important au niveau des axes de pivotement (travail des bagues de frottement - car je suppose qu'il y aura des bagues en bronze ou autre).
Pour une application de ce type, on essaie de ne pas dépasser un angle de débattement du levier de 90°. Cela ne conviendra pas dans ton cas...Il faudra donc utiliser toute la course possible...en plus, il faut mettre un bras suffisamment long pour ne pas décharger trop loin de l'axe de la remorque (sinon : mauvais épandage je suppose) et suffisamment courbé pour ne pas làcher la charge (150 kg) de trop haut sur le tapis (mais là, peut-être n'est-ce pas gênant si prévu pour...).
Je joins pour info. un dispositif qui double l'angle de rotation (c'est surtout pour que tu voies les rapports des leviers et le fonctionnement à l'aide du curseur).

avec les éléments déjà communiqué j'estime le poids de l'ensemble entre 250 et 300 kg charge comprise ( les bras feront 800 de large et la nacelle se loge à l'intérieur donc je prévois 600 mm de profondeur avec un rayon moyen de 500 mm

Il faudrait préciser si c'est bien le rayon ou le diamètre...car selon les messages, ce serait le rayon et sur les dessins, il semble que ce soit le diamètre...

Cordialement

[jp7803]

bonjour
je suis ok pour prendre des dimensions et faire une coupe précise
j'ai fait quelques photo pour voir de quoi il retourne

merci de tous vos conseils et aide au dimensionnement
une fois le projet réalisé, je pense pouvoir mettre une vidéo en ligne
d'ici noël...

[jp7803]

bonjour

trouvez ci dessous les dimensions de l'appareil
il y a deux traverses à 150 cm de distance en dessous pour rigidifier , plus le profil de plancher avant et arrière
le profil u de base du plancher est un U de 16x6 et 4 mm épaisseur

[jp7803]

pour ce qui est de l'angle important de débattement, est il envisageable de faire le mouvement avec une ou deux chaîne pignon
actionné par un verin linéaire qui tire sur une chaîne dans les 2 sens

[mécano41]

Bonjour,

Les vérins sans tige, je connais en pneumatique mais pas en hydraulique...Sur le net, j'en ai vu un mais pas de détail sur la conception...Je ne sais pas te répondre...

Sans préjuger du système de motorisation du relevage, il faut que tu commences pas fixer la cinématique principale et pour les dimensions, il y a quelque impératifs de distances, passages...etc.

Je joins un petit croquis vite fait pour t'indiquer quelques points de départ...

Nota : comme te l'a dit Sanglo (Salut!), en méca, il faut mettre tes cotes en mm...(même en génie civil, ils y sont passés)

Cordialement

[jp7803]

bonjour

merci pour cette réponse
le vérin est dessiné au plus simple, mais c'est un vérin normal
je vais passer un peu plus de temps sur mon dessin, je pense que c'est indispensable

[mécano41]

Un complément avec des leviers car pour les chaînes je ne le sens pas trop...D'autres intervenants te donneront peut-être un avis différent...

En bleu : en bas
En rouge : relevé
En vert : châssis fixé une fois pour toutes sur la remorque (on peut aussi en faire un démontage rapide mais il faut voir le poids...)

On peut laisser à demeure sur le châssis vert : le vérin, l'ensemble levier 5+4 et la bielle 3, en les bloquant dans une position adéquate.
Il ne reste plus qu'à dégoupiller et séparer la griffe, puis dégoupiller l'arbre de l'ensemble bras 2+1 ; cinq minutes sans moyen de manutention si tout est bien étudié...

Les leviers et bielles sont des fers plats découpés et assemblés par soudage sur des tubes entretoises épais. L'ordre des leviers par rapport au plan de symétrie est peut-être à modifier afin de placer des entretoises où ce sera nécessaire

Cordialement

[Sanglo]

Bonjour à tous,

@mécano41:
Très belle pré-étude bien détaillée.
Je vous laisse continuer à cogiter et je verrai la suite à mon retour car absent deux semaines ... et sans internet .
Bonne continuation.

A++

[jp7803]

bonjour

bonne vacances , merci pour toutes les infos
je progresse en dessin, ci joint les plans cotés au mm
pour la fixation sur le châssis, je pense fixer un cadre sous l'épandeur entre les deux traverses
ce qui correspond au dessin bleu sur les vue coté et dessus, peut être fut il prévoir un cadre complet sur toute la largeur
(ce qui pourrait permettre de mettre le chargeur à gauche comme à droite ?
j'étudie vos schéma et commentaires
les dimensions sont exactes, le matériel est construit avec une épaisseur de 4 et 5 mm

[mécano41]

Bonjour,

Un petit complément si tu veux pouvoir mettre le système à gauche ou à droite (avec la solution à leviers). On enlève les axes en F et D, on passe tout de l'autre côté, puis on remet les axes.

Pour la construction, quand la cinématique sera choisie, je calculerai les efforts (en tenant compte de poids supposés des éléments). Ensuite, il faudra dimensionner les bras ...etc. Si Geagea passe par là, il pourra peut-être aider au pré-dimensionnement rapide avec les bons coeff. conformes aux normes. De même Jaunin pourra peut-être aider à vérifier, par logiciel, les contraintes et flèches à des endroits critiques. Il faudra aussi définir les articulations. Je n'ai pas l'expérience du matériel agricole mais je pense que des rotules du commerce pourraient faire l'affaire en vue de de compenser les défauts d'alignement et les flexions ; mais il faut quand même faire des alésages précis en diamètre...

Certains auront peut-être d'autre idées et avis...

Nota : plus tard, il faudra voir la commande avec les hydrauliciens. Prendre en compte que l'effort du vérin change de sens au cours de la course

Cordialement

[jp7803]

bonjour

tu vas plus vite que moi, j'ai dessiné à partir de ma compréhension de ton schéma
et j'allais te demander si les longueur entraxes étaient bonnes
je mets quand même mon travail et je corrigerais demain avec tes cotes

merci cela devient plus précis, nous allons pouvoir commencer à dimensionner les sections

j'apprécie beaucoup votre soutient et vos conseils

[mécano41]

Infos complémentaires : dans mon tracé, les points A, C et D sont placés à environ 960 mm du sol et le lâcher de compost en haut se fait à 200 mm à droite de l'axe.

J'ai vu que tu avais mis un grand bras (GH) ; est-ce pour lâcher absolument dans l'axe? (je demande cela car plus on éloigne le point H vers la droite, plus les efforts sont importants, les pièces plus lourdes ... etc)

Cordialement

[jp7803]

oui je souhaiterai lâcher dans l'axe,
mais ceci n'est pas rédhibitoire, je peux me limiter à cause des contraintes physiques