Les systèmes de descente des planteuses agricoles optimisent l’uniformité de la pousse en traçant des sillons de semis réguliers. WIKA travaille avec les OEM pour fabriquer des capteurs de force spécifiques qui s’intègrent parfaitement dans les conceptions uniques de leurs machines.
Un contrôle précis de la force portante est essentiel pour les planteuses à grande vitesse. Sans cela, les éléments de la rangée ne sont pas en mesure d’établir un bon contact avec le sol lorsque la machine se déplace dans les champs. Le réglage de la marge de force descendante, qui varie en fonction des conditions actuelles de chaque champ, est essentiel pour obtenir le type et la profondeur de sillon de semis qui conduisent à une émergence uniforme et, par conséquent, à des rendements de culture optimaux.
Le rôle des capteurs de force dans les planteuses à effet de levier
Un capteur de force dans un système de descente applique la force correcte aux roues de réglage du semoir pour tracer un sillon de semis optimal.
Dans le système de descente d’une planteuse, les capteurs de force sont des composants petits mais puissants qui entrent en contact avec la roue de réglage pour assurer un bon contact entre la semence et le sol. Le sillon idéal présente trois caractéristiques principales :
- Une profondeur suffisante, en fonction du type de semence
- Une profondeur constante pour une levée uniforme
- Une paroi ferme qui ne s’effondre pas et ne crée pas de poches d’air, ce qui empêche le contact crucial entre la semence et le sol pour une bonne germination.
Un système de force descendante applique la force supplémentaire nécessaire pour que les lames ou les disques de l’ouvreur puissent couper un sillon bien défini à une profondeur suffisante et constante. Une force descendante insuffisante peut entraîner l’effritement des sillons (donc des poches d’air) et le saut de l’unité de rangée (entraînant un espacement inégal des semences et une profondeur variable des semences). Si les sauts sont suffisamment importants, les ouvreurs peuvent même sortir du sol et déposer des semences sur le sol.
Cependant, une force portante excessive compacterait le sillon et entraverait la croissance des plantes, car les racines auraient plus de mal à pénétrer dans le sol et à y puiser les nutriments dont elles ont besoin. Une force d’appui trop importante entraîne également une usure excessive des composants qui entrent en contact avec le sol, tels que les ouvreurs, les roulements, les rivets de cisaillement et les moyeux.
Les systèmes de compression maintiennent activement la marge
Un système de compression active maintient la force nécessaire sur la roue de réglage du semoir pour tracer le sillon idéal pour les semences. La force, ou le poids, appliquée à la roue de réglage est appelée marge et est calculée comme la différence entre deux forces opposées
La force descendante est le poids supplémentaire appliqué par le système actif de traction vers le bas [A] et le poids total de l’unité de rangée [B]. Les forces ascendantes sont toutes les composantes qui entrent en contact avec le sol [C], créant ainsi une résistance.
Calcul de la marge pour les semoirs industriels
Par exemple, si le poids total de l’élément de rangée [B] est de 90 kg, que le système de force descendante [A] applique 45 kg supplémentaires et que la résistance à la pénétration dans le sol [C] est de 90 kg, la marge est de 45 kg. En d’autres termes, la force totale exercée sur la roue de réglage pour obtenir le sillon idéal est de 45 kg.
marge = (45 + 90) – 90 = 45
Autre exemple, si le poids total de l’élément de rangée [B] est de 82 kg, que le système d’appui [A] applique 23 kg supplémentaires et que la résistance à la pénétration dans le sol [C] est de 68 kg, la marge est de 37 kg.
marge = (23 + 82) – 68 = 37
Le système d’appui actif doit se situer au moins à 97 % de la marge pour que la plantation soit correcte. La marge varie en fonction de plusieurs facteurs :
- Conditions du champ – densité du sol, humidité, travail du sol ou non, etc.
- Vitesse de plantation – les vitesses plus élevées nécessitent plus de force d’appui pour maintenir la roue de réglage en bon contact avec le sol.
- Quantité de semences dans les boîtes de semences (pour les planteuses en caisse)
Les sols plus secs et plus compacts nécessitent des marges plus importantes. Certains planteurs avancés peuvent même enlever le poids (soulèvement) de l’unité de rangée, une caractéristique importante lorsque l’on travaille avec des sols très souples qui offrent peu de résistance.
Système électronique de retour d’information pour la compression
Pour maintenir la marge cible, un capteur mesure la force exercée sur la roue de réglage et transmet cette information à un contrôleur. Le contrôleur communique alors la force d’abaissement appropriée aux actionneurs de bras parallèles de l’unité de rangée, qui ajustent alors la force d’abaissement. Le système surveille en permanence la marge cible et ajuste la force d’abaissement en fonction des conditions du sol, de la vitesse de plantation, etc.
[Dans le sens des aiguilles d’une montre, à partir d’en haut à gauche] Vue latérale, vue arrière et vue de dessus d’un capteur de force dans un assemblage de roues de réglage.
Capteurs de force personnalisés pour les systèmes de contrôle de la force des équipementiers
Chaque fabricant de machines a sa propre conception pour les systèmes de plantation à force d’appui, et donc sa propre conception pour le capteur de force qui se monte sur la roue de réglage pour la mesure et le contrôle de la force. WIKA travaille en étroite collaboration avec les OEM pour fournir des capteurs de force répondant à leurs exigences de conception spécifiques, mais la plupart des conceptions tournent autour de trois modèles WIKA
- Axes dynamométrique – F5308
- Capteur de force en traction type poutre – F7301
- Capteur de force de tension/de compression – F2802
Voici quelques-unes des nombreuses personnalisations offertes par WIKA :
Options de personnalisation des capteurs de force
Connexion à la structure mécanique
- Considérations de montage
- Taille
- Poids
Connexion au système de mesure
- Connecteur électrique ou sortie de câble
- Signaux de sortie – tension, courant, CANopen, SAE J1939
- Excitation et sensibilité
Propriétés internes du capteur
- Type de mesure – compression, tension ou les deux
- Plage de mesure
- Précision – non-linéarité, répétabilité, hystérésis, etc.
Propriétés externes du capteur
- Considérations environnementales
– Protection contre les intempéries
– Protection contre la corrosion
– Matériau : acier inoxydable, acier, etc.
– Résistance aux chocs, aux vibrations, aux interférences électromagnétiques (EMI), aux interférences radioélectriques (RFI) - Charges externes
- Plage de température
- Protection contre les surcharges
WIKA fabrique des capteurs de force dans des usines réparties dans le monde entier. Le lieu de production dépend de celui qui offre le plus grand avantage à nos clients.
WIKA, Smart Force solutions for OEMs
Il n’est pas toujours facile de choisir les bons capteurs de force pour vos systèmes de machines agricoles. Savoir comment personnaliser ces capteurs peut être un problème. Pour des capteurs de force OEM durables et fiable, contactez les spécialistes produits WIKA pour une assistance à la conception personnalisée.