ARTS & MACHINERIES

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Adaptation attelages agricole/tourisme

19-12-2009 à 11:17:58
Bonjour,

Dans mon sujet sur le tracteur Kubota BX2350, j'ai fait allusion à la spécificité de l'attelage type agricole qui n'est pas compatible avec les attaches "tourisme" pour caravanes et remorques bagagères.

Le problème est ici de pouvoir utiliser différentes remorques avec différents véhicules tracteurs et différents systèmes d'attelage.
Il faut donc pouvoir rendre compatibles:
- 2 tracteurs BX2350 à attelage agricole ( axe )
- 2 remorques Dévès à attelage agricole ( anneau )
- 1 Boxer benne a attelage BTP ( boule + crochet de fermeture )
- 1 épandeur d'engrais/saleuse à attelage agricole ( axe ).

L'objectif est de pouvoir passer rapidement d'une configuration à une autre, sans démontage ni outillage.
La solution retenue est de faire en sorte que les deux systèmes soient utilisables et se décompose en deux phases:
- Remplacement de l'attache agricole de l'épandeur par une chappe à boule "tourisme".
- Fabrication d'un axe à boule pour les tracteurs.


De gauche à droite: le bras d'attelage d'un des tracteurs, un axe de récupération, l'axe d'origine Kubota et une boule standard neuve.
Le but de la manoeuvre est de réaliser une axe qui ne serait pas équipé d'une poignée de manoeuvre mais d'une boule. Ce nouvel axe conservera la capacité à remorquer les anneaux agricoles et se manipule très facilement. Utiliser la boule telle quelle aurait nécessité de la serrer à la clé, or l'écrou est indéserrable et donc incompatible avec le besoin de changer fréquemment et rapidement de configuration.

Vous aurez compris qu'il ne s'agit pas simplement de souder bout à bout la boule sur l'axe, car la soudure devrait supporter tous les efforts de traction. Notez d'ailleurs que les axes/boules soudés sont interdits par la réglementation et que cette réalisation ne convient que pour une utilisation sur voies privées.
Pour renforcer la liaison boule/axe, on devra prévoir un emboîtement qui supportera les efforts, la soudure n'étant là que pour rendre l'assemblege définitif.


La modif commence par celle de la boule. On doit en réduire le diamètre sous la collerette pour qu'il soit inférieur à celui de l'axe.
Attention, le serrage de pièce est délicat: la saignée engendre beaucoup d'efforts tandis que la prise de mors ( mors doux alésés ) n'est pas bien grande. Utiliser la contre-pointe et une cale adaptée pour maintenir la boule.


Avant tronçonnage, on voit apparaître la forme du téton qui viendra dans le logement de l'axe.



On s'attaque ensuite à l'axe. Au tour, on pratique un logement avec dans l'ordre, foret à centrer, petit foret, gros foret, barre d'alésage pour s'ajuster à la boule. En profiter pour dresser face et diamètre pour avoir des surfaces propres pour la soudure. Un chanfrein en extrémité de l'axe est utile pour une meilleure pénétration de la soudure.


Il n'y a plus qu'à dégraisser le tout et souder.

Selon l'attelage, on perce l'axe de part en part pour une goupille de sécurité qui empêche l'axe de sortir de l'attelage sous l'effet des trépidations de la remorque sur la route.

Pour la petite histoire, l'axe utilisé ici était durci et il était impossible de le percer ( alors que l'alésage s'était passé sans problème ). Il a fallu le chauffer à la forge pour le recuire et le laisser refroidir lentement.

Pour finir, je répondrai à une question que je sens venir: ben, ça n'existe pas tout fait ?
- Hé non ! Pas dans la dimension voulue ! On trouve ce genre d'axe à boule usinés dans la masse mais trop gros ou trop courts, sans possibilité de les modifier. Pour être en conformité, j'aurai pu tailler dans la masse avec un copieur, mais je n'avais ni la matière ni le temps de le faire...


Voilà, si vous aussi vous avez réglé un problème par un peu d'usinage, vous pouvez en faire profiter les autres en présentant votre solution.

Cordialement,
Nicolas.


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13-12-2009 à 11:05:03
Bonjour,

Voici une illustration en coupe de l'assemblage où l'on voit bien l'emboîtement.



Bon, ce n'est pas une pièce bien compliquée, mais c'est surtout pour bien montrer que l'emboîtement est indispensable pour la résistance aux efforts. L'épandeur qui est destiné à être tracté avec cet axe à boule est prévu pour une charge de 500kg. Ajouté au poids de l'engin et aux inversions de sens de la charge sur la route, ça engendre des forces considérables qu'un assemblage bout à bout à faces lisses ne supporterait pas longtemps. Ici on peut se dire que même si la soudure venait à se fragiliser, l'emboîtement continuerait à supporter une grande partie des efforts.
Néanmoins, cela reste un assemblage par nature moins résistant qu'une pièce monobloc et il convient donc de la surveiller de près.

Petite précision sur la soudure: au vu des épaisseurs importantes, il a été utilisé de la baguette enrobée de 3mm avec un courant plutôt élevé. Grâce au chanfrein sur l'épaulement de l'axe, ces paramètres ont assuré une bonne pénétration de la zone de fusion, en plus de l'épaisseur du cordon périphérique.
Avec une section estimée à 50mm² et une résistance moyenne de 80kg/mm², on arrive à une résistance du cordon de 4 tonnes sur le plan de coupe, soit sa section la plus faible, et sans tenir compte de la résistance de l'emboîtement... A relativiser selon les données du métal d'apport, la pénétration réelle de la soudure, de l'ajustement serré de l'emboîtement et de l'intensité des efforts subis en route.

J'oubliais de préciser: l'épandeur est prévu pour un transit à vide et son usage est limité à une vitesse de 31 km/h, ça limite déjà pas mal les risques...

Cordialement,
Nicolas.

--Message édité par Touche_à_tout le 13-12-09 à 11:05:32--

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15-12-2009 à 14:21:45
Salut Nicolas!
Ce qui me chiffonne, dans ce montage, c'est qu'au fond de l'alésage, la section de la cheville est très diminuée...par cet enlèvement de matière.
Je ne suis pas du tout un spécialiste de la question, mais la cheville doit être extrêmement fragilisée dans le cas d'un attelage avec remorque à anneau...
As-tu fait un calcul de la résistance au cisaillement de la cheville à cet endroit?
C'est probablement suffisant, mais...bon!
Devant ce problème, pourquoi pas de bricoler rapidement un appareil à tourner les sphères, ... en pivotant à la main le petit chariot par exemple?
Amicalement, Bertrand.

Savoir, c'est bien. Apprendre, c'est mieux. Partager, c'est vivre!
15-12-2009 à 19:58:21
Bonjour Bertrand,

En fait, la hauteur de l'emboîtement est relativement courte, elle est d'environ 12mm dans cet exemple, ce qui est plus que nécessaire. Malgré tout, la section de métal restant autour de l'alésage équivaut à du 5x5 de part et d'autre de l'axe, c'est assez confortable quand on sait que l'attelage est fixé au chassis du tracteur par une goupille de 15 ou 16mm de diamètre et que l'axe de 32mm n'est absolument pas justifié au regard des forces en jeu. Dans les mêmes conditions de calcul que pour la soudure, ça donne aussi une résistance de 4 tonnes.
Je dois préciser également que l'attelage en question est particulièrement épais et que l'emboîtement est entièrement logé dans l'épaisseur du bras supérieur de la fourchette. Dans le cas d'une utilisation avec un anneau, les efforts sont transmis par l'extérieur de l'axe, qu'il y ait emboîtement ou pas, et sont divisés entre les deux extrémités, haut et bas de la fourchette.
Au contraire, l'utilisation de la boule se trouve en porte à faux et il n'y a que très peu de répartition avec le bas de l'axe, tout se passe dans le haut de la fourchette.
Pour finir, la section n'est réellement diminuée qu'en cas de "vide" au fond de l'emboîtement. Dans le cas d'un alésage à fond plat et d'un emmanchement serré, la section est reconstituée, même s'il subsiste il est vrai une certaine baisse de résistance par rapport au monobloc.

Je devrais bientôt pouvoir mettre en ligne des photos du montage en service.

Pour ce qui est de l'usinage, comme je l'ai écrit, le problème est que je dois actuellement "emprunter" son tour à un ami et que le temps me manque donc pour configurer la machine comme il faut. J'ai bien un appareil à sphères, mais de grande taille et ne l'ai jammais utilisé. Pour ce genre de chose, j'aurai plutôt tendance à utiliser le copieur hydraulique. A savoir que le montage ici présenté peut me servir de gabarit pour une taille dans la masse. J'ai également évoqué la matière que je n'ai pas en stock ( un lopin de diam50 x Lg 270 ) et le temps nécessaire à l'enlèvement de copeaux, que je n'ai pas non plus, j'ai donc choisi la solution de facilité en admettant une résistance moindre au vu d'une utilisation seulement occasionnelle et de courte durée, ce qui permet une surveillance rapprochée.

A bientôt,
Nicolas.

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17-12-2009 à 14:00:09
Merci de ces précisions Nicolas!
Amicalement, Bertrand.

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19-12-2009 à 11:17:58
Bonjour,

Voici l'axe en action, bien qu'il ne soit pas visible:

Au moment où j'écris, l'axe a parcouru une quarantaine de kilomètres de voirie pas toujours en bon état et a même résisté à un "tête-à-queue" dans une descente !

Le sujet sur le tracteur est ici





--Message édité par Touche_à_tout le 19-12-09 à 11:21:32--

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