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Le moment est-il venu de repenser l'hydraulique en boucle ouverte des machines agricoles?

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics Harvester Global Mobile System

Nous en sommes convaincus, car les équipementiers OEM peuvent réduire le coût des machines de récolte utilisées dans l'agriculture au moyen de l'architecture IFC (Intelligent Flow Control) overcenter de Parker.

Les systèmes hydrauliques en boucle fermée sont couramment utilisés pour les fonctions rotatives. Ils constituent une solution simple sans vanne supplémentaire, mais peuvent être très coûteux par rapport à un système hydraulique en boucle ouverte. Dans certains contextes, des systèmes en boucle fermée sont utilisés, mais peuvent être surdimensionnés. Dans ces cas, une solution overcenter partielle peut être envisagée.

En ce qui concerne les machines agricoles de récolte, les équipementiers ont la possibilité de réduire leurs coûts au moyen de l'architecture IFC overcenter de Parker. De nombreuses machines de récolte pourraient bénéficier de ce type de système, notamment :

  • Moissonneuses-batteuses – système d'alimentation

  • Moissonneuses de canne à sucre – système de coupe à la base

  • Récolteuses-hacheuses – système d'admission

Cycles de service de récolte standard

Pour comprendre en quoi ces machines sont particulièrement intéressantes, réfléchissez aux cycles de service de récolte standard. Les applications inversées sont rares et, en règle générale, ne nécessitent pas un flux complet. L'inversion est également un cycle de service bas, représentant parfois moins de 5 % du cycle de service global. Dans des conditions normales, les pressions de service standard ont tendance à être basses. Pour certaines applications, elles n'atteignent une pression nominale continue des composants conçus que dans de rares circonstances.  

Considérations sur l'architecture de la moissonneuse

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics in Agriculture Machines IFC Architecture Global Mobile Systems

Lorsque nous concevons un système hydraulique, nous nous posons généralement des questions concernant la fonctionnalité de la machine. En ce qui concerne les pompes, nous cherchons à savoir comment elles peuvent être mieux utilisées. Par exemple, en cas d'inversion de fonction, les fonctions de nettoyage sont souvent arrêtées ou inactives. Le flux assuré par ces fonctions peut-il être réorienté ?

Nous cherchons également à savoir ce qui se passe lors de l'élimination d'un blocage. Nous avons constaté une baisse des exigences en matière d'évacuation de chaleur car la machine s'arrête afin de résoudre le blocage. La question est alors la suivante : le flux peut-il être momentanément détourné d'un système de refroidissement afin d'assurer l'inversion ?

Solution système Parker

L'architecture IFC overcenter de Parker utilise notre pompe en boucle ouverte overcenter à la conception unique, associée à une vanne d'inversion et à une source d'écoulement supplémentaire. Cette conception unique convient très bien dans le cas de systèmes fonctionnant la plupart du temps dans un sens principal et n'ayant besoin d'inverser le sens que pour de courts cycles de service isolés.

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics GMS Hydraulic Pump and Power Division

Exemple d'application d'un ventilateur de nettoyage de machine de récolte et d'un système d'alimentation

Les diagrammes ci-dessous présentent un comparatif établi entre un système traditionnel et un système IFC overcenter de Parker. Tout d'abord, nous explorons le cycle de service de récolte. Un système traditionnel peut assurer une fonction de transport des récoltes en boucle fermée et une fonction de nettoyage en boucle ouverte. Lors d'une inversion, la fonction de nettoyage est arrêtée, tandis que la boucle fermée change de direction afin d'éliminer un blocage. 

Système traditionnel                                                                  Système IFC overcenter

Is it Time to Rethink Open Loop Hydraulics IFC Global Mobile Systems

 

Avec le système IFC overcenter, le flux de la fonction de nettoyage est détourné vers le moteur bloqué. Le flux retourne ensuite vers le réservoir, entraînant l'overcenter de la pompe de transport des récoltes. 

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics IFC Global Mobile Systems

 

 

Contrôle de la direction dans les systèmes IFC overcenter

Comme le contrôle proportionnel est assuré par la pompe, les vannes ne sont nécessaires que pour assurer le changement de direction si un contrôle directionnel est nécessaire. Lors de la conception de ces systèmes, il est nécessaire de tenir compte de la perte de charge à travers une vanne directionnelle. Une forte perte de charge peut conduire à un excès de chaleur et nuire aux performances du système.

Parker a conçu des manifolds à faible perte de charge sur mesure qui peuvent être intégrés aux manifolds existants ou montés en tant que composants autonomes. Ces cartouches et manifolds directionnels sont conçus pour assurer un débit élevé tout en maintenant la perte de charge. Notre objectif est de ne pas être plus parasitaire qu'un système de charge.

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics Graph IFC Global Mobile Systems

 

La cartouche R08E3 propose un régulateur de débit directionnel simple et fiable à 300 LPM tout en maintenant la perte de charge à 3 bar max. La cartouche R08E3 est également conçue pour assurer une pression nominale de 420 bar pour les systèmes haute pression.

Is It Time to Rethink Open Loop Hydraulics R08E3 Hydraulic Cartridge Systems Division

Pourquoi opter pour l'IFC overcenter plutôt que pour des systèmes en boucle fermée ?

Trois raisons principales font du système IFC overcenter le meilleur choix.Tout d'abord, son coût : les systèmes en boucle fermée ont tendance à être plus chers que les systèmes en boucle ouverte. Ensuite, le système est moins complexe. Le système peut se passer d'un filtre de charge et d'une vanne de rinçage. Enfin, le système peut assurer un rendement supérieur. Il élimine les pertes de charge, même s'il est indispensable de tenir compte de la perte de charge des vannes et de la minimiser.

Dans de nombreux cas, nous constatons que le recours au concept IFC overcenter de Parker présente des avantages en termes de coûts et de simplification du système. Même si tous les  systèmes ne sont pas forcément concernés, le moment est probablement venu d'envisager d'adopter le système IFC overcenter de Parker lorsque vous repenserez l'architecture de votre machine.  

L'équipe d'ingénieurs Global Mobile Systems de Parker et les experts du support technique applications de la division Hydraulic Pump and Power Systems restent à la disposition de nos clients pour les aider à concevoir et à mettre en œuvre de nouveaux systèmes répondant à leurs besoins en matière d'applications.

 

Is It Time to Rethink Ope Loop Hydraulics David Schulte Global Mobile SystemsCet article a été rédigé par David Schulte, P.E., Senior Systems Engineer, Parker Hannifin Corporation. 

 

 

 

 

 

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