machinisme agricole (suite)

Par ailleurs, le tracteur agricole, comme tout véhicule, possède un organe, le différentiel, monté sur l’axe des roues motrices. Le différentiel a pour rôle de permettre aux roues motrices gauche et droite de tourner à des vitesses différentes, ce qui est évidemment indispensable dans un virage, puisque la roue extérieure parcourt une distance plus grande que la roue intérieure dans le même temps.

Le dispositif est conçu pour que la somme des vitesses des deux roues reste constante. Plaçons-nous maintenant en ligne droite et supposons que l’une des roues motrices accroche moins bien que l’autre, soit qu’elle agisse sur un terrain moins consistant, soit qu’elle se trouve allégée parce que le tracteur penche de l’autre côté (cas du labour : une des roues du tracteur tourne dans la raie précédente). Que se passe-t-il ? La roue qui accroche s’immobilise et l’autre tourne dans le vide à cause de la présence du différentiel. Le tracteur est anormalement immobilisé. Il existe donc sur les tracteurs agricoles un dispositif, appelé blocage de différentiel, qui solidarise les deux demi-essieux moteurs, quand le conducteur le souhaite, pour profiter de l’adhérence de la roue qui accroche le plus.

• Chargement des roues motrices. C’est le moyen le plus facile et le plus couramment utilisé pour accroître l’adhérence. Remarquons cependant que, si l’accroissement de la charge diminue le glissement de la roue motrice (une roue motrice a toujours un certain « glissement » pendant son fonctionnement ; cela signifie concrètement que, lorsqu’elle fait un tour, elle ne se déplace pas d’une distance égale à la longueur de la circonférence du pneu), il rend aussi plus difficile le « roulement » sur le sol (les pertes de roulement apparaissent chaque fois que l’on déplace une roue, motrice ou non, sur le sol). Mais, en terrain agricole, on est presque toujours gagnant en accroissant la charge ; il pourrait en être autrement sur route dure. On peut accroître cette charge :
— directement, par des masses d’alourdissement en fonte disposées sur les trompettes d’essieu arrière ou fixées sur les voiles des jantes, ou par l’introduction partielle d’eau dans les pneumatiques, moyen commode d’augmenter la charge motrice sans augmenter l’encombrement de l’engin (on emploie une solution d’antigel pour éviter les accidents par temps froid), ou encore par l’attelage au tracteur d’outils s’appuyant totalement ou partiellement sur lui ;
— indirectement, par le chargement de l’avant du tracteur (masses de fonte) permettant en travail de reporter ce poids de l’avant vers l’arrière, ou par l’intervention du circuit hydraulique du tracteur. Ces deux derniers points, un peu étonnants pour le profane, nous incitent à mieux étudier la liaison entre le tracteur et l’outil ainsi que le relevage hydraulique des outils.

• La liaison tracteur-outil
La charge verticale qui s’applique sur les roues motrices est modifiée lorsque le tracteur exerce un effort sur un outil. Si l’attelage est bien conçu, la traction doit provoquer un accroissement de la charge sur l’essieu moteur, donc un gain d’adhérence en terrain agricole.

Par ailleurs, si l’outil ne s’appuie pas complètement sur le sol, il est facile d’admettre qu’une partie de son poids puisse se reporter sur l’essieu moteur du tracteur.

Deux exemples très simples permettent d’illustrer l’importance de la liaison tracteur-outil.
Premier exemple : le tracteur tire horizontalement une remorque à 4 roues. L’accroissement de l’effort exercé provoque une tendance au pivotement du tracteur autour de la zone de contact des roues sur le sol. Ce phénomène amorce le cabrage du tracteur ; pour une certaine valeur de l’effort exercé, les roues avant se soulèvent. Mais, avant qu’il y ait réellement cabrage, la portion du poids qui appuyait le train avant au sol devient plus faible, et cette différence se reporte évidemment sur l’essieu arrière, ce qui contribue à accroître l’adhérence des roues motrices. Il est aisé d’admettre que l’élévation du crochet d’attelage facilitera cette tendance au renversement pour un effort donné. On augmente ainsi le couple de cabrage. On est évidemment limité par des considérations de sécurité. Pour éviter les dangers de retournement du tracteur, il faut débrayer en cas de cabrage. On voit ainsi comment le chargement de l’avant du tracteur contribue à l’accroissement de l’effort disponible en augmentant les possibilités de transfert de poids de l’avant vers l’arrière, alors qu’apparemment un accroissement de poids sur des roues non motrices devrait, a priori, augmenter les pertes.
Second exemple : le tracteur tire une charrue en labour. Le problème mécanique est plus complexe. L’action de la charrue sur le tracteur résulte d’au moins trois groupes de facteurs :
— la résistance du sol au déplacement des pièces travaillantes ;
— le poids de la charrue ;
— les réactions du sol sur les supports de la charrue.

Dans une théorie simplifiée, on admet que ces facteurs se combinent et sont équivalents à une résultante unique inclinée sur l’horizontale. C’est l’inclinaison et l’intensité de cette résultante qui déterminent les réactions de l’outil sur le tracteur.

Si l’outil travaille complètement en porte à faux sans s’appuyer sur le sol, tout son poids s’applique sur l’essieu arrière, mais les possibilités de transfert de l’avant du tracteur vers l’arrière sont limitées.

Si l’outil possède ses supports propres, Faction directe est très faible, mais le transfert est toujours possible, et son importance dépend de l’inclinaison et de la longueur de la chaîne d’attelage.

Ces divers cas permettent de distinguer trois catégories d’outils en fonction de leur liaison avec le tracteur :
— les outils portés ;
— les outils semi-portés ;
— les outils traînés.

Dans chaque cas, le mode d’attelage réagit sur l’adhérence, mais on ne peut pas dire a priori qu’un système soit préférable à l’autre de ce point de vue.

Les systèmes d’attelage modernes sont également conçus pour fournir le maximum de possibilités du point de vue de la maniabilité et de l’adhérence.

Pratiquement, les tracteurs agricoles actuels sont munis de deux dispositifs d’attelage :
— un dispositif appelé chape, ou crochet, utilisé surtout avec des outils traînés (ceux qui ont leurs propres supports) et généralement réglable en hauteur :
— un ensemble appelé attelage trois points, destiné principalement aux outils portés.