Relationship between mass flow and input torque of fertiliser broadcaster spreading disc: modelling and experimental validation
Relation entre débit massique et couple d`entraînement d`un disque de distributeur d`engrais : modélisation et confrontations expérimentales
Résumé
The aim of this work is to show that the driving torque of the spreading disc on a centrifugal broadcaster can be used as a fertiliser mass flow estimator. This flow estimation depends on physical properties of fertiliser and motion parameters on the spinning disc. Our study deals with the characterisation and the simulation of the resisting torque exerted by the fertiliser on the vanes. Several parameters are taken into account : location of the feeding point, speed of rotation, fertiliser features, disc shape, length and pitch angle of the vanes. Our model is validated by comparing calculated and measured values. Used on centrifugal spreaders, this mass flow estimation method can replace hopper weighing devices with some technical advantages (lower sensibility to accelerations, mass flow control on each spinning disc,...). As part of precision farming and site specific fertilisation, the use of the previous method allows efficient real-time servo control system for the management of the fertiliser flow.
L`objectif de ce travail est de montrer que le couple d`entraînement du disque d`un distributeur centrifuge constitue un moyen pertinent pour estimer le débit massique de l`engrais en fonction des paramètres caractéristiques du mouvement de l`engrais sur le disque. Notre étude a porté sur la caractérisation et la modélisation du couple résistant qu`exerce l`engrais sur les pales en fonction de la position du conduit de dépose de l`engrais, de la vitesse de rotation du disque, de la nature de l`engrais, de la forme du disque, de la longueur et de l`inclinaison des pales. La confrontation des valeurs calculées avec celles obtenues expérimentalement permet de valider le modèle proposé. Utilisé sur des distributeurs d`engrais, ce principe d`estimation du débit massique est une alternative à la pesée globale de la trémie. Il présente de multiples intérêts techniques (sensibilité moindre aux accélérations, individualisation de la mesure de débit massique par disque~). Dans le cadre de l`agriculture de précision et de la modulation des doses, l`utilisation de ce système permet d`envisager un asservissement « temps réel » efficace pour la gestion du débit d`engrais.