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Table des matières
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1.
Gravite (Chute libre)
2.
Vis
3.
Elévateur a godets
4.
Convoyeur a bande
5.
Transporteur a chaîne
6. Transport pneumatique
Pour la manutention des grains en vrac, il existe plusieurs systèmes dont le choix dépend du plan de transport (vertical, horizontal ou oblique), du débit et de la polyvalence de l'installation. Dans tous les cas il est important que le système retenu respecte au maximum l'intégrité physique du grain. Pour tous ces équipements, les matériaux utilisés évoluent et de nouveaux apparaissent: aciers peints, aciers dégraissés peints avec passage au four, acier laqué, acier galvanisé, acier zingué, inox et même PVC pour certains éléments. La durée de vie du matériel de manutention dépend des quantités de grain véhiculé, mais aussi de la protection contre la rouille choisie par les fabricants. Dans tous les cas, les traces de rouille doivent être neutralisées rapidement, surtout si le matériel fonctionne en extérieur aux intempéries. Pour un bon fonctionnement du chantier de récolte, il faut prévoir un débit de manutention supérieur de 1,5 fois celui de la moissonneuse-batteuse.
Principe:
Le grain en masse est un matériau granuleux qui se comporte comme un liquide. Sous l'action de la pesanteur il chute verticalement s'il n'est pas retenu à la partie basse. Il peut aussi glisser sur des parois obliques si elles ont un angle de 30° par rapport à l'horizontale quand il est sec et de 45° s'il est humide.
Avantages:
C'est le procédé de manutention le plus simple et le plus économique qu'il faut exploiter chaque fois que cela est possible dans un circuit de manutention.
Inconvénients:
Lors du remplissage des cellules le grain subit un choc lors de l'impact sur la paroi verticale ou sur le fond. Si le grain est très sec ou s'il a été maltraité au cours du séchage, le taux de grains cassés augmente avec la formation de « fines » (poussières de farine); ceci est néfaste à une bonne conservation des grains. De même lors du remplissage d'une cellule lorsque l'arrivée du grain s'effectue toujours à partir du même point, il se produit « un cône de remplissage »: c'est une zone où le grain est plus tassé et plus concentré en brisures que le restant de la cellule, et donc la ventilation sera peu efficace, créant ainsi un lieu à risque d'échauffement du grain. Des systèmes simples permettent de réduire ces inconvénients, il s'agit d'une simple tôle fixée au bout du tube de descente du grain qui éclate le flux de grain, ou bien d'un cône pointe en haut placé dans le flot de grain qui éparpille le produit.
Remplissage par un tube incliné
Remplissage par un tube vertical
Vis d'archimède (vis sans fin)
Principe:
Les vis d'Archimède sont des vis de manutention qui utilisent un filet hélicoïdal en rotation sur lui-même. Il en existe plusieurs sortes: vis sous tube, vis en auge (forme U), vis à pas variable (extraction de cellule).
Vis sous tube
Avantages:
La vis sous tube simple est très robuste. Elle peut rendre de multiples services du fait de sa mobilité et de son utilisation sous différents angles. Cet appareil est d'un encombrement réduit, d'un montage facile; son fonctionnement est relativement silencieux lorsqu'il est en charge. C'est un équipement idéal pour les courtes distances, qui s'insère bien dans un circuit déjà existant.
Inconvénients:
Ce matériel travaille assez mal avec du grain humide (écrasement du grain, bourrages). De même il faut éviter de manutentionner des gros grains comme le maïs, mais plus encore les pois, car la casse peut être importante si ces grains sont très secs. La vidange intégrale est difficile à obtenir donc ce matériel est à proscrire pour la manutention des semences, lorsque l'on a besoin d'isoler parfaitement les lots.
Le débit d'une vis sous tube varie en fonction de plusieurs facteurs:
Dans le cas du maïs sec la baisse de débit est de l'ordre de 15 %, par rapport au blé, mais peut aller jusqu'à 40 % avec du maïs humide.
D'autre part, la vis doit avoir un diamètre minimum de 125 mm pour manutentionner du maïs ou du pois.
DÉBIT D'UNE VIS SOUS TUBE INCLINÉE A 45° EN FONCTION DE SON DIAMÈTRE.
| DIAMETRE (mm) |
DEBIT (q/heure) |
| 100 | 70 |
| 125 | 140 |
| 160 | 200 |
| 240 | 500 |
Vis sous tube et son chariot (Doc. Denis).
Influence de l'inclinaison d'une vis sous tube 100 mm de diamètre sur son débit.
Vis en auge
Contrairement à la vis sous tube, elle est généralement fixe. A débit identique elle est d'un encombrement plus important et d'un prix plus élevé que la vis sous tube. Elle en possède sensiblement les mêmes avantages et inconvénients, toutefois elle ne supporte qu'une très faible inclinaison.
Entretien:
Les vis sont généralement entrainées par des ensembles moteur électrique plus poulies - courroies, il faut vérifier régulièrement l'état de ces courroies et leur tension.
Remarque:
De nombreux accessoires peuvent être adaptés sur les vis:
Sur les vis de grande longueur, il existe des paliers intermédiaires tous les 2 mètres, il faut les graisser régulièrement et vérifier les roulements au moindre bruit suspect.
Il est bon de posséder quelques pièces en stock (courroies, moteur, etc..) pour limiter au maximum la durée d'une panne mécanique pendant la moisson.
Vis pour vidange intégrale d'une cellule ronde
Il existe une vis nue qui se place dans la cellule, en fin de la vidange naturelle du grain, au niveau du boîtier central de reprise. Dès le démarrage, la vis s'enfonce dans le grain en ramenant celui-ci au centre de la cellule. Puis au fur et à mesure de la vidange, la vis progresse tout en déblayant le grain qui s'éboule. Lorsque la vis a effectué un tour complet, la cellule est entièrement vide.
Avantages:
Ce système permet la vidange, intégrale des cellules rondes, seul un dernier coup de balai est nécessaire pour qu'il ne reste plus un grain. Il évite d'avoir à creuser un cône de vidange dans le sol pour y loger le pied d'une vis de reprise.
Inconvénients:
Il est impératif d'équiper les cellules d'un faux-fond perforé pour la ventilation, afin de loger la vis de reprise du grain, cela entraîne une baisse de la capacité des cellules et une augmentation du coût de l'installation.
Vis mobile pour vidange intégrale de cellule (Doc. Denis). Position de la vis avant mise en route.
Principe:
Il est composé d'une courroie de tissu nylon recouverte de caoutchouc, sur laquelle sont fixés des godets, et qui tourne entre deux poulies dans deux conduits métalliques.
Elévateur à godets (Doc. Denis).
Courroie avec godets « sans fond » Law.
Différents types de godets. Type Godex. (Doc. Trippette et Renaud).
Différents types de godets. Type Sprint (Doc. Trippette et Renaud).
Différents types de godets. Godet en polyéthylène. (Doc. Trippette et Renaud).
Différents types de godets. Godet Starea en tôle. (Doc. Trippette et Renaud).
Il sert à élever verticalement le grain, il est obligatoirement fixe.
L'alimentation de l'appareil peut s'effectuer de 2 façons:
Alimentation en grain d'un élévateur. Sur la jambe descendante
Alimentation en grain d'un élévateur. Sur la jambe montante.
Il existe maintenant des modèles qui peuvent être alimentés indifféremment sur l'une ou l'autre jambe.
Avantages:
C'est un appareil d'un encombrement réduit et d'un montage facile il est constitué d'éléments démontables et interchangeables, de ce fait sa longueur peut être facilement modifiée.
Ce matériel spécialisé dans le transport vertical est peu exigeant en énergie, il demande 2 à 2,5 fois moins de puissance qu'une vis élévatrice de débit équivalent.
Il peut transporter le grain à des hauteurs très importantes (plusieurs dizaines de mètres).
Inconvénients:
Pour des produits fragiles, tels que pois ou semences, il faut diminuer les vitesses de rotation des élévateurs pour limiter la casse au maximum.
C'est un matériel assez coûteux dont le prix est encore augmenté lorsqu'il faut prévoir un puits dans le sol pour loger le pied en cas de reprise du grain dans une fosse de réception.
A partir de la même carcasse il est possible de doubler le débit d'un élévateur en changeant le type ou la disposition des godets et la tête de distribution. Les godets en tôle ou en polyéthylène peuvent alors être du type « sans fond », « doubles » ou « starco »; la tête d'élévateur doit avoir un profil étudié pour permettre l'évacuation d'une quantité de grain plus importante. Attention lorsque l'on augmente le débit il faut augmenter la puissance du moteur au moins dans la même proportion.
Réglages et entretien:
Il faut vérifier régulièrement la tension de la bande, et la retendre dès que l'on entend le frottement ou le choc d'un godet sur la paroi, afin d'éviter son arrachement ou la production d'étincelles qui peuvent être génératrices d'explosions ou d'incendies. Le graissage régulier des paliers des poulies hautes et basses d'un élévateur augmente leur longévité.
Si le débit d'un élévateur diminue de façon significative vérifier la tension des courroies d'entrainement moteur et l'état de propreté des godets.
Lorsqu'un élévateur a véhiculé du maïs humide, il est conseillé de nettoyer les godets et de faire circuler une céréale sèche afin d'assécher le circuit.
Un jeu de courroies, des godets et leurs boulons en stock sont une bonne précaution pour éviter des arrêts importants lors de pannes en cours de moisson.
La vitesse linéaire de sangle la plus couramment utilisée est de 2,5 m/s avec 1,5 m/s minimum et 3,50 m/s maximum.
Entraînement moteur par poulies courroies d'un élévateur à godets (Doc. Denis).
Principe:
Il est aussi appelé transporteur à bande ou bande transporteuse. Ce matériel est composé d'une bande caoutchouc extrêmement résistante, circulant sur des rouleaux positionnés en V et montés sur roulements à billes étanches.
L'alimentation s'effectue par une trémie mobile, centrant le grain sur la bande. Le grain est évacué soit par une sortie en bout, soit par un chariot déverseur mobile. Celui-ci, d'une forme très étudiée, permet de diriger le flot de grain d'un côté ou de l'autre de l'appareil, quelque soit son emplacement sur la bande. Il peut être déplacé électriquement ou à l'aide d'un système de câblerie à partir du sol.
La vitesse de la bande est de l'ordre de 1,5 m/s (0,5 m/s minimum à 2,5 m/s maximum).
Puissance nécessaire a l'entraînement d'unconvoyeur a bande en fonction du débit de grain et de la longueur.
Coupe d'un convoyeur à bande sous tube (Doc. Lerebourg).
Avantages:
C'est un appareil très doux, qualité très estimée lorsque les produits à transporter sont fragiles (pois, semences). Sa vidange rapide et intégrale est très appréciée par les agriculteurs multiplicateurs de semences.
La puissance nécessaire est faible par rapport au débit et à la longueur (environ 1 ch pour transporter 300 q/h à 20 mètres). Le niveau sonore atteint est très faible lorsque le matériel est en bon état.
Le convoyeur à bande peut facilement fonctionner dans les deux sens lorsqu'il est utilisé en vidange de cellules et que les sorties sont en bout.
Inconvénients:
L'encombrement important du chariot verseur peut rendre ce système de manutention difficile à installer dans certaines charpentes. Cet appareil émet plus de poussières qu'un transporteur à chaîne ou une vis en auge.
Entretien:
Il faut vérifier la tension et le centrage de la bande, cette opération se réalise à partir d'un jeu de vis fixées sur le tambour de bout de bande pour les longueurs inférieures à 25 m et par un système à contrepoids situé au milieu ou en bout de bande, pour les longueurs supérieures.
Lorsqu'un rouleau support « grince » il faut le graisser si cela est possible, sinon changer le palier défectueux ou le rouleau complet: à la longue il peut coincer et user anormalement la bande par frottements. Il est conseillé de faire fonctionner la bande de temps en temps pour éviter qu'elle ne prenne une mauvaise forme et ne se fendille lors d'une remise en route.
Remarques:
Il existe des convoyeurs fixes ou mobiles à bande, à bords, à barettes ou à chevrons qui permettent de manutentionner du grain sur des pentes allant jusqu'à 750 par rapport à l'horizontale, Une variante de ces matériels est le convoyeur à bande sous tube. Il conserve les avantages des transporteurs à bande en supprimant l'émission des poussières.
Principe:
C'est un appareil de manutention constitué par une chaîne sans fin, munie de barrettes transversales, circulant lentement dans un coffre de section rectangulaire et entraînant le grain en masse compacte vers les sorties.
Dans le transporteur à chaîne simple auge l'alimentation peut s'effectuer sur le dessus ou latéralement à l'appareil alors que dans celui à double auge elle se fait exclusivement par le dessus.
Encombrements comparés de 3 appareils de manutention de même débit.
Avantages:
La faible section est le principal avantage du transporteur à chaîne. A débit égal, il a une section 7 fois moins importante qu'un transporteur à bande et 2 fois moins qu'une vis. Comme la vis, il peut être utilisé en position inclinée grâce à l'utilisation de barrettes adaptées. Il n'émet pas de poussière et ne provoque pas de casse du grain. De par sa conception, sa structure métallique le rend auto-porteur. Il reste toujours propre grâce à sa vidange intégrale.
Inconvénients:
La puissance nécessaire pour transporter 300 q/h à 20 mètres est de 2 ch; soit le double de celle d'un convoyeur à bande. Ce matériel est assez bruyant surtout lorsqu'il n'est pas alimenté de façon correcte.
Entretien:
Il faut vérifier régulièrement l'état de la chaîne, car les axes des maillons sont soumis à des efforts importants; les maillons et les barettes s'usent par frottements sur le fond de l'auge.
L'entraînement de la chaîne est généralement assuré par un groupe motoréducteur, il faut vérifier le niveau d'huile et recompléter si nécessaire avec de l'huile préconisée par le constructeur.
Remarque:
Un constructeur propose un transporteur à câbles dans lequel le transport des grains est assuré par des palettes en bois fixées sur 2 câbles en acier. Ce matériel est moins lourd et moins bruyant qu'un transporteur classique, il consomme également 2 fois moins d'énergie, mais il est peut être moins robuste.
Transporteur à câbles (Doc. Geoffroy).
Dans les cas difficiles, où il n'y a pas d'accès et pas de possibilité d'écoulement gravitaire du grain, ni de mise en place de moyens de manutention classiques, il reste le recours au matériel pneumatique. Il s'agit d'une soufflerie servant à aspirer le grain et à le refouler par l'intermédiaire de tuyauteries. Le débit d'un appareil pneumatique diminue d'un tiers lorsqu'il fonctionne à 45" par rapport à l'horizontale et de deux tiers lorsqu'il aspire ou refoule à la verticale. Pour un type d'appareil donné, lorsque ce dernier fonctionne à l'horizontale, son débit baisse de 15 % quand on double la longueur du circuit.
Avantages:
Ce matériel est en général déplaçable surtout lorsqu'il est fixé sur l'attelage 3 points d'un tracteur et peut être utilisé en différents endroits d'une installation. Il permet de vider une cellule difficilement accessible par la manutention classique. Il peut être actionné par un moteur électrique ou par la prise de force d'un tracteur. Il peut dans ce dernier cas être utilisé dans des hangars dépourvus d'alimentation électrique de forte puissance.
Inconvénients:
A débit et à longueur identiques, la consommation électrique est beaucoup plus importante que celle d'un système mécanique classique. A l'horizontale et à débit identique il consomme 4 fois plus qu'une vis sous tube. Ce type de manutention est assez traumatisant pour les grains aussi n'est-il pas recommandé pour les gros grains (maïs, pois, soja, etc..).
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