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Dans un racleur à fumier d'étable, le moteur fait partie d'un groupe d'entraînement qui travaille très lentement, mais avec une force de traction très élevée. Pour bien choisir, on évalue ensemble, avant la puissance du moteur, la vitesse et le couple de sortie du réducteur, le fonctionnement en va-et-vient (avec inversion du sens) du système, le démarrage avec du fumier gelé en hiver et l'ambiance humide chargée d'ammoniac. Le moteur est le plus souvent un moteur asynchrone triphasé 4 pôles de faible puissance ; le vrai travail est assuré par le réducteur à fort rapport et par la protection contre les surcharges.
Comment fonctionne un système de raclage du fumier ?
Dans les étables en stabulation libre ou entravée, une lame de raclage se déplace le long du caniveau à fumier ou du couloir en béton. La lame est reliée au groupe d'entraînement par un élément de traction en chaîne, en câble acier ou en combinaison câble-chaîne. Le groupe d'entraînement se trouve généralement à une extrémité de l'étable, souvent dans un petit local fermé : il se compose du moteur, du réducteur et d'un tambour à câble ou d'un pignon de chaîne.
Le racleur pousse le fumier jusqu'à la fosse de collecte située à une extrémité de l'étable, puis revient. Ce mouvement est répété plusieurs fois par jour par un relais temporisé ou un coffret de commande. La vitesse de la lame est faible ; un déplacement lent est recherché pour ne pas déranger les animaux et éviter que le fumier ne déborde. La vitesse du moteur est donc réduite à une vitesse de sortie très faible par un réducteur à fort rapport.
Choisir le réducteur et le moteur ensemble
Dans cette application, la réponse à « combien de kW ? » vient du réducteur. En multipliant la force de traction de la lame par le diamètre du tambour ou du pignon, on obtient le couple nécessaire en sortie de réducteur. Le rapport du réducteur abaisse la vitesse du moteur à la vitesse voulue du tambour ; la puissance du moteur est ensuite déterminée à partir du couple et de la vitesse de sortie, en tenant compte du rendement du réducteur. Ce calcul revient au fabricant du système ; la longueur du caniveau, le type de fumier (liquide ou pailleux) et la largeur de la lame modifient le résultat.
- Réducteur à roue et vis sans fin : très répandu sur les racleurs pour sa compacité et ses rapports élevés. Son rendement étant faible, un moteur plus puissant peut être nécessaire pour un même couple de sortie. Pour certains rapports, il résiste à la réversibilité, mais cela ne remplace pas un frein.
- Réducteur à engrenages hélicoïdaux ou à couple conique : son rendement est élevé, le moteur peut donc être plus petit pour le même travail. Les cotes d'installation sont différentes.
- Liaison moteur-réducteur : le moteur est le plus souvent relié à l'entrée du réducteur par une bride B5 ou B14. La carcasse CEI et la taille de bride doivent correspondre à l'entrée du réducteur ; les formes de montage sont proposées selon la carcasse et la taille de bride est confirmée à la commande.
Lors d'un remplacement, le plus sûr est de conserver la puissance, le nombre de pôles et la bride de l'ancien moteur. Modifier la vitesse du moteur modifie la vitesse de la lame ; une lame plus rapide n'est souhaitable ni pour la sécurité des animaux ni vis-à-vis du débordement du fumier. Pour les options d'entraînement à réducteur, consultez la page moteurs électriques pour réducteurs.
Fonctionnement en va-et-vient et surcharge
Le racleur change de sens à chaque cycle. Le moteur est inversé par des contacteurs inverseurs ou par un variateur ; aux extrémités, un fin de course ou un capteur arrête le mouvement. Points de vigilance pour ce fonctionnement :
- Temporisation à l'inversion : le moteur ne doit pas être inversé avant son arrêt complet. Inverser brutalement un moteur en rotation provoque un courant et un choc mécanique plus élevés qu'un démarrage normal ; une courte temporisation est prévue dans le circuit de commande.
- Accrochage et blocage : la lame peut s'accrocher à un obstacle, à un bloc de fumier gelé ou à la patte d'un animal. La protection thermique protège le moteur, mais pour protéger la chaîne et le câble on utilise une goupille de cisaillement, un limiteur de couple ou un relais de surveillance du courant. Ces dispositifs de sécurité relèvent de la responsabilité du fabricant du système.
- Réglage du thermique : le relais thermique est réglé sur le courant nominal indiqué sur la plaque du moteur. Des déclenchements fréquents révèlent le plus souvent un problème mécanique plutôt qu'un moteur sous-dimensionné. Pour les détails de protection, consultez notre article sur le choix du relais thermique et du fusible.
Conditions hivernales : démarrer avec du fumier gelé
Dans les étables ouvertes ou semi-ouvertes, le fumier peut geler dans le caniveau en hiver. La masse gelée retient la lame et la charge au démarrage devient bien plus élevée que la normale. Surdimensionner le moteur est la première solution qui vient à l'esprit, mais la chaîne, le câble et le réducteur supportent la même charge ; surdimensionner le moteur peut déplacer le maillon faible vers la partie mécanique. Augmenter la fréquence des cycles en hiver évite que le fumier ne stagne assez longtemps pour geler, et c'est souvent une solution plus saine. Indiquez la température ambiante à la commande pour le démarrage à froid du moteur.
