Choisir son équipement de maîtrise de dose avec Maid’Or

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L’application Maid’Or a été créée pour tenter de chiffrer les conséquences (très covariantes) de l’utilisation des équipements de maîtrise de dose, et permettre ainsi de renseigner, sensibiliser et guider objectivement les acheteurs potentiels et les conseillers techniques vers un ensemble d’équipements de maîtrise de dose adapté à leurs attentes.

Seul un ensemble d’équipements de maîtrise de dose permet de maîtriser la justesse et la précision d’un épandage.

L’outil est présenté à travers des exemples de résultats 

Les illustrations qui suivent ont pour objectif de présenter et d’expliciter les types de résultats pouvant être obtenus par utilisation de l’outil de simulation pour l’utilisation des dispositifs de maîtrise de la dose en épandage des engrais organiques solides (cf. “Etude des performances des équipements de maîtrise des doses des matériels d’épandage de matière organique – Rapport sur les résultats obtenus avec l’outil d’évaluation“, à la rubrique “Guide et publications”).

Les exemples de l’impact sur l’épandage de chacun des groupes de dispositif de maîtrise de dose sont issus de l’utilisation du simulateur.

  • Gestion de la largeur de travail
  • Gestion de la masse volumique
  • Gestion de la régularité de débit
  • Gestion fond mouvant & vitesse du véhicule

Trois étapes préalables de définition sont nécessaires pour obtenir une simulation de l’efficacité des organes de maîtrise de dose :

  • La définition de l’épandeur
  • Le choix des équipements de maîtrise de dose
  • Les paramètres d’épandage

Un exemple concret de ces trois étapes est présenté sur les 3 articles qui suivent.

Définition de l’épandeur virtuel

Dans l’exemple présenté, l’épandeur virtuel a été défini avec les caractéristiques suivantes :05_Def_Epandeur

  • volume de caisse de 10m3
  • hérissons horizontaux + Table comme dispositif
    d’épandage
  • fumier composté

Choix des équipements de maîtrise de dose et des paramètres d’épandage

Dans l’exemple présent, un équipement a été choisi pour chacun des groupes de dispositifs :Def-disp

  • pour la gestion de la largeur de travail
    • jalonnage : guidage automatique
  • pour la gestion de la masse volumique
    • pesée statique : 6 capteurs sur double châssis
  • pour la gestion de la régulation de débit
  • pour la gestion de la vitesse du fond mouvant
    • avec DPA

 

Fonctionnement du suivi de contour…

Suivi de contour

Un capteur permet à la porte de suivre le contour du produit dans la caisse. Un autre capteur permet de connaitre la hauteur de la porte et donc la section de sortie du produit ; le but étant de réguler le tapis en fonction de la section de produit sortant afin d’obtenir un débit constant.

 

 

 

Les différentes simulations ont été effectuées avec les paramètres d’épandage suivants :

  • Objectif de dose : 10 t/ha
  • Vitesse d’épandage : 10 km/h
  • Longueur du champ  : 100 m
  • Largeur de travail  : 12 m

Résultats de la simulation

Le simulateur est utilisé avec différentes configurations dans le choix des équipements de maîtrise de dose :

  • sans équipement
  • avec “Pesée statique : 6 capteurs”
  • avec “Pesée statique : 6 capteurs et Suivi de contour”
  • avec “Pesée statique : 6 capteurs, Suivi de contour et DPA”
  • avec “Pesée statique : 6 capteurs, Suivi de contour, DPA et Guidage automatique”

Pour chacune des options ci-dessus, l’écran des résultats qu’obtiendra l’utilisateur présentera :

  • les résultats moyens de la simulation
  • un diagramme en bâtons représentant la distribution des doses dans le champ
  • le graphique d’évaluation de la qualité de l’épandage susceptible d’être réalisé

Ce dernier graphique a pour but de qualifier les équipements de maîtrise de dose. Il exprime en ordonnée, la variabilité globale à la parcelle et en abscisse, la variabilité à notion de risque sur des surfaces globales. En d’autres termes, il illustre en abscisse, la justesse et en ordonnée, la précision. De plus ce graphique reprend, par la taille des cercles représentant chaque point, la régularité globale de l’épandage déduite de la dispersion du diagramme en bâtons. Ce graphique a pour finalité de permettre à l’utilisateur de comparer les simulations successives entre elles, à la fois de manière relative et absolue. Les résultats de justesse et de variabilités restent affichés sur le graphique après simulations, afin de permettre des comparaisons. Seule une action sur le bouton “RESET” efface l’ensemble des points.

La notion de justesse est très différente de la notion de précision en termes d’impact. En effet, les variabilités globales d’épandage à la parcelle seront a priori moins dommageables, en particulier grâce aux travaux du sol post-épandage qui tendent naturellement à réduire les aléas de cette distribution. Par contre, rien ne viendra nuancer les conséquences de défauts de justesse dans les doses apportées, qui engendreront ainsi de larges zones sur ou sous-dosées.

En complément de l’écran de synthèse des résultats, un récapitulatif, à destination des membres du volet recherche, regroupe ensuite les visualisations graphiques explicitant les résultats synthétiques. Elles illustrent chacune des étapes de la simulation. Le dernier graphique représente de manière simplifiée la répartition du produit au sol (calcul réalisé avec une empreinte minimale au sol (“pixel” de champs) d’une surface de 0,25m2).

Résultats obtenus sans dispositif de maîtrise de dose MAIS AVEC DE BONNES PRATIQUES

 

Les figures ci-dessous illustrent un résultat obtenu avec le simulateur, dans une configuration sans dispositif de maîtrise de dose.

Le graphique illustrant la qualité de l’épandage montre qu’en l’absence de dispositif de maîtrise de dose, la précision et la justesse, et donc la variabilité globale à la parcelle ainsi que la variabilité à notion de risque sur des surfaces globales, sont médiocres.

23_Sans_Synthese

21_Sans_Recap-Debut

 

Résultats obtenus dans la synthèse

Les graphiques ci-contre explicitent les résultats obtenus dans la synthèse. Ce résultat montre un biais important dans la trajectoire, le débit et le réglage de la machine (en lien avec la vitesse tapis et la densité du produit), les variations de vitesse du tracteur…

 

 

22_Sans_Recap-Fin

 

A noter cependant que des actions sont possibles, même si l’appareil ne possède pas de dispositif de maîtrise de dose.

 

 

La mise en oeuvre de bonnes pratiques améliore déjà grandement la précision et la justesse de l’épandage.

 

 

Les graphiques suivants illustrent justement cette amélioration de la précision et de la justesse d’épandage par la mise en oeuvre de bonnes pratiques.

01_Bonnes-pratiques 04_Bonnes-pratiques_Synthese

Les figures ci-dessous regroupent les graphiques qui explicitent les résultats obtenus dans la synthèse. Ces résultats montrent qu’une bonne pratique a un impact favorable sur la dispersion de la trajectoire (cercle rouge). Mais aussi sur la dispersion du débit (cercle bleu) qui est  diminuée car l’utilisateur de l’épandeur a une information pour le réglage de la vitesse du tapis de l’épandeur (cercle vert). Elle est également diminuée du fait de l’arasement du produit par la porte de l’épandeur, cet arasement permettant, en cours de vidange, de maintenir une section de sortie du produit plus propre, plus longue et connue (cercle gris).

02_Bonnes-pratiques_Recap-Debut 03_Bonnes-pratiques_Recap-Fin

Résultats obtenus avec la configuration “Pesée statique : 6 capteurs”

Dans cet exemple, l’utilisation du dispositif de maîtrise de dose “Pesée statique : 6 capteurs” permet d’améliorer principalement la justesse de l’épandage au vu des résultats sans maîtrise de dose.
Concernant la régularité globale de l’épandage, cette dernière est également améliorée.

Le récapitulatif ci-dessous regroupe les graphiques qui explicitent les résultats obtenus dans la synthèse.
Ces résultats montrent que le dispositif de maîtrise de dose “Pesée statique : 6 capteurs” impacte favorablement la dispersion du débit (cercle rouge).
Cette dispersion est grandement diminuée car l’utilisateur de l’épandeur a une information efficace pour le réglage de la vitesse du tapis de l’épandeur (cercle vert).

Résultats obtenus avec la configuration “Pesée statique : 6 capteurs et Suivi de contour”

Le graphique de la qualité de l’épandage montre que l’ajout du dispositif de maîtrise de dose “Suivi de contour” à celui de maîtrise de dose “Pesée statique : 6 capteurs” permet d’améliorer la précision de l’épandage.
Concernant la régularité globale de l’épandage, cette dernière est également améliorée.

Le récapitulatif regroupe les graphiques qui explicitent les résultats obtenus dans la synthèse.
Ces résultats montrent que le dispositif de maîtrise de dose “Suivi de contour” impacte la forme de la courbe du débit (cercle rouge).
Cette forme est grandement améliorée car ce dispositif permet en début de vidange de mettre en charge très rapidement le dispositif d’épandage et en fin de vidange de gérer l’éboulement en caisse du produit (cercle vert).

Résultats obtenus avec la configuration “Pesée statique : 6 capteurs, Suivi de contour, et DPA”

Le graphique de la qualité de l’épandage montre que l’ajout du dispositif de maîtrise de dose “DPA” à celui de maîtrise de dose “Pesée statique : 6 capteurs et Suivi de contour” permet d’améliorer la justesse de l’épandage.
Concernant la régularité globale de l’épandage, cette dernière est également améliorée.

Le récapitulatif des résultats regroupe les graphiques qui explicitent les résultats obtenus dans la synthèse.
Ces résultats montrent que le dispositif de maîtrise de dose “DPA” a un impact sur l’amplitude des variations de vitesse du tracteur et de l’épandeur (cercle rouge).
Ce dispositif joue également un rôle sur la dispersion des vitesses du tapis (cercle vert).
En présence de DPA, la régulation du tapis est mieux contrôlée (capteur de retour d’information), ce qui entraine une diminution des écarts de réglage des vitesses tapis au cours de l’épandage.

Résultats obtenus avec la configuration “Pesée statique : 6 capteurs, Suivi de contour, DPA, et Guidage automatique”

Le graphique de la qualité de l’épandage montre que l’ajout du dispositif de maîtrise de dose “Guidage automatique” à celui de maîtrise de dose “Pesée statique : 6 capteurs, Suivi de contour et DPA” permet d’améliorer la précision de l’épandage.
Concernant la régularité globale de l’épandage, cette dernière est grandement améliorée.

Le récapitulatif regroupe les graphiques qui explicitent les résultats obtenus dans la synthèse.
Ces résultats montrent que le dispositif de maîtrise de dose “ Guidage automatique ” impacte sur la dispersion de la trajectoire (cercle rouge) tant sur la trajectoire elle-même que sur la reprise en bout de champ (cercles verts du même graphique).

Synthèse des résultats

Pour chaque configuration analysée, le nombre de vidange simulé est de 70.
Ce nombre permet de réaliser un calcul rapide permettant de mettre en évidence les phénomènes et d’en rendre compte avec des points clairement identifiés et différemment positionnés sur le graphique.
Ces 70 simulations sont toutefois insuffisantes pour permettre le calcul des dispersions totales d’une configuration.
Cette remarque est d’autant plus vraie lors des évaluations dans des configurations à fortes variabilités, comme le montre le graphique ci-contre obtenu par 10 répétitions pour chaque configuration tel que présenté dans ce paragraphe : moins les équipements de maîtrise de dose sont présents, plus il faut de répétitions pour correctement se rendre compte des différentes variabilités.

Le graphique de la qualité de l’épandage montre qu’un dispositif de maîtrise de dose impacte plus ou moins la précision ou la justesse, et donc la variabilité globale à la parcelle ainsi que la variabilité à notion de risque sur des surfaces globales.

Seul un ensemble d’équipements de maîtrise de dose permet de maîtriser la justesse et la précision d’un épandage.