Bruit Et Vibration

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Points de mesureX – Vibrations O – Stabilité du vide # � Bruit

Bruits et vibrations: facteurs de stress pour la traite

Causes, conséquences et solutions possibles

Dusan Nosal et Reto Rutishauser, Acroscope FAT Tänikon, Station fédérale de recherches en économie et technologie agricoles, CH-8356 Ettenhausen, E-mail: [email protected] Bilgery, BITEC-Engineering, Rütistrasse 15, CH-8590 Romanshorn Adrian Oertle, Acoustic-Design, Pfaffenwiesenstr. 6, CH-8404 Winterthur

Le bruit et les vibrations dans la salle de traite peuvent être très désagréables pour l’homme comme pour l’animal, porter préjudice à la stabilité du vide de l’installation de traite et donc être néfastes pour la santé du pis. Comme la problématique du bruit et des vibrations pendant la traite n’était pas très connue jusqu’ici, la construction, les perfor-mances et l’installation des machines à traire, telles qu’elles sont décrites dans la norme ISO 5707 et dans les «Directives FAT sur le montage des machines à traire avec lactoduc» ne tiennent pas compte de l’existence, ni des conséquences de ce type de problèmes. Des mesures réalisées dans 38 exploitations classées comme correctes, douze exploitations problé-matiques et neuf exploitations équipées

Fig. 1: Points de mesure de la stabilité du vide, des bruits aériens et des bruits émanant de corps à partir de l’exemple d’une salle de traite en épi.

Rapport FAT No 625 1

Rapports FAT No 625 2004

d’AMS montrent que la construction, l’installation et la qualité du montage infl uencent considérablement la forma-tion de bruit et de vibrations. Dans les exploitations correctes, on a mesuré un volume sonore allant jusqu’à 70 dB (A) et des vibrations comprises entre 0,1 et 0,2 m/s2. Les exploitations problématiques affi chent des volumes acoustiques su-périeurs à 70 dB (A) et des vibrations de plus de 0,3 m/s2. Les évaluations statisti-ques montrent que la majeure partie des exploitations qui comptabilisent moins de 200 000 cellules/ml affi chent des vi-brations allant jusqu’à 0,3 m/s2 et des bruits allant jusqu’à 72 dB (A). Les causes tiennent en premier lieu à la construction et au montage des différents éléments de l’installation de traite, comme la pompe

à vide, la soupape de réglage, les pulsa-teurs, le système de conduites et la pompe à lait. Enfi n, certaines particularités des bâtiments peuvent également infl uencer le volume sonore.

Sommaire Page

Problématique 2

Le bruit et les vibrations, qu’est-ce que c’est? 2

Seuils de tolérance par rapport au bruit et aux vibrations 2

Méthode de mesure 2

Exploitations étudiées 3

Causes de bruit, de vibrations et de souffl es dans le système de vide 4

Résultats 8

Recommandations pour l’in-stallation et le montage de machines à traire avec un mini -mum de bruits et de vibrations 11

Conclusions 11

Bibliographie 12

FAT_Bericht_625_f.indd 1FAT_Bericht_625_f.indd 1 11.1.2005 15:20:11 Uhr11.1.2005 15:20:11 Uhr

Rapport FAT No 625: Bruits et vibrations: facteurs de stress pour la traite

2 Rapport FAT No 625

Activité Niveau acoustique continu équivalent Leq en dB

(A)

Exigence minimale Exigence supérieure

Groupe 1:

Activités industrielles et artisanales � 85 � 75

Groupe 2:

Activités administratives et activités compa-

rables dans la production et la surveillance

� 65 � 55

Groupe 3:

Activités essentiellement intellectuelles,

exigeant une haute concentration � 50 � 40

Tab. 1. Valeurs indicatives du bruit en fonction des zones d’activité (selon la SUVA, 1997)

Problématique

La vache ne peut atteindre son maxi-mum de performances que dans un environnement où elle se sent bien. La salle de traite fait partie de cet environ-nement. Souvent, après l’achat d’une nouvelle salle de traite, l’agriculteur ne constate pas uniquement des avanta-ges, mais observe également des points défavorables:• Les vaches ne se rendent pas de leur

plein gré dans la salle de traite. • Elles défèquent avant de pénétrer

dans la salle de traite ou pendant la traite.

• Elles sont agitées pendant la traite et font tomber les unités trayeuses (UT).

• Le comportement des vaches pendant la traite change de manière fl a grante (baisse du rendement de traite, temps de traite plus longs, les vaches ne se laissent pas égoutter).

• Le trayeur se sent mal et stressé pen-dant et après la traite.

Les mesures et les études montrent qu’un phénomène peu pris en compte jusqu’ici, bruit aérien (bruit) et bruit de structure (vibrations), peut être la cause de ces modifi cations de compor-tement.Ces phénomènes peuvent être dés-agréables pour l’homme comme pour l’animal, porter préjudice à la stabilité du vide de l’installation de traite et per-turber les performances des vaches et le bien-être général.

Le bruit et les vibrations, qu’est-ce que c’est?

Dans les milieux avertis, on parle de bruit aérien (bruit) et de bruit de structure (vi-brations). Les oscillations et les ondes mé-caniques dans un milieu élastique comme l’air, les solides ou les liquides s’appellent des sons. Généralement, on peut partir du principe que les sons (origine) sont issus du fonctionnement mécanique des machi-nes et des installations. Le son qui se diffuse dans l’air sous forme d’ondes acoustiques, s’appelle son ou bruit aérien et est mesuré en dB (A). Le son qui se diffuse dans un milieu solide à des fréquences de plus de 20 Hz (gamme audible), est un bruit de structure et il est mesuré en m/s2 (accélération). Les oscillati-

En ce qui concerne les vibrations (bruit de structure), la norme ISO 2631-1 indique les valeurs suivantes pour les humains:

Méthode de mesure

Les bruits aériens et les bruits de structure sont mesurés sur le lieu d’origine (source = point d’émission) et sur le lieu de récep-tion (place de travail, lieu d’impact = point d’immission). Le bruit aérien est capté à l’aide d’un microphone (en dB (A)) et les bruits de structure à l’aide de capteurs (en m/s2). A l’aide de sonomètres spécifi ques (analyse en temps réel), les valeurs ont été relevées à différentes fréquences, en gé-néral entre 1 Hz et 20 kHz, dans la zone de bruits aériens et de bruits de structure. Les valeurs mesurées sur le lieu d’origine sont nécessaires pour trouver la cause du bruit et fournir au constructeur, à l’installateur ou au réparateur les principes et les informations indispensables à la mise en place des mesures nécessaires. Pour le trayeur et les vaches, les valeurs capitales sont celles mesurées sur le lieu de récep-tion. Comme notre étude porte avant tout sur la situation du trayeur et des vaches,

ons et les vibrations sont des mouvements alternés périodiques, similaires, issus de leurs propres fréquences ou de fréquences produites par un agent externe.

Seuils de tolérance par rapport au bruit et aux vibrations

Tout type de son, notamment de forte in-tensité, gêne, perturbe l’être humain ou nuit à sa santé. En ce qui concerne l’homme, les valeurs seuils sont défi nies précisément à l’aide de normes et d’ordonnances et les besoins sont réglementés en fonction. Par contre en ce qui concerne les animaux de rente, toute indication fait défaut. Les vé-térinaires et les éthologues s’accordent à dire que les animaux sont au moins aussi sensibles que l’homme. Lorsque les ani-maux doivent en outre fournir des perfor-mances optimales, leur sensibilité prend d’autant plus d’importance.Selon l’art. 34, 2 de l’Ordonnance sur la prévention des accidents et des maladies professionnelles (OPA):«Les installations techniques et les ap-pareils doivent être conçus, installés, dis-posés, entretenus et utilisés de manière que le bruit ou les vibrations ne portent pas atteinte à la santé ou à la sécurité».Selon le tableau 1, pour le trayeur qui travaille dans la salle de traite, le niveau acoustique continu équivalent minimal devrait être inférieur à 85 dB (A). On peut se demander si le travail concentré et exi-geant du trayeur fait partie du groupe 1 ou 2 du tableau 1. Nos expériences mon-trent que le travail du trayeur actuel doit plutôt être rangé dans le groupe 2 et que les valeurs ne devraient donc pas dépasser un seuil de � 65 dB (A).

– Inférieures à 0,315 m/s2 non incommodant

– De 0,315 m/s2 à 0,63 m/s2 très peu incommodant

– De 0,5 m/s2 à 1 m/s2 peu incommodant

– De 0,8 m/s2 à 1,6 m/s2 incommodant

– De 1,25 m/s2 à 2,5 m/s2

très incommodant– Supérieures à 2 m/s2

extrêmement incommodant



nos mesures et nos évaluations sont ba-sées sur les valeurs relevées sur les lieux de réception. Pour les bruits aériens, les mesures ont été effectuées dans la fosse de traite et dans les boxes de traite à 1,2 m du sol. Pour les bruits de structure, les mesures ont été réalisées au niveau du pare-bouse et de la structure de la salle de traite (fi g. 1, exemple d’une salle de traite en épi).Pour connaître les conséquences des phé-nomènes acoustiques sur les conditions du vide dans la salle de traite, nous avons me-suré la stabilité du vide et les fréquences dans la conduite à air, le lactoduc et l’unité terminale, à l’aide d’une méthode de me-sure spécialement conçue à cet effet. On suppose que les pulsateurs sont une source de bruits aériens et de bruits de structure. C’est pourquoi toutes les mesu-res mentionnées ont été effectuées avec et sans pulsateurs enclenchés.Dans certaines exploitations, l’installation de traite a été modifi ée et des améliora-tions ont été apportées pendant que les essais étaient en cours. Dans de tels cas, nous avons effectué des mesures sur l’installation avant et après les transfor-mations.Outre les bruits aériens et les bruits de structure, on a également mesuré le nom-bre de cellules et relevé les problèmes rencontrés lors de la traite, ainsi que les éventuelles erreurs d’installation.

Exploitations étudiées

La sélection des exploitations étudiées a tenté si possible de prendre en compte toutes les marques et tous les types de salles de traite (Side by Side, épi, Tandem) disponibles sur le marché suisse. Nous avons également mesuré les bruits et les vibrations dans neuf exploitations équi-pées d’AMS. Les 50 exploitations étudiées étaient réparties en douze exploitations modifi ées et 38 exploitations non modifi ées.Dans les exploitations non modifi ées, les situations rencontrées sont les suivantes:– Les nombres de cellules sont faibles, il

n’y a pas (ou peu) de problèmes lors de la traite, l’agriculteur est satisfait et ne voit pas pourquoi il devrait changer quoi que ce soit.

– L’agriculteur n’est certes pas satisfait, mais peut continuer à accepter la situ-ation telle qu’elle est (certaine indiffé-rence)

– L’entreprise de machines à traire, l’agri-

culteur (ou les deux) ne veulent pas dé-penser d’argent pour des améliorations.

– L’agriculteur ou l’entreprise n’accepte des transformations que si l’autre partie prend en charge la moitié des coûts.

Dans les exploitations modifi ées, le chef de l’exploitation comme l’entreprise de machines à traire étaient intéressés par les améliorations et étaient prêts à mettre

à disposition les moyens fi nanciers indis-pensables à la réalisation des mesures nécessaires. Dans chaque exploitation, les modifi cations et les améliorations ont été apportées de manière individu-elle et ont consisté à corriger les erreurs d’installation, à installer des éléments per-mettant d’optimiser le fonctionnement de la machine (inventeur E. Bilgery, breveté par l’entreprise Moser SA). Nous avons

Fig: 2: Le montage de la pompe à vide sur des supports caoutchouc correspondants et les raccords élastiques vers l’échappement et la conduite principale empêchent la transmission des vibrations.

Fig. 3: Absorbeur de vibration spéciale-ment conçu à cet effet avec des raccords élastiques vers l’unité terminale et les ré-servoirs-tampons.

Fig. 4: Réservoirs-tampons spécialement installés entre la conduite à air et les pulsateurs.

Exploitations étudiées

Absorbeur de vibrations




effectué des mesures sur les installations de traite avant et après les transformati-ons. L’une des mesures les plus effi caces comprend le montage de la pompe à vide sur un support en caoutchouc adapté à son poids, les raccords élastiques entre la pompe à vide et l’échappement, ainsi qu’entre la pompe à vide et le tank à vide

(fi g. 2). L’installation de traite nouvelle-ment conçue suite à nos essais est celle qui a enregistré les effets les plus importants en ce qui concerne la réduction du bruit et des vibrations, ainsi qu’en ce qui concerne la stabilité du vide et la santé du pis. Les principaux éléments de la nouvelle in-stallation de traite sont les suivants:

– Raccord de la pompe à vide et du tank à vide avec des tuyaux élastiques, soup-les.

– Installation d’un dispositif spécial, appelé «absorbeur de vibrations» après le tank à vide, qui intègre également l’unité de réglage. Ce dispositif spécial alimente l’unité terminale en vide, ainsi qu’un ou plusieurs réservoirs-tampons des pulsa-teurs (fi g. 3).

– Installation de réservoirs-tampons sépa-rés entre la conduite à air et le pulsateur (fi g. 4).

– Suspension de la conduite à air de ma-nière à amortir les oscillations, le/les réservoir(s)-tampon(s) sont suspendus par des sangles.

– Fixation des pulsateurs à l’aide de tuyaux élastiques, amortisseurs (fi g. 5).

Causes de bruit, de vibra-tions et de souffl es dans le système de vide

Les causes de bruit, de vibrations et de souffl es sont les suivantes:• montage de la pompe à vide et liaisons

avec le système de vide,• installation/montage du système de

conduites,• montage de la soupape de réglage,• type et fi xation des pulsateurs.

Fig. 5: Fixation des pulsateurs à l’aide de tuyaux élastiques et amortisseurs.

Fig. 6: La construction en bois transmet les oscillations et les vibrations de la pompe à vide à la structure de la salle de traite et donc à l’ensemble du système de traite.

Fig. 7: Les variations de section et les coudes à 90° causent des tourbillons dans le système de conduites et des modifi cations de pression qui reviennent à la vitesse du son (330 m/s2).



Les études réalisées dans plus de 50 ex-ploitations montrent que les causes ren-contrées dans la pratique sont indépen-dantes des marques de machines à traire utilisées. Dans la plupart des cas, la pompe à vide est malencontreusement montée directe-ment sur un socle en béton sans supports en caoutchouc adaptés. La transmission des oscillations et des vibrations à la struc-ture de la salle de traite et à l’installation de traite en général est encore plus impor-tante lorsque la pompe est montée sur la paroi de l’étable (ou la paroi de la chambre à lait) et que la grange est un bâtiment en bois (fi g. 6). Les raccords fi xes, métal contre métal, entre la pompe à vide, le tank à vide et le système de vide d’un côté et l’échappement et la pompe à vide de l’autre favorisent la propagation des oscil-lations et des vibrations produites par la pompe à vide. Parmi les erreurs les plus fréquentes en ce qui concerne l’installation du système de conduites, on peut citer les nombreux coudes (souvent inutiles) et les variations de section (fi g. 7). Ces dernières sont prin-cipalement responsables du renforcement et de la propagation des oscillations et des souffl es dans le système de traite et de vide. Les ouvrages scientifi ques portant sur la technique des fl uides montrent qu’un rétrécissement du système de conduites cause des variations de pression qui re-fl uent à une vitesse acoustique de 330

m/s (dans le cas des installations de traite, de la pompe à vide à l’unité trayeuse). Les variations de section et les raccords à 90° dans le système de conduites (fi g. 7) causent des tourbillons dans les fl ux (d’air, de liquides). Il arrive également que la pompe à vide ait été installée trop loin de l’unité terminale de l’installation de traite. Une conduite principale trop lon-gue et d’innombrables coudes entraînent des pertes par frottement dans le système.De plus, les conduites à air et les con -duites de traite sont montées directement

sur les parois, les plafonds et les sols sans supports caoutchouc. Par conséquent, les oscillations et les vibrations sont trans-mises sans même être amorties. Dans de nombreux cas, il est diffi cilement possible d’installer correctement la pompe à vide et le système de conduites, car les bâtiments existants impliquent le recours à des cou-des supplémentaires et obligent à placer la pompe à vide dans un emplacement défavorable. Le principal élément fonctionnel de l’installation de traite, l’unité de réglage

0 1 2 3 4

44

45

46

47

48

49

kPa

Secondes

Moyenne arithmétique à plus de 10 s

Courbe limite sur la base de résultats de mesure potentiels

Vide dans la conduite de commande vers la soupape de réglage

0 1 2 3 440

41

42

43

44

45

46

kPa

Secondes

Vide dans la conduite de commande vers la soupape de réglage

Courbe limite sur la base de résultats de mesure potentiels

Moyenne arithmétique à plus de 10 s

Fig. 9a: Caractéristiques d’une soupape de réglage effi cace.

Fig. 9b: Les caractéristiques de cette soupape de réglage montre qu’elle n’atteint pas la stabilité requise en l’espace de deux secondes et qu’elle est en outre responsable d’oscillations inopportunes qui se répercutent dans l’ensemble du système de vide.

Fig. 8: Les soupapes de réglage ne doivent pas être montées à proximité de coudes, mais après un segment de stabilisation d’au moins 3 d (d = diamètre de la con-duite).

Causes de bruit, de vibrations et de souffl es dans le système de vide




Tab. 2: Résultats des mesures et des relevés dans les exploitations non modifi ées

Exploita-tion n°

Salle de traite, type Bruit dB (A) Vibrations m/s2

Nombre de cellules par ml

Problèmes lors de la traite

Erreurs d’installation

1 1 x 5 S.b.S 78 0,1 150 000 ** *

2 2 x 3 Tandem 74 0,2 100 000 O O

3 2 x 3 épi 76 0,1 120 000 * *

8 1 x 3 Tandem 65 0,3 140 000 O O

9 2 x 3 Tandem 70 0,1 80 000 O *

10 1 x 3 Tandem 73 0,3 100 000 * *

12 2 x 4 épi 70 0,1 150 000 O O

13 2 x 2 Tandem 70 0,1 100 000 O O

15 2 x 4 S.b.S 65 0,2 120 000 O O

16 2 x 2 Tandem 72 0,2 100 000 O O

18 2 x 3 Tandem 79 0,2 80 000 * *

21 2 x 4 épi 66 0,3 120 000 O *

22 2 x 3 épi 68 0,1 70 000 O O

23 2 x 3 épi 74 0,3 230 000 ** **

24 2 x 3 épi 79 0,3 60 000 * *

25 2 x 5 épi 71 0,2 50 000 O O

26 1 x 6 S.b.S 79 0,3 50 000 * *

27 2 x 3 épi 74 0,1 100 000 O *

28 2 x 3 épi 81 0,2 250 000 ** **

29 2 x 5 épi 75 0,4 100 000 O *

32 1 x 6 S.b.S 75 0,3 100 000 * *

34 2 x 3 épi 63 0,2 120 000 O *

35 1 x 3 Tandem 70 0,3 90 000 O O

36 2 x 4 épi 68 0,3 100 000 * *

37 1 x 6 S.b.S 71 0,2 80 000 O *

38 2 x 6 S.b.S 64 0,1 100 000 O *

39 2 x 2 épi 76 0,5 120 000 ** **

40 1 x 5 S.b.S 75 0,4 100 000 * *

48 2 x 3 Tandem 69 0.1 80000 O O

14 2 x 6 épi 67 0,3 450 000 ** **Courant

superfi ciel

17 2 x 4 épi 90 0,3 220 000 ** **

19 2 x 12 épi 79 0,6 380000 ** **

41 2 x 8 épi 70 0,4 350000 ** **

42 2 x 6 épi 69 0,5 400000 ** **

43 1 x 32 caroussel 71 0,5 320000 ** **

44 2 x 5 épi 70 1,0 380000 ** **

45 2 x 6 S.b.S 75 0,7 320000 ** **

47 2 x 7 épi 72 0.2 170000 * *

Lége

nde:

O

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inst

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tion



(soupape de réglage), est souvent instal-lée de manière peu professionnelle. Du côté des normes ISO, comme du côté des fabricants, les directives nécessaires font défaut. Les unités de réglage sont souvent montées verticalement, directement sur la conduite d’air, à proximité d’une réduc-tion ou directement dans un coude sans respecter le segment de stabilisation né-cessaire (fi g. 8). Les capteurs utilisés pour commander les unités de réglage présen-tent des imperfections technologiques semblables ou similaires. Les répercussions du montage et du mode de commande sur les caractéristiques de la soupape de réglage (même produit et même modèle) sont présentées aux fi gu-res 9a et 9b. La fi gure 9a montre qu’il est possible d’atteindre les caractéristiques op-timales souhaitées pour l’unité de réglage. Les caractéristiques présentées dans la fi -gure 9b indiquent un souffl e inopportun et un vide instable; la stabilité du vide de l’unité de réglage n’est d’ailleurs pas at-teinte, même au bout de quatre secondes.Le débit de la pompe à vide est déterminé par la quantité d’air nécessaire pour le net-toyage et est souvent disproportionné par rapport aux besoins de la traite. Les soupapes de réglage actuelles, très précises et très sensibles, sont trop solli-citées par les pompes à vide surdimensi-onnées et créent donc non seulement du bruit dans l’environnement, mais aussi des oscillations et des souffl es dans le système de conduites. La norme ISO 5707 recom-mande de placer les soupapes de réglage le plus près possible de l’unité terminale. De nombreux installateurs montent les soupapes de réglage dans la salle de traite et introduisent ainsi une source de bruit considérable à proximité directe du tra-yeur et des vaches. Dans les salles de traite actuelles, on utilise principalement des pulsateurs électroni-ques. Ils sont montés de manière fi xe sur la conduite de pulsation et transmettent ainsi le battement des pistons et des membranes directement dans le système de vide. Les pulsateurs augmentent le niveau sonore dans l’environnement de 3-12 dB (A). Les vaches évitent la proximité des postes de traite, dans lesquels l’orifi ce d’aspiration des pulsateurs est monté avec une arrivée d’air centrale (fi g. 10). Le port de tête et le regard des vaches indiquent d’ailleurs que les animaux ne se sentent pas à l’aise. A hauteur de la tête des vaches, nous avons mesuré un bruit aérien allant jusqu’à 73 dB (A). De plus, l’habillage des pulsateurs et du système de conduites avec de la tôle augmente encore le volume sonore.

Fig. 10: A proximité de l’orifi ce d’aspiration de la conduite d’air centrale, le bruit pro-duit peut atteindre 73 dB (A) et les vaches ne se sentent pas à l’aise dans cet environ-nement.

Tab. 3: Résultats des mesures et des relevés dans les exploitations modifi ées

Causes de bruit, de vibrations et de souffl es dans le système de vide

Les erreurs d’installations mentionnées au tableau 2 se réfèrent aux causes décrites plus haut.

Exploitation n° Salle de traite, type

Bruit avant modifi cations

dB (A)

Bruit après modifi cations

dB (A)

Vibrations avant modifi ca-

tions m/s2

Vibrations après modifi ca-

tions m/s2

Nombre de cellules avant modifi cations

Nombre de cellules après modifi cations

Problèmes lors de la traite

Erreurs d’installations

(causes)

Modifi cations

20 1 x 3 Tandem

65 56 0.6 0.1 160’000 80’000 ** ** Modifi cation de l’installation

49 2 x 6 épi 70 65 0.4 0.1 270’000 110’000 ** ** Modifi cation de l’installation


7 2 x 4 épi 73 70 0.3 0.1 320’000 150’000 ** **(Courant

superfi ciel)

Modifi cation de l’installationCompensation

de potentiel

11 1 x 3 Tandem


4 1 x 6 S.b.S


6 2 x 3 épi 77 69 0.1 0.1 140’000 120’000 ** **(Courant

superfi ciel)

Modifi cation de l’installationCompensation

de potentiel

30 2 x 3 épi 78 72 0.7 0.1 220’000 120’000 * * Modifi cation de l’installation





Légende: O Aucun problème lors de la traite, installation en ordre * De temps en temps, problèmes lors de la traite, petites erreurs d’installation** Gros problèmes lors de la traite, graves erreurs d’installation




Résultats

L’évaluation statistique de toutes les ex-ploitations indique que les vibrations ont douze fois plus d’infl uence sur le nombre de cellules que le bruit. C’est un phénomène qui est également évident lorsqu’on compare les courbes de ten-dances des vibrations (fi g. 11) et du bruit (fi g. 12). En outre, ces deux fi gures mon-trent également que la majeure partie des exploitations qui affi chent moins de 200 000 cellules/ml présentent des vibrations allant jusqu’à 0,3 m/s2 et un volume so-nore allant jusqu’à 72 dB (A). On a égale-ment relevé des exploitations avec moins de 200 000 cellules/ml, dans lesquelles on a mesuré des valeurs de 0,6 m/s2 et de 78 dB (A). Ces relevés font partie des nom-breux phénomènes dans le domaine de la production laitière que l’on ne peut expli-quer qu’en alléguant l’infl uence décisive du trayeur qui, par son travail et son com-portement, est en mesure de compenser les erreurs techniques. Les contradictions que l’on a pu relever dans certaines ex-ploitations et que l’on retrouve au tableau 2 (exploitations non modifi ées) dans la comparaison des paramètres, bruit, vibra-tions, nombres de cellules, problèmes de traite et erreurs d’installation, s’expliquent de la même manière. L’exploitation n° 39 se caractérise par exemple par des valeurs relativement élevées en ce qui concerne les bruits aériens (76 dB (A)) et les bruits de structure (0,5 m/s2), de gros problè-mes lors de la traite et de graves erreurs en matière d’installation. Cependant, elle n’affi che que 120 000 cellules par ml. De l’autre côté, l’exploitation n°14 se caracté-rise par des valeurs de bruits (67 dB (A)) et de vibrations (0,3 m/s2) relativement fai-bles, mais par de gros problèmes de traite et de graves erreurs d’installation, qui se traduisent par un nombre de cellules élevé de 450 000 par ml. Le tableau 3 repré-sente les valeurs de bruit, de vibrations et le nombre de cellules avant et après les modifi cations ainsi que les problèmes de traite et les erreurs d’installation. Seules les exploitations n° 6 et 20 affi chaient moins de 200 000 cellules par ml de lait avant les travaux d’aménagement.

y = 324777x + 81155R2 = 0.3573

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Vibrations m/s

Nom

bre

de c

ellu

les

pro

ml

ExploitationCourbe detendances

2

y = 2793.1x - 13260R2 = 0.0147

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

60 70 80 90

Bruit dB(A)

Nom

bre

de c

ellu

les

pro

ml

ExploitationCourbe detendances

Fig. 11: Relation entre les vibrations et le nombre de cellules dans les exploitations étudiées.

Fig. 12: Relation entre le bruit et le nombre de cellules dans les exploitations étudi-ées.



En collaboration avec les agriculteurs et les entreprises de machines à traire, nous avons pu modifi er les systèmes dans douze exploitations et transformer l’installation de traite. Les modifi cations de l’installation portaient sur les situations décrites au cha-pitre «Causes de bruits, de vibrations et de souffl es dans le système de vide» et vari-aient considérablement d’une exploitation à l’autre. Les modifi cations ont permis de réduire considérablement le niveau de bruits et de vibrations. L’effet de ces ré-ductions sur le nombre de cellules (santé du pis) est représenté à la fi gure 13 pour les vibrations et à la fi gure 14 pour le bruit. D’après des évaluations statistiques, l’infl uence des vibrations est trois fois plus importante que l’infl uence du bruit en ce qui concerne la réduction du nombre de cellules par ml. Il existe une corrélation positive entre le recul des vibrations et la baisse du nombre de cellules. Dans l’exploitation n° 31 par exemple, les vibrations ont reculé de 0,6 à 0,1 m/s2

et le nombre de cellules a baissé de 500 000 à 130 000 (fi g. 13). Dans certaines exploitations, la réduction du bruit ap-porte également des effets bénéfi ques en ce qui concerne la baisse du nombre de cellules. Dans l’exploitation n° 46, le bruit est passé de 79 à 55 dB (A) et le nombre de cellules a diminué de 450 000 à 120 000 (fi g. 14). Le recul du nombre de cel-lules s’est également répercuté sur les per-formances des vaches (des mamelles en bonne santé produisent plus de lait). Avec une alimentation similaire et une gestion de l’exploitation identique, le rendement est passé de 7400 à 8100 litres par vache et lactation.Les vibrations causent des oscillations de fréquences différentes dans le système de vide et entraînent des fl uctuations inopportunes du niveau de vide. Les fré-

quences avant et après la modifi cation de l’installation de traite sont présentées dans la fi gure 15, celles de la stabilité du vide dans la fi gure 16.

Aujourd’hui en Suisse, environ 30 exploi-tations sont équipées de robot de traite (AMS – systèmes de traite automatiques). Il s’agit de robots des marques DeLaval,

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6 5 11 7 49 50 46 20 31 30 4 33Exploitations

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Bruit avant les modifications dB (A)

Bruit après les modifications dB (A)

Nombre decellules avantles modifications

Nombre decellules aprèsles modifications

Fig. 13: Relation entre les vibrations et le nombre de cellules dans les différentes ex-ploitations avant et après les modifi cations.

Fig. 14: Relation entre le bruit et le nombre de cellules dans les différentes exploita-tions avant et après les modifi cations.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

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Fréquence (Hz)

Fig. 15: Infl uence des oscillations produites par la pompe à vide, la soupape de réglage et les pulsateurs dans la conduite à air à différentes fréquences, avant et après les modifi cations.

Am

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Fréquence (Hz)

Résultats




Lely et Prolion. La FAT s’est intéressée à la situation en matière de vibrations et de bruits dans ces exploitations équipées d’AMS. Pour les mesures, nous avons sélectionné trois exploitations pour cha-cune des marques. La fi gure 17 indique les points de mesure des vibrations et du bruit. Les vibrations ont été mesurées aux points de contact de l’animal avec la struc-ture du robot de traite (point 1: fi xation, point 2: bras du robot, point 3: station distributrice de concentrés). Les points de mesure du bruit se trouvaient dans l’aire d’attente, juste avant l’entrée dans le box de traite (n° 1), au niveau du bras du robot (n° 2) et sur la station distribu-trice à hauteur de la tête de l’animal (n° 3). A raison de trois points de mesure pour les vibrations et de trois pour le bruit, les mesures ont été effectuées pour différen-tes opérations: entrée de la vache, tirage des premiers jets (nettoyage des trayons), pose de l’unité trayeuse, traite et décro-chage des gobelets trayeurs. Les résultats montrent qu’il n’existe aucune relation directe entre la puissance des vibrations, le niveau de bruit et le point de mesure, resp. l’opération concernée et la marque de l’AMS. Ce phénomène tient au fait que dans chaque exploitation, le dispositif du robot est rattaché de manière différente au reste de l’installation. Il faut également ajouter que les mouvements de la vache dans le box de traite sont différents d’une mesure à l’autre et infl uencent considé-rablement les valeurs de mesure. Les ré-sultats des vibrations et du bruit pendant la traite (entrée de l’animal, tirage des pre-miers jets, pose de l’unité trayeuse, traite et décrochage des gobelets trayeurs) in-diquent que les valeurs sont trop élevées pour chacune des opérations considérées. Dans le cas des vibrations (fi g. 18), les

moyennes sont comprises entre 0,22 et 0,62 m/s2 selon l’opération. On arrive parfois même à des valeurs maximales de 1,50 m/s2. Quant au bruit, les valeurs mo-yennes sont comprises entre 70,3 et 78,3 dB (A), avec des valeurs maximales allant jusqu’à 88 dB (A).Les résultats des vibrations et du bruit me-surés ne peuvent certainement pas être considérés comme satisfaisants et devrai-ent inciter les fabricants d’AMS à optimi-ser leurs installations et à offrir aux vaches une traite plus agréable.

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 43.0

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Valeur de mesure

Onde fondamentale

Onde fondamentale moyenne

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0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.242.042.242.442.642.843.043.243.443.643.844.044.244.444.644.845.045.2

Secondes

Valeur de mesureOnde fondamentaleOnde fondamentalemoyenne

Fig. 16: En ce qui concerne la stabilité du vide dans la conduite à air, on a constaté d’importantes fl uctuations avant les modifi ca-tions au niveau de l’onde fondamentale et des valeurs de mesure. Après les modifi cations, la stabilité du vide présente une onde fondamentale et des valeurs de mesure optimales.

32

1

3

2

1

Points de mesure des bruits de structure

Points de mesure des bruits aériens, 1,2 m à partir du sol

Robot/Local de contrôle

Box de traite

Fig. 17: Points de mesure des vibrations et du bruit dans les exploitations équipées d’AMS pour différentes opérations.



Recommandations pour l’in stallation et le montage de machines à traire avec un minimum de bruits et de vibrations

1. Monter la pompe à vide (PV) avec des supports en caoutchouc sur un socle en béton posé au sol. La résistance des supports en caoutchouc doit être adaptée au poids de la pompe à vide.

2. Installer le tank à vide (TV) séparément de la PV et non pas sur un châssis commun.

3. En cas de montage de l’échappement à la paroi, utiliser des supports élastiques et éventuellement des amortisseurs de bruit supplémentaires.

4. Utiliser des raccords élastiques qui ab-sorbent les vibrations entre la PV et l’échappement, la PV et le TV et enfi n, entre la PV et le système de conduites.

5. Réduire au minimum le nombre de coudes dans les conduites et les rem-placer par des tuyaux de raccord élas-tiques, résistants au vide.

6. Eviter les variations de sections dans le système de conduites d’air (SCA).

7. Optimiser les raccords du SCA et du TV sur le plan de la technique des fl ux.

8. Monter la soupape de réglage (SR) à l’extérieur de la salle de traite, sans va-riations de sections et en optimisant la technique des fl ux.

9. Monter le SCA, la conduite à lait, l’unité terminale et la pompe à lait à l’aide de supports élastiques et amor-tisseurs.

Vibrations: moyennes et valeurs extrêmes dans neufs exploitations équipées d’AMS

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Fig. 18: Vibrations dans neuf exploitations AMS dans le cadre de différentes opérations.

10. Raccorder les pulsateurs à la conduite d’air avec des liaisons élastiques.

11. Installer l’orifi ce d’aspiration de l’arrivée d’air centrale des pulsateurs à l’extérieur de la salle de traite.

12. Permettre l’approvisionnement en air des vérins des portes par un com-presseur ou raccordement séparé à la conduite d’air avant le TV.

13. Installer des amortisseurs en caout-chouc sur les points d’appui des portes.

14. Prévoir des éléments en caoutchouc adaptés et les placer là où les portes viennent taper contre la structure de la salle de traite.

15. Préférer les séparations de boxes (pare-bouse) en plastique massif à celles en tôle.

16. Monter les compresseurs et les blocs de réfrigération sur des supports en caoutchouc adaptés et non à la paroi de la salle de traite.

Conclusions

Les fabricants de machines à traire inves-tissent des sommes astronomiques dans le développement de nouveaux produits et lancent presque chaque année quel-ques nouveautés sur le marché. Comme le montrent nos études, ces dispositifs sont parfois mal montés et mal installés dans la pratique, ce qui réduit à néant les avantages qu’aurait pu apporter le nou-veau produit, mais surtout porte préjudice à la santé de la mamelle, au bien-être et aux performances des vaches comme du trayeur. Nous suggérons aux fabricants de machines à traire d’intégrer nos «Re-commandations pour l’installation et le montage de machines à traire avec un minimum de bruits et de vibrations» dans leurs directives internes. Cette mesure n’entraînerait pas de coûts supplémen-taires, mais permettrait de prévenir un grand nombre de problèmes. En outre, grâce à ces recommandations, il est pos-sible d’améliorer la santé de la mamelle, le bien-être et les performances des vaches comme du trayeur et d’obtenir de bons résultats économiques. La personne qui souhaite installer une salle de traite et son architecte doivent prendre contact avec le fabricant de machines à traire dès la phase de planifi cation. Ceci permet d’éviter de nombreuses erreurs de montage et d’installation de la machine

Bruit aérien: moyennes et valeurs extrêmes dans neufs exploitations équipées d’AMS

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Fig. 19: Bruit dans neuf exploitations AMS dans le cadre de différentes opérations.

Recommandations / Conclusions




à traire, d’économiser des coûts de mon-tage et d’entretien annuel. Il est tout à fait possible d’atteindre les valeurs souhaitées qui doivent être < 0,3 m/s2 pour les vi-brations et < 70 dB (A) pour le bruit et l’agriculteur devrait les consigner dans le contrat d’achat de l’installation de traite. Les fabricants d’AMS devraient eux aussi chercher à atteindre ces valeurs avec leurs systèmes.Nous souhaitons que nos résultats et nos recommandations soient pris en compte lors de la révision de la norme ISO 5707. Par ailleurs, des études supplémentaires sont encore nécessaires afi n de pouvoir établir des dispositions plus précises en ce qui concerne les valeurs limites en terme de santé et de rendement.

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Impressum

Edition: Agroscope FAT Tänikon, Station fédérale de recherches en économie et technologie agricoles, CH-8356 Ettenhausen

Les Rapports FAT paraissent environ 20 fois par an. – Abonnement annuel: Fr. 60.–. Commandes d’abonnements et de numéros particuliers: Agroscope FAT Tänikon, Bibliothèque, CH-8356 Ettenhausen. Tél. 052 368 31 31, Fax 052 365 11 90, E-mail: [email protected], Internet: http://www.fat.chLes Rapports FAT sont également disponibles en allemand (FAT-Berichte).ISSN 1018-502X.Les Rapports FAT sont accessibles en version intégrale sur notre site Internet (www.fat.ch).


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Bruit Et Vibration