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CENTRE DE ROUE.
La présente invention concerne un centre de roue pour véhicule de chemin de fera
Elle s'applique aux centres de roue coulés d'une seule pièce et comportant un moyeu central et une jante extérieure reliés entre eux par des bras divisés en deux branches disposées parallèlement à l'axe longitudinal du rail.
Elle a pour but principal d'obtenir un centre de roue qui soit moins sujet aux défauts ou inconvénients consécutifs au retrait que subit la pièce dans le moule lors de la réalisation en fonderie.
Les moyens mis en oeuvre consistent essentiellement dans un choix des formes et des sections permettant que le refroidissement des différentes par- ties de la pièce s'effectue en compensant sensiblement les facteurs engendrant normalement entre ces parties des-écarts de température lors du refroidissement de la pièce consécutif à la couléeo
On sait que la réduction de ces écarts de température est néces- saire pour l'obtention d'une pièce de qualité. En effet, lors de la contraction du métal provoquée par la solidification et le refroidissement, le retrait des parties plus froides s'effectue au détriment des zones de température plus éle- véeso Il en résulte dans la pièce des tensions génératrices de criques nuisibles à la qualité de la pièce.
En réduisant les écarts de température susceptibles de se présenter entre les différentes zones de la pièce, on évite que le retrait ne se localise dans des zones moins résistantes parce que de température plus éle- vée. Les risques de criquage sont ain considérablement diminués car les facul- tés d'allongement du métal sont suffisantes pour compenser l'effet du retrait lorsque celui-ci est uniformément réparti.
Les facteurs engendrant normalement des écarts de température lors du refroidissement sont principalement : 10-) le fait que certaines zones de la pièce sont alimentées par un acier déjà refroidi par un plus long trajet dans le moule. C'est ainsi que en ce qui con- cerne les centres de roue normalement coulés par le milieu de la pièce, l'acier ne vient alimenter la jante qu'après avoir parcouru les rayons. On comprend quq
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le milieu des secteurs de la jante compris entre deux rayons est alimenté par un acier déjà sensiblement refroidi par son long trajet dans le moule.
2.-) L'accumulation de métal constituée par la jonction des éléments composant le centre de roue est également un facteur susceptible de retarder le refroi- dissement de certaines zones de la pièceo C'est ainsi que le refroidissement de la jante à la jonction avec les rayons sera normalement moins rapide que celui de la partie de la jante éloignée de cette jonction.
L'aménagement des formes et des sections destiné selon l'in- vention à compenser ces différences consiste : .
1 ) à adopter pour la jante, une section progressivement variable de manière telle que la partie centrale du secteur comprise entre deux rayons soit d'un refroidissement moins rapide que les parties proches des rayonso Dans ce but, la section donnée à la jante se compose d'un plat parallèle à l'essieu et pourvu de deux ailes. La variation de section de la jante est obtenue en augmentant pro- gressivement l'épaisseur du plat à partir de la jonction des rayons avec la jan- te jusqu'au centre du secteur compris entre deux rayons.
Inversement, la largeur des ailes décroît progressivement de- puis les rayons jusqu'au centre de ce même secteur.
On obtient ainsi à ce dernier endroit une section de jante plus concentrée qu'à la jonction. Or, comme on sait que le refroidissement d'une sec- tion plus concentrée est moins rapide on réalise la compensation recherchée des facteurs signalés ci-avant.
2 ) A augmenter progressivement depuis le centre des rayons jusque la jonction avec la jante ou le moyeu, l'écartement des branches constituant les rayons.
Le développement de ces branches suit également une progressi- vité parallèle par une accentuation progressive de la concavité qui leur est donnée.
On assure ainsi pour les zones du rayon à refroidissement re- tardé par la proximité de la jamte et surtout du moyeu la compensation désirée en accélérant le refroidissement de ces parties. a) par un périmètre augmenté assurant à ces parties une possibilité de déper- dition plus grande de chaleur. b) par l'augmentation du volume du noyau en contact avec ces parties, augmenta- tion qui facilite et augmente l'absorption de chaleur par ce dernier.
3 ) A donner au moyeu, une section progressivement augmentée depuis l'axe du ray- on jusqu'à l'axe de l'intervalle séparant les rayons.
Toutefois,comme le faible développement de cet élément réduit considérablement les écarts de température susceptibles de s'y présenter, l'in- térêt pratique de cette disposition est minime et la disposition adoptée se jus- tifie plutôt par la nécessité d'harmoniser la conception de toutes les parties.
Enfin, il faut signaler à titre secondaire la contractibilité plus grande assurée au centre de roue grâce aux caractéristiques proposées.
Quoique ne constituant pas le but de l'invention, cette contracti- bilité est néanmoins une conséquence favorable résultant des dispositions pré- vues. En effet, si l'on considère la jante, on voit que l'augmentation d'épais- seur du plat extérieur de la jante s'établit en compensation du raidissement de celle-ci dû à sa jonction avec les rayons.
D'autre part, la contractibilité dans le sens radial, donnée aux rayons est également favorable à une meilleure répar- tition des contraintes résultant du bandageo En effet, lorsque le racourcissement des rayons exigé par cette opération n'est possible que par la déformation par com- pression du métal dont ils sont composés (cas des rayons rectilignes) lescontrain- tes supportées par ceux-ci sont toujours supérieures à celles imposées à la jante.
En effet les déformations linéaires subies ne seraient de même proportion pour la jante et les rayons que si ces derniers pouvaient être prolongés jusqu'au centre de la pièce, condition que l'encombrement du moyeu ne permet pas de réaliser. Enfin,
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la répartition de la raideur transversale dans les branches constituant les rayons améliore leur possibilité de travail lors des sollicitations latéra- les de la roue.
Les dessins ci-joints sont destinés à-illustrer à titre pu- rement exemplatif comment l'invention peut être réalisée en pratique.
Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue en élévation d'un secteur compris en- tre les axes de deux intervalles isolant un rayon faisant partie d'un centre de roue suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation se rapportant à une va- riante de réalisation.
La figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V indiquée aux figures 1 et 3.
La figure 6 est une coupe suivant l'axe VI-VI indiqué aux figu- res 1 et 3.
La figure 7 est une coupe suivant l'axe VII-VII indiqué aux fi- gures 1 et 3.
Le centre de roue est composé d'un nombre de secteurs identiques à ceux représentés aux dessins et correspondant au nombre de rayons admis.
Comme le montrent les dessins, le centre de la roue objet de l'in- vention, obtenu par coulée en une seule pièce comprend un moyeu central 1 et une jante extérieure 2 qui sont réunis par des rayons 3 divisés dans la direction de la voie par une ouverture 5. Les deux branches composant le rayon portent la ré- férence 6. L'angle 0( définit le secteur de roue compris entre deux intervalles isolant un rayon. Le nombre de rayons définit le nombre de secteurs 0(. identiques composant le centre de roue.
Conformément à l'invention, -le jante des figures 1 et 3 est com- posée d'un plat 7 parallèle à l'axe de l'essieu.
L'épaisseur de ce plat représentée en 8 à l'aplomb du rayon croit progressivement jusqu'à l'axe de l'intervalle où elle est représentée en 9. Le plat 7 est pourvu de deux ailes 10 qui s'annulent progressivement à mesure qu' elles se rapprochent du centre du secteuro
L'écartement entre les branches 6 composant le rayon est minimum au centre du rayon où il est indiqué 12. Il s'accroît progressivement vers la jonction avec la jante ou le moyeu où il est indiqué respectivement 13 et 14. La progressivité dans les écartements est réalisée de préférence par des courbures.
La concavité des sections des deux branches 6 est également pro- gressive.
Cette concavité est montrée par les figures 5,6 et 7 où l'impor- tance des concavités est respectivement renseignée 15,16 et 17.
Aucune variation d'épaisseur n'est envisagée pour le moyeu 1 de la figure 1 dont la jonction avec les rayons est, suivant un moyen connu, réali- sée par l'entremise d'une entretoise 18.
Le moyeu 1 de la figure 3 est par contre réalisé avec une varia- tion d'épaisseur analogue à celle prévue pour la jante.
19 indique l'épaisseur du moyeu à l'aplomb du rayon progressive- ment augmentée jusqu'au prolongement de l'axe de l'intervalle contigu où elle est renseignée 20. Les bordures des branches constitutives des rayons portent la ré- férence 21. Du côté moyeu elles se raccordent entre elles par un arrondi à l'axe de l'intervalle (fig.3) ou bien elles épousent le contour de l'ouverture 5 (figol).