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BOGIE POUR VEHICULES FERROVIAIRES RAPIDES.
Les bogies pour véhicules ferroviaires rapides, en particulier pour trains d'automotrices, comportent d'une manière en soi connue et judi- cieuse un cadre ou chassis diagonalement rigide et résistant à la torsion pour une réduction aussi grande que possible,du poids des organes non suspen- dus tels que les essieux, les boîtes d'essieux etc..., mais aussi du châssis du bogie lui-même, qui est suspendu élastiquement par rapport aux essieux, Le châssis du bogie peut être supporté entre les roues ou à l'extérieur de celles-ci.
La suspension du véhicule est le plus souvent divisée en une sus- pension d'essieux et une suspension de caisse, auxquelles vient s'ajouter encore une suspension attaquant le tourillon d'entraînement ou un fléau os- cillant latéralement pour l'absorption des chocs latéraux provenant de la voie
L'invention concerne un bogie pour véhicules ferroviaires rapi- des comportant un tourillon de guidage oscillant et elle a pour but d'assu- rer un déplacement sans heurts et aussi régulier que possible du véhicule, même aux grandes vitesses. En vue de ce résultat, la caisse du véhicule prend appui par des surfaces de glissement prévues latéralement sur des ressorts de support guidés verticalement dans le châssis du bogie.
Pour obtenir un déplacement sans heurts et sans bruits du véhicu- le, il est non seulement important de prévoir des surfaces de glissement des plaques de montage et de support, mais également de réaliser une transmis- sion, avec un jeu aussi réduit que possible, des forces appliquées au bogie par suite des mouvements horizontaux de la caisse du véhicule et se manifes-- tant sur les organes de guidage prévus pour les plaques de support.
Ces mouvements, qui résultent des oscillations angulaires du bo- gie, engendrées par le déplacement sinusoïdal et le franchissement des cour- bes, de même que d'oscillations longitudinales et transversales de la caisse du véhicule, peuvent se produire dans toutes les directions horizontales.
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Pour transmettre ces oscillations sans heurts à la caisse du véhicule, les plaques de support transmettant la charge de la caisse au bogie et sur lesquel-. les glissent les plaques de montage de la caisse sont, suivant l'invention, montées sans jeu dans un plan horizontal sur les organes de guidage reliés au châssis du bogie. Afin d'empêcher que la pression ne soit exercée de façon non uniforme sur les surfaces de glissement, et qu'il en résulte par suite une usure irrégulière, les surfaces de glissement et les éléments reliant les plaques de support aux organes de guidage sont ménagés sensiblement dans un même plan. Les surfaces de glissement peuvent baigner dans 1'huile.
Pour réduire la décharge d'une roue d'un essieu si la voie est inclinée, il est judicieux dans le cas de bogies, que les organes de montage de la caisse du véhicule ne dépassent pas le plan de roulement. Pour rendre inutile l'emploi, d'organes de transmission particuliers, les surfaces de glissement pour le montage ou l'assise de la caisse sont prévues directement sur les ressorts de support de cette caissec'est-à-dire sur la suspension de la caisse.
Une autre amélioration contribuant au déplacement sans heurts et sans bruits est obtenue en montant le tourillon d'entraînement en dessous di plan d'appui des ressorts d'essieu dans le châssis du bogie. Grâce à la pré- sente d'un tourillon placé très bas,on réduit de façon notable l'effet des forces transversales sur la caisse du véhicule, forces qui ont une action dé- favorable sur l'obtention d'un déplacement sans heurts,, La transmission des forces longitudinales et transversales au tourillon placé très bas est assu- rée judicieusement de manière telle que le tourillon et les organes de trans- mission des forças-aux boîtes d'essieux se trouvent sensiblement dans le plan médian des essieux.
Afin que la caisse du véhicule dispose d'un jeu plus grand dans le sens transversal et le sens longitudinal pour permettre son oscillation par rapport au châssis du bogie, le palier du tourillon prend appui par deux barres métalliques oscillantes opposées contre un cadre entourant ces barres et qui est relié au châssis du bogie par deux autres barres métalliques os- cillantes disposées à l'extérieur du cadre et décalées de 90 par rapport aux deux premières.
Dans le cas de 1?application de l'invention aux châssis de bogie supportés élastiquement entre les roues sur les boîtes des essieux, il est avantageux d'utiliser un cadre ayant en plan une forme en H et comportant com- me appui une traverse principale servant d'entretoise et de bras de support.
Lors d'un montage entre les roues, on doit choisir en outre pour la suspen- sion des essieux un facteur d'élasticité plus faible, afin d'empêcher l'os- cillation plus forte de la caisse du véhicule qui résulterait autrement d'u- ne assise élastique plus réduite que dans le cas d'une suspension extérieu- re. Pour la même raison, le ressort d'essieu est monté assez haut, judicieu- sement au-dessus des boîtes d'essieux. Le faible facteur de suspension né- cessite, en outre, un facteur de suspension aussi grand que possible de la suspension de la caisse. Il est donc judicieux de choisir pour celle-ci une assise aussi grande que possible.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil d'un cadre ou châssis de bogie en forme d'H prenant appui élastiquement sur les boîtes d'essieu et suppor- té en dessous des roues.
La figo 2 est une vue de face correspondante.
La figo 3 est une'vue en coupe transversale par la ligne brisée A-B de la fig. 4.
La figo 4 est une vue en plan correspondanteo
La fig. 5 est une vue en coupe longitudinale montrant un mode de montage latéral de la caisse sur des ressorts de suspension guidés vertica- lement dans le châssis du bogie.
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' La fig. 6- est une vue en coupe longitudinale montrant un mode de montage latéral sur un châssis de bogie sans interposition de ressorts de suspension de la caisse,,
La figo 7 montre à plus grande échelle un mode de montage du tou- rillon
Les essieux 7. pleins ou creux sont tourillonnés entre les roues 2 dans les boîtes d'essieux 3, sur la partie supérieure desquelles prennent appui les ressorts d'essieux 4. Sur la fig. 2, on a représenté cette sus- pension dans la partie gauche sous forme de ressorts hélicoïdaux et dans la partie droite sous forme de blocs de suspension en caoutchouc.
Sur les res- sorts d'essieux 4 prennent appui les bras de support 5' du châssis 1 du bogie ayant en plan une forme d'H et auquel sont reliées les bielles d'es- sieux 7, montées de façon oscillante dans des articulations 2 sur la face in- férieure des bras 5'. Ces bielles 7 sont fixées sur les boites d'essieux 3 de manière à résister à la flexion.
Les bras 5' du châssis 5 et la traverse principale rendue soli- daire de ce châssis par, soudure forment un châssis de bogie diagonalement rigide de grande simplicité et de poids réduit. La traverse principale, en forme de cuvette, est munie d'entretoises armées dans leur partie supé- rieure et d'un fond renforcé par une ceinture inférieure 10.
Dans le prolongement des entretoises 8 de la traverse principa- le, et vers 1'extérieur par rapport au châssis longitudinal du bogie, sont prévus, à une certaine distance des plans de roulement, des guides verticaux 12 reliés au châssis µ du bogie et sur lesquels prennent appui les organes de suspension de la caisse par les traverses 13, cette suspension étant assurée de chaque coté, en vue de réduire le poids, par deux ressorts hélicoïdaux 14 et l'amortisseur de chocs 15.
Sur cette suspension reposent avec interposi- ,tion d'une plaque de caoutchouc 16 et de la semelle de support 16a les plaques de montage ou d'assise 17 de la caisse du véhicule, munies de surfaces de glis- sementa Les plaques sur lesquelles glissent les plaques de montage sont (com- me le montrent les figso 1 à 4) reliées aux guides 12 prolongés vers le hatt par des organes de liaison 12a.
Suivant la figo 5, la semelle de support 16a est montée sur les guides 12 par des organes de liaison 20 et 21,et ceci de manière telle que l'organe de liaison 21 soit monté sans jeu dans t'eûtes les directions horizon- tales, tandis que (comme représenté), l'organe de liaison 20 est libre de..se déplacer dans le sens longitudinal, avec l'amplitude nécessaire pour,permettre une modification possible de l'inclinaison du châssis du bogie dans le sens longitudinal par rapport à la face inférieure de la caisse du véhicule. Tou- tefois, cet organe de liaison 20 est également monté sans jeu dans le sens transversal. Des manchons coniques rodés 22 montés dans les organes de liai- son 20 et 21 servent à régler l'inclinaison et permettent un guidage sans jeu.
Suivant la figo 5, les organes de liaison 20 et 21 et les surfa- ces de glissement de la semelle de support 16a et de la plaque de montage @ 17 se trouvent sensiblement dans un même plan.
Pour maintenir le coefficient de frottement aussi uniforme que possible, les surfàces de glissement des plaques de montage et de support se trouvent dans un bain d'huile 23 fermé par un cadre 24 rapporté sur la se- melle de support 16a et par un joint d'étanchéité 25 glissant sur la face in- férieure de la caisse.
Le mode de montage de la caisse représenté par la fig. 6 convient à des wagons, par exemple à des wagons,de marchandises, pour lequel une sus- pension de la caisse n'est pas nécessaireo La plaque de support 30 présen- tant une surface de glissement comporte une face inférieure partiellement cy- lindrique ou sphérique 31 par laquelle elle prend directement appui sur le châssis 32 du bogie.
Pour le reste, ce mode de montage correspond à celui que montre la fig. 50 On remarquera simplement que la position-du centre de la surface partiellement cylindrique ou sphérique 31 est choisie d'une maniè-
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re telle, compte tenu des conditions de frottement données, que des couples élevés n'agissent pas sur les surfaces de glissement de la caisse. La pla- que de montage peut également être rendue solidaire de la plaque ou semelle de support 16a ou 30 et glisser sur la face inférieure de la caisse, afin de répartir de façon uniforme la pression spécifique. Le lubrifiant servant au graissage des surfaces de glissement peut être amené à ces surfaces de glis- sement par des conduits adducteurs, l'huile de graissage étant répartie par des orifices et des rainures de graissage.
Le cadre 24 - 25 sert, dans ce type de graissage,à assurer l'étanchéité en protégeant les surfaces de glis- sement contre les impuretés et les poussières. On peut également utiliser pour former les organes glissant l'un sur l'autre des matériaux auto-lubrifiants.
Suivant les figs. 1 à 4, le fond renforcé par la ceinture inférieu- re 10 sert à la réception;du tourillon d'entraînement 9 situé en dessous du plan d'appui des ressorts d'essieux 4. L'arête supérieure du tourillon 9,les articulations 6 montées dans des amortisseurs élastiques du type dénommé "Si- letbloc" ou d'un type analogue et les axes des essieux se trouvent sensible- ment dans le même plan horizontal que la ceinture inférieure 10 de l'entretoi- se principale 8. Ainsi, les forces longitudinales et transversales sont transmises directement du tourillon 2 aux boîtes d'essieux 3.
Le montage du tourillon 2 fixé sur l'infrastructure de la caisse est assuré élastiquement dans le plan horizontal au moyen de barres métalli- ques oscillantes 11 et 11'9 de manière telle que ces barres ne permettent qu'un jeu réduit dans le sens longitudinal., car elles travaillent alors à la compres- sion, mais puissent osciller avec le jeu plus grand qui est désirable dans le sens transversal, où elles travaillent à la poussée.
Ici encore, on peut pour assurer l'amortissement dans le sens transversal utiliser, au lieu des barres métalliques oscillantes 117-et 11'; des ressorts métalliqueso
Suivant la fig. 7 deux barres métalliques oscillantes 11 et 11' sont fixées sur les côtés opposés d'un cadre 120. ces barres supportant élas- - tiquement le palier 2'du tourillon d'entraînement de manière à ne permettre qu'un jeu réduit dans le sens longitudinal, mais toutefois une oscillation plus grande dans le sens transversal. Une seconde paire de-barres métalliques oscillantes 121 et 121' sont fixées à l'extérieur sur le cadre 120, en étant décalées de 90 par rapport aux premières.
Les barres 121 et 121' sont reliées par leur face externe au châssis 5 du bogieo
Le mode d'action de la construction de bogie que prévoit l'inven- tion est le suivanto Les forces longitudinales agissant sur le palier 9' du tourillon sont transmises au cadre 120 par les barres métalliques oscillantes 11 et 11' travaillant à la compression, puis de celui-ci au châssis 2. du bo- gie pâr les barres 121 et 121' qui travaillent par poussée et permettent un coulissement du cadre 120 jusqu'aux butées de fin de course 122, 122' ou 123, 123' prévues sur le châssis 5 du bogie.
Les forces transversales engendrent des contraintes de poussée sur les barres 11 et 11' et permettent un jeu élastique jusqu'à ce que le palier 9' vienne buter contre le cadre 120, duquel ces forces sont transmi- ses par les barres 121 121' au châssis du bogie. On peut également in- verser le mode de montage longitudinal et transversalo Dans ce cas, les os- cillations longitudinales sont transmisessous forme de forces de poussée par les barres 11 et 11', ,et les oscillations transversales sous forme de forces de poussée par les barres 121 et 121'.
Le mode de montage d'un tourillon suivant l'invention n'est pas limité à la disposition suivant laquelle ce tourillon est supporté en dessous du plan de suspension des essieux dans le châssis du bogie(, Ce mode de mon- tage suivant l'invention peut être appliqué à des tourillons montés à toute hauteur désirée dans le châssis du bogie, que ce châssis soit supporté entre les roues ou à l'extérieur de celles-ci.
Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux modes de réalisation décrite,dans le domaine des équivalences techniques.