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"Bogie de wagon de chemin de fer"
La présente invention concerne un bogie de wagon de chemin de fer à deux essieux et à quatre roues du type dit à traverse rigide. Les essieux d'un bogie de ce type sont amortis et arrêtés par rapport aux châssis latéraux et l'assemblage des châssis latéraux et de la traverse de ce bogie peut basculer dans une position bien ajustée à la fois dans le sens longitudi- rial et le sens transversal des châssis latéraux.
Un bogie de saegan de chemin de fer du type destiné à fonctionner à des vitesses supérieures à 120 km/heure doit pouvoir.:
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1. assurer un plus grand déplacement 'a-rn-::. des essieux par rapport à la G'e'3 asi.'= : :;2.::;.'Q:f 2. réduire les forces dYJ!.a);1iqi.\E:::s existait c.;itt1.'e la roue et le raîl, ainsi que la t?ansi5s0n de ces forces à la carrosserie du¯wagon, 3. réduire au :ainum,sa tendance v prsde ¯e conf i- guration hors équerre,, 4.; conférer de meilleures caractéristiques de @oulemetn
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à l'asses-bla-ge des roues et des essieux par rapport au rail et 5. assurer un aIDcrtissement approprie pouy obtenir une Bieilleure stabilité du wagon.
En ::rè:jl,,= 5i:é.ale j les bogies de :aÓor.a:11 de r:':c'!.3'j(lises actuals du t;l' A .. '-'',t'EY", r;2 ..."z "''32 T..Y "Se éb Be :)o:-5J":"êfit qu*ua 0ùveEent latéral total da ],?,7 à 6,35 c2e-?-1ire un ;);.':H..IVe;:1nt de !:rosie '" 'ï3is;;ïf.i à la ligne centrale cW.s':s'..: rait de la voie de chssin de fer, A grande 'yit-Esse 3 ' . ;i.";g:;:>é de a'.:.1:#û!:1±t latéral e.>t insuffisant pour obtenir ::'''0::;2"..;: :!lt: latéral souple.
On a tenté de modifier la conception des bogies de wagons de chemin de fer pour obtenir un roulement latéral plus souple en suspendant la carrosserie du wagon de marchandises au moyen des assemblages de traverse dansante sur des menottes de suspension, qui sont montés dans le châssis latéral entre les extrémités de ce dernier. L'effet oscillant des menottes de suspension qui agissent à la manière de pendules permet, à l'assemblage du châssis des roues et des essieux du bogie, de se déplacer latéralement par rapport à la carrosserie du wagon, de façon à absorber partiellement les chocs latéraux transférés par les rails aux châssis latéraux. Toutefois, ce type de bogie ne réduit pas sensiblement les forces dynamiques créées entre la roue et le rail par suite du choc vertical.
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Lorsqu'un wagon, --- de chemin de fer roule sur une voie donnée à une vitesse déterminée et qu'il rencontre une irrégularité du rail tel qu'un joint de rail en saillie, la roue du bogie doit franchir l'irrégularité, ce qui nécessite un soulèvement de l'assemblage de la roue et de l'essieu, ainsi que de la Brasse non suspendue qui y est reliée. Suivant la vitesse du wagon, ce mouvement ascendant de la masse non suspendue totale entraînera son accélération. Plus la vitesse est élevée. plus l'accélération est forte et, par conséquent, plus les forces requises pour soulever la masse non suspendue seront importantes.
Etant donné que le déplacement ascendant de la masse n'est pas arrêté instantanément au niveau de l'irrégularité du rail, la roue se soulève en un parcours courbe et retombe enheurtant le rail au terme de sa trajectoire. Au cours de cette période de perturbation dynamique,les forces sont transmises à la carrosserie du wagon via le système de suspension. Ces forces accélèrent l'usure entre la roue et le rail, ainsi que des pièces du bogie de wagon de chemin de fer. En conséquence, en réduisant la nasse non suspendue du wagon, ces forces peuvent être sensi- blement réduites.
Un procédé en vue de réduire la masse non suspendue d'un bcgie du wagon de chemin de fer à quatre roues consiste à incorporer les châssis latéraux du bogie dans la masse sus- pendue et de prévoir un système de suspension d'essieux indé- pendant. En règle générale, dans un bogie de ce type, les deux châssis latéraux sont reliés rigidement l'un à l'autre par deux lisoirs solidaires. Cette construction rigide supprime la mise en parallélogramme du bogie (désalignement avant ou arrière d'un châssis latéral par rapport à l'autre) et réduit directement au minimum la tendance de la roue porteuse d'avant à escalader le rail au cours du franchissement de la courbe dépendant direc- tement de l'angle d'attaque entre le boudin de la roue et le
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champignon du rail, c'est-à-dire l'angle inclus entre ces derniers.
Afin de maintenir l'équilibre de la charge sur les quatre roues en vue d'éviter une torsion du châssis rigide, on utilise généralement des organes compensateurs pour trans- férer une partie du poids d'un essieu à l'autre. Dans un type de bogie de wagon dans lequel les châssis latéraux et la traverse dansante ne sont pas solidaires l'un de l'autre, afin de réduira au minimum la tendance de la roue porteuse d'avant à escalader le rail, il est toujours hautement souhaitable et souvent essentiel de conférer une rigidité maximum à l'assemblage de la traverse et des châssis latéraux. Cette rigidité réduit la mise en parallélogramme du bogie et favorise une plus longue durée de vie uu boudin de roue, tout en assurant un fonctionnement plus sûr à de plus grandes vitesses du train.
Afin de réduiredavantage l'angle d'attaque entre la roue porteuse d'avant et le rail et obtenir des caractéristi- ques de roulement appropriées de l'essieu par rapport au rail au cours du franchissement d'une courbe, l'essieu doit être auto-directeur indépendamment du bogie, ce qui nécessite une aptitude à un emplacement angulaireet longitudinal -de l'essieu par rapport au châssis latéral, de-façon à permettre , à l'axe de l'essieu, de s'aligner delui-même avec le rayon de courbure de la voie.
Afin de pouvoir utiliser efficacement et en toute sécurité à de grandes vitesses un système de suspension d'essieux idépandantcapable d'effectuer un movement lonitduinel, lierai et vertical, il importe de*-prévoir u amortissement
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approprie du système de suspension, étant donna qi,il <2:"lic<r3 la stabilité du wagon. Afin de répondre aux conditions requisas en ce qui concerne 1 'aTortissesent pour obtenir une "T'nna ca=<actéristique de roulement dans un bogie à essieux, zi i3e bzz mécanisme d'arrêt du type de Coulomb qui sera dêeri.t ci-ù?rés
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et qui est actionné par le système de suspension de charge.
Etant donné que la charge.totale est supportée par le mécanisme d'arrêt on peut utiliser une quantité ou un pourcentage de force déterminé pour régler les oscillations de la masse non suspendue, l'effet du type à menotte de suspension du châssis, ainsi que le mouvement longitudinal de l'essieu qui en résultent étant décrits ci-après.
Un des objets de la présente invention est de prévoir un bogie de wagon de chemin de fer d'un roulement et d'un fonctionnement satisfaisants à des vitesses supérieures à 120 km/m heure.
Suivant l'invention, on prévoit un bogie de wagon de chemin de fer à deux essieux et à quatre roues comprenant e.a. une paire de châssis latéraux entre lesquels s'étend une traverse dansante, ce bogie étant caractérisé en ce que chaque châssis latéral définit une paire de plaques de garde ouvertes vers le bas définies chacune par deux branches verticales es- pacée3 et pouvant recevoir chacune un lonement de fusée d'une selle de fusée, la selle comprenant ledit toussent et une base longitudinale reposant sur ce dernier.
Chaque châssis latéral
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comprend L,âii .ea:.t2" J. - r::'$ort -5 t éte.nèa:n.f- ntr-ê âa 's.''s,e de la fusée et la plaque de garde ainsi qu'un sl'Bnt<*3 friction com- portant: une cale de friction disposée entre au moins une des branches de la plaque de garde et le longement de fusé en vue
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de résister aux â.ii.3ât.G'.'rC.â verticaux, longitudinaux et latéraux de la selle da fusée par rapport au ehsSsis L:"tr<:11, la cale de friction étant maintenue. engagée ?Br ...''.r ^â..^â sur le logesant de fusée au moyen de l'éiément à ressert.
En .% "aS:.."s la présente 5.:."3:É'.m,â décrit un bogie de wagon cospran&nt deux 3diJ..G'a':,Z. ëF uàwo..:ts et de roues s'étendant d'une voie à l'autre, deux châssis sL"-4''iiXy ainsi qu'une traverse prévue dans chaque châssis, lettara.1 et supportée
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élastiquement sur les doux essieu:: de l'assemblage la travere
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et les chas5iz latéraux ccprtat un=a 5ttlct'e coopante destinée relier la tr7G=-Z d'G I:#nàé .2 pivotants à chaque châssis latéral on "wu.9 da séduira la =tex:dance à la misa en paral151ogrEDc du c6i -sa lLa±.tnizà le giJu Jen-*nt angulaire horizontal de la trav2rue, d3 pré±6za nca à angle d'environ' 00451 dans chaque dir-af7tio7.l à partir do sa position sautée..
Dans une force de réalisation pà%µf6r6e de 1?in=J>az#S,on chaque châssis latéral ;c;.oepz><;nù des losen<ant* de plcgtaes .3e
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garda ;iLzpçz#G-# ax e;#tr"##ii.t<s oppos.3 at logeanm= d? celles F-':r-,<'-'" ""'''''''''1''''''' rm. {.':::'\it"'''''''f')} iss3.eu aS.>n=1. f -.'7.iI: ès :'ht:'::.-o- < "-; de fc2'-3 Rentres su,'' Mq3 jssa.ec G:'.......4.(;v¯. dee, 2(".1.:::,J d62.ëxents d j1.Q1: pe? icioa j;1=.3=J..1:5 il&zr; enn;ii>3 1; goe:#>.>'i: àà #r.i"éQ et .v#;:ai:.t s="cnj±s<#iz c 1 =3.:ù':1.ù <ie Ô-zis flS-ri;=,uééz .àa#z,= o<> c.,;sL1<3=;t, ù1363 lél fG.#r=<- J rl=ù> '1..#cF,f;fl .*Q 3,ois pz"1ÈE%õ j ?es p;211"±± de -salc'J G<# #jy.>";à#é.<3 dcGt r.;>zit <ài#p..fl>16e:ù en <-:JPµ.ù v<=i'z l's - 1;-:':.'\ 2.:2p11-0r<t -- a. , - - ... . ,,,,., - .'3 ,, n ..,...= ,-.=n ,; ;=a , . -.¯-z .j , = =, . , ; sellc;
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On décrira .2 des forces dG r%µ-a],iJ#1?iioiz ë<3 1'ia= Vt!n-'e7,5, titre d '-x#>ploE, en se rafërant at.:t désolas annexes dans 1=isqu-S: la figure ei-t una elatiOt': latXr;:1.ej par.ti=lle>:ent en co.5p=, d'un bcie e 1 agon de chemin de fer s1.i 'e..ùt l'inven- tion ; la figure 2 est une vue partielle en plan, en partie en coupe, prise suivant la ligne 11-11 de la figure 1;
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la figure 3 est une élévation en coupe 'x-ans;,eraaie , prise suivant la ligne III-III de la figure 2 ; la figure 4 est uns élévation partielle en coupe transversale, prise suivant la ligna IV-IV delà figure 1 ;
la figure 5 est une élévatio analogue à celle de la figure 4 montrant une forme de réalisation modiffiée de l'inven-
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tion la figure 6 est une coupe verticale partielle montrant une autre forme de réalisation de l'invention; la figure 7 est une élévation latérale partielle, en partie en coupe, d'une autre forme de réalisation encore de l'invention et la figure 8 est une élévation partielle, en coupe transversale ,prise suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7
En se référant à présent aux figures 1 à 3 des dessins annexés, on représente une vue partielle d'unbogie de wago de chemin de fer à essieux. Le bogie comprend un châssis latéral
2 comportant un organe de traction 3 et un organe de compression 4.
Au centre du châssis, sont prévues deux colonnes verticales espacées 5,5 reliant les organes 3 et 4 pour former et définir partiellement une ouverture de traverse 6 L'ouverture 6 reçoit une extrémité d'une traverse 7 disposée de façon que son axe longitudinal soit perpendiculaire à la longueur du châssis 2.
L'organe de traction 3 comprend une partie centrale 8 formant un siège 9 pour supporter l'extrémité de la traverse, ainsi qu'on le décrira ci-après.
L'organe de traction 3 et l'organe de compression 4 comportent chacun une paire de parois latérales espacées latéralement 11, 11 et 12, 12a respectivement, qui sont reliées par des bandes transversales 13 et 14 respectivement. Les organes 3 et 4 se confondent généralement en 15, tandis que le châssis -- se prolonge au-delà de ces organes pour définir un logement de plaque de garde 16 comportant une partie supérieure 17.
La partie supérieure 17 a une section transversale rectangulaire . et elle comporte des parois latérales intérieure et extérieure espacées latéralement 18 et 19. Les parois latérales 18 et 19 sont ..réunies par un prolongement de la bande 14 de 1'organe de compression 4 pour former une paroi supérieure 20 et une paroi
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en bo-u-1 leure inclinée 21. La bande 13 de l'organe de traction 3 s'étend vers le haut sous un angle incliné en une paroi inclinée 22, dans. le logement 16, tandis qu'elle se confond avec la partie supérieure 17 pour forcer une paroi
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infé<-isure 23 et une paroi intérieure en bout inclinée 24.
Les parois 22 et 24 divergent à partir d'un soment imaginaire qui est inclus dans un plan vertical bissectant l'angle inclus formé entre les parois.
Le logemetn 16 comprend des branches de plaques de
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garde creuses espacées loùigitudinalezeni 25, 25 qui sont formées par les parois latérales intérieure et extérieure 18 et 19, coreàe l'indîquent les parois 26 et 27. Chaque paire de branches ;s,acées prévues à chaque extrêsiitê du châssis latéral définit une ouverture de plaque de gard entre elles. Chaque branche creuse définit, en combinaison avec sa
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paroi T-nclisa u.-4e pocha S2 à l'intérieur de la branche.
Dans cliaqua pocha, eut diúp03C, sur la paroi inclinée, .une plaque de friction 32 comportant un siège de cale de friction 33 dirigé vers le bas et destiné à venir s'engager sur une cale de friction 34
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F=4s de l'ouverture de plaque de gizide 30, chaque branche de plaque de garde 2-5 LS conpayte une paire de nervures verticales 1Q,,!!! (figure 2).
ChH1u..n?"vuz;.!Q, jij. présente, ²p8 surface de>ù1daza ven?icale '+2,"lS2"dà5PigGe vers 'i q=.J#àvÉunà 4é plaque dé" jar4e ,. ,Les' sunfEcs dni..6t1fc1BC %2 , 42 sont" ' . ]) disposées dans le mzma plan et dfia3.5Sont partiel1eaent le périmètre de 1*ouverture de plaque de garde 30 En outre, chaque branche remporte une paire.de surfaces planes opposées et
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espacées, disposées sur la dî-ia50 vers 1'1 in1:é1"ieur ', --. de chaque nez-vu.4-e a, '+1, pràs de. l'ouv&ptua de plaqua de garde 30. Les paires, da '3urface chacun>- dêfiniq3-,ppr une surface 'vérticàle inf5r!eure 45' et Ylpé surface plaàe."sup6à
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rieure déportée latéralement 46.
La jonction des surfaces 45 et 46 forme un point d'appui 47 (figure 3) quisera décrit ci-après d'une manière plus détaillée. Comme le montre plus clairement la figure 1, la partie supérieure de chaque nervure 40,41 s'étend longitudinalement vers 1, intérieur le long des .bords périphériques du logement délimitant l'ouverture 30 pour définir une surface 48 dirigée vers le bas qui fait office de butée ainsi qu'on le décrira ci-après.
L'ouverture de plaque de garde 30 reçoit un logement de fusée 50 d'une selle de fusée 52 qui, à son tour, reçoit une extrémité d'un assemblage à roues et essieu 53. L'extrémité de la fusée d'essieu vient se loger dans un palier à rouleaux anti-friction 55 qui coopère avec un raccord de palier 56 disposé
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dans le logement de fusée 50. fez. "¯w!"''*"' '' a, 0- ¯ ¯ ----.----------;;---"------:---i. ri',(!";\o,,'' "" Le logement de fusée 50 (figure 1) coE.prend une paroi supérieure 60 et des parois verticales espacées longitudinalement 61 et 62 qui définissent un compartiment 63 entre elles. Dans
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le coupaitimùent 65, vient se loger l'a.sscsM.sga de raccord et de palier de fusée mentionné ci-dessus.
Une paire de plaques de friction 54 64 sont disposées entre deux pattes espacées verticalement 65, 65 disposées sur les surfaces dirigées vers l'extérieur des parois 61 et 62. Sur chaque paroi 61 et 62, dans le compartiment 63, sent disposées deux pattes de retenue .
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66) xyz destm6es à. rain'tenir le rccord-l.ti1ra134en 'dans 1ë . compartiment S3< Dans la position a$0nbl3, la sUcàce bOmÍ:>e! du raccord 56 entre en contact avec la .3 SMp6r2.aura 60, permettant ainsi un mouvement de basculement relatif entre le raccord et la selle dans un but qui sera décrit ci-après d'une manière plus détaillée. Un bloc de retenue de palier classique 67 est fixé à uneparoi inférieure 68 du logement pourmaintenir l'assemblage de roues et d'essieu, ainsi que le raccord de pàlier- dans la position assemblée.
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En se référant à la figura 2, 011 T=ut constater que en un point intermédiaire de sa longueur, chaque paroi "ar'jicale du logsriti2 fusée 50 deux rebords -1-a guidaga ë:;3n'dant vers l'exté,,"ielir"1Q, 71 qui sont conte:.m dans le ple.!i gênerai de chaque paroi. Les rebords 20 il c'ëfiniaset ,,1:x==1 faces de g;,1idg.a 72 '$ Í2 opposées au;: su::>f;;.,es de guids ' ;-.ticales z.2, 42. De la scrtea les rebords 70:> ';1 limitent 1 à #z=::ve mer.-, relatif da la selle entre les D&nçhG5 de la plaque -: ga<<e 25, 25 dans le sens longitudinal du chcessis. Ch2.qc2: rebord des surfaces dirigées vers la bas et vars le h:rcs 'Il, 73 et 7i, 76> respectivement.
Afin d'e;'1j?cher la spsrE';ioa verticale entre la selle et le châssis les surfaces 73, ?3 viennent s'engager sur un élémebt d'arrêt 50 L'élémetn d'arrêt
80 couprend un asselbalg à écrou et boulon qui est disposé sur la partie inféricure de chaque nervure de paroi latérale extérieure 40 et espacé en dessous des rebords 70 70 du loge- ment de fusée 50 De la sorte, lorsque le logement 16 sedéplace vers le haut par rapport à la selle, 1'élément d'arrêt 80 ccopère avec les surfaces 73 73 des rebords pour limiter le mou vement ascendant du logement.
Afin de limiter le mouvement ascendant extrême de la selle par rapport au logement 15 les surfaces dirigées vers le bas 48, 48 des nervures 40; 41 vien nent s'engager sur les surfaces dirigées vers le haut 74 74 des rebords 70, 71.
Une paire de bras 85 et 86 s'étendent longitudinalement vers l'extérieur dans des directions opposées s'étendant dans le même plan à partir de la base du.logement de fusée 50. Chaque bras 84 et 86 présente une surface dirigée vers le haut 87, 87 servant de siège inférieur de ressorts pour le système de suspension du bogie de wagon de chemin de fer. Le système de suspension du bogie comprend une parre d'assemblages de ressorts
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de charge 80 91 disposes sur les sièges inférieurs en vue de transférer la charge du wagon à la selle via le châssis.
Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, chaque branche de plaqua de garde cresue 25, 25 comporte une poche 31 destinée à recevoir une cale 34 Chaque cale 34 comporte une paroi verticale plane 95 et une paroi inclinée courbe ou bombée 96 ayant une surface de frictionndestie à venir s'engager sur la plaque d'usure 32 une paroi horizontale 97, perpendiculaire à la paroi verticale 95 relie les parois divergentes 95 et 96
La paroi 97 comporta une surface dirigée vers le bas 98 qui définit un siège supérieur pour les ressorts de charge du bogie --le wagon Dans la position assemblée du bogie,
les cales sont disposées sur le dessus des ressorts de charge dans les pochas et elles son-t pressées pour venir s'engager sur les plaques de friction afin d'atroti les mouvements verticaux et latéraux de la selle par rapport au chasis latéral et maintenir élastiquemetn le logement de fusée 50 dans une position centrale par rapport aux branches de plaque de garde 25 25.
Dès lors, chaque cale de friction fait partie d'un système d'arrêt qui est commandé par l'action des ressorts de charge et, en conséquence, chaque cale fournit une force de friction proportion- nelle la charge du wagon, non seulement pour les mouvements verticaux et latéraux, mais également pour les mouvements lon- gîtudinaux de la selle par rapport au châssis latéral. En d'autres termes, le système à ressorts de charge et cales de friction permet, en coopération avec le jeu longitudinal ménagé entre la selle et les branches de la plaque de garde, un mouvement longitudinal de l'assemblage selle/essieu par rapport au châssis latéral.
Ce mouvement longitudinal, en combinaison avec les mouvements verticaux et latéraux de la selle, permet, à l'assemblage selle/ essieu, d'effectuer un mouvement angulaire par rapport au châssis latéral, de sorte que l'assemblage d'es-
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sieu est auto-directeur indépendamment du châssis latéral, étant donné que l'axe de l'essieu peut-s'aligner de lui-même avec le rayon de courbure de la voie au cours du franchissement d'une courbe.
En résumé, le mouvement latéral complet du bogie de wagon est obtenu de la manière suivante : le mouvement latéral de 1'amsemblage de roues et d'essieu, qui est relié aux parties supérieures de la selle par le raccord 56, entraîne le déplacement de la sella 52 dans la même direction. Le mouvement de la selle est initialement freiné par la résistance offerte par les assemblages de ressorts de charge 90, 91 à la déviation latérale. Etant donné que les forces latérales appliquées à la partie supérieure de la selle sont freinées aux sièges de ressorts de charge inférieurs 87, 87, la selle prend une position inclinée. Ce mouvement est facilité par le basculement de la selle sur la surface bombée du raccord.
Après un mouvemtn latéral prédéterminé, les surfaces en bout des parois latérales 61 et 62 prévues sur le logement de fusée 50 viennent s'envase? sur les surfaces verticales 45 prévues sur les nervures des
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branches 2 5, 25. Un mouvement latéral conplénentaine de 2 '*se3rl'e"est*'ë?r:peché*pEr'T.@s"extPêmitês"lnferisùres des 'branches de plaque de garde 25, 25, de sorte que la selle est amenés pivoter sur les points d'appui 47, entraînant ainsi une plus forte inclinaison de. la selle sans aumenter la déviation .latérale des ressorts de charge.
Le mouvement de bsculemetn de la selle est limité par l'engagement de la partie supérieure des surfaces en bout des parois latérales du logement de fusée 50 sur les surfaces planes intérieures 45
Il est à noter que le mouvement latéral précité est
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du type à menotte de suspension ayant une caractéristiG G3 déviation latérale variable. En d'autres tardes, lorsque la selle a atteint un degré prédéterminé de pivotement ou d'incli-
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naison, le contact entre la partie inférieure des colonnes de guidage et la selle est établi. A ce moment, l'axe de rotation est soulevé vers les points d'appui.
Afin de faire tourner ou basculer la selle davantage, une force plus importante est nécessaire pour compenser la réduction de la longueur effective du bras de pendule ou du bras de menotte de suspension. Suivant une caractéristique importantee l'invention, le bogie de wagon peut être conçu, conformément aux principes décrits ci-dessus, pour une caractéristique de vitesse de déviation latérale spécifique d'une carrosserie de wagon donnée. En d'autres ternes, on peut augmenter ou réduire la longueur totale du bras de pendule en faisant varier la hauteur entre la surface bombée du raccord et les sièges de ressorts de charge inférieurs, ainsi qu'en faisant varier la hauteur des points d'appui par rapport
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Une autre caractéristique de l'invention réside dans la rigidité de 1'asemblage des châssis latéraux et de la
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trVg2, qui réduit la tendance du bogie à prcrnjre une configiration hors équerre que l'en appelle parfois 'mise en p*railôl;7gzramre", dans ,.#quc.le l'axe longitudinal de la traverse s'Jtn.1, à partir de sa position neutre, sous un T:;1 -filrtre ";:1 t t::1 ];;.;la de 900 par rI::0:t au sens .Sb'CÔkÊ.â6i w"L' du râ W ..".Ti 1.t,:;r,Ü.
Ainsi qu'on l'a r.kt.o#e:: ci-dessus, la ...i,se en parail og: an 1: du bogie favorisa l'astre du boudin de roue en perlâts3 .ze den;iex-, de frotter oHtro 1s Gi3S;o.., du rail ai \.,"1;.3 du ::ô :'a."âr.t.': a.. i .y Te.: jt!:1ê x. ,..,et . - ^i Par G; ...:5",'.t..." ,r s lorsqu'un t*gie de "e#.1¯on fnanchic ce#.3 :=03.Y co#di*, la csndin ax±é=1=#1> de la 1:'0".:10:1 porteuse d 501",;,:::11: l.âs'-'.,.'3' L" 1-a rail <'.i"c.k^mC:Z' : l:ï ".".:3 2l:1e q....,i d.ê;/.!nd du C;r:.#,= de cou::-1:.ure de la ..Sé?3..
Cet angle d'attaqua entre le borÌn .::a2'i roua et Is ehsxpigncn du rail prodz,4-t un frottement .^u'4x' ia #.i-*ie qui, à son t.'r'Z:'y"', force l'epsiss à pousse.- le châssis 1=rà=1 1?rérie devant le châssis latéral
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extérieur, faisant ainsi dévier la traverse dans un plan hori- zontal, le degré de mise hors équerre entre les châssis laté raux dépendant du degré d'angularité horizontale permis.
Afin de réduire la mise en parallélogramme du bogie, la traverse comprend, à chacune de ses extrémités, des parois supérieure et inférieure 100 et 101 respectivement, assemblées par des parois latérales inclinées 102 et 103. De préférence, les parois latérales divergent vers le haut et à l'écart de la paroi inférieure 101 Une paroi de renforcement verticale 104 est disposée au centre de la paroi latérale.
Une paire de rebords vertical espacés latéralement 105 105 (figure 4) ressortent vers le bas à partir de la paroi inférieure et des parois laté raies, cas rebords étant disposés de chaque côté de la partie centrale 2 de l'organe de traction 3 Les rebords 105 105 comportent chacun une surface dirige vers le bas 106 9 disposée à l'opposé et à l'écart d'une surface latérale dirigée vers 1'extérieur 107 prévue sur chacune des paroislatérales 11
11a de 1'organe de traction 3.
La séparation entre les surfaces 106 et 107 est prévue à un écartement prédétemriné et elle définit le degré de mouvement horizontal tram versai de la traversa par rapport au châssis latéral dans chaque direction Etant dené que, corne le montre la fore de réalisation illustrée, la portée des rebords est égale à la largeur de l'extrémité de la traverse, le degré d'angularité horizontale est égal à l'écart=ment prédéterminé total divisé par la largeur de la traverse.
Dans la forme de réalisation illustrée, 1'écartemetn prédéterminé est égal à 1,587 m tandis que le degré d'angula- rité horizontale de la traverse dans chaque direction est de l'ordre de C 23' à partir de sa position neutre. Le degré maximum d'angularité de latraverse par rapport au châssis latéral dans chaque direction est de l'ordre de 0 45 et il définit an assemblage pratiquement rigide entre la traverse et les châssis
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latéraux dans le plan horizontal.
Afin d'équilibrer les irrégularités du rail et les déviations verticales des ressorts de chaque essieu sur l'empattement du châssis latéral, ce dernier peut tourner sur un axe inclus dans le plan vertical central de la traverse.
Dans la forme de réalisation préférée, le châssis latéral tourne sur un axe M-M ayant son centre à l'intersection des plans verticaux centraux longitudinaux de la traverse et du châssis latéral, avec le plan horizontal contenant la base 108 de la plaque centrale de traverse 109. En disposant l'axe de rotation dans le plan de la plaque centrale, la traverse reste théori- quement fixe au cours de la rotation du châssis latéral. Par contre, en plaçant l'axe de rotation au-dessus ou en dessous de l'endroit préféré, des forces supplémentaires sont transférées à la plaque centrale, augmentant ainsi l'abrasion et, par conséquent, la vitesse d'usure entre les pièces dans la structure de la plaque centrale.
Afin de permettre la rotation du châssis latéral par rapport à la traverse, le siège de traverse 9 de l'organe de traction comprend une paroi horizontale 110 disposée au cen-
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tre de l'du.serturé"6ãinsi'ou<deôpàroîs en bout divergeant' vers le haut 111 et 112 comportant un sommet imaginaire contenu dans le plan vertical central longitudinal de la traverse.
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L'angle inclus entre les parois 111 et 17.2 est égal à l'angle inclus défini par les parois latérales 102 et 103 de la traverse, de façon à placer ainsi les parois opposées de la traverse et du siège de traverse parallèlement l'une à l'autre en position neutre.
Un élément d'amortissement 114 vient se loger entre ses parois opposées afin d'écarter la traverse du siège 9 Chaque élément comprend un coussinet ou matière élastique 115 à chaque côté duquel sont collées des plaques 117 117. Chaque plaque peut venir se loger dans un renfoncement
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de forme correspondante en vue de maintenir l'élément fixe par rapport aux parois opposées. En outre, afin que le châssis latéral puissetcurene sur l'axe précité, l'élément d'amortissement 114 sert de moyen en vue de réduire progressivement la transmission des vibrations de haute fréquence à la carros- serie du wagon.
Il est à noter que, plus l'angle inclus entre les parois 111 et 112 est faible, c'est-à-dire plus l'inclinai- so des parois est forte, plus la réduction de la transmission des vibrations de haute fréquence est importante, étant donné que le coussinet 115 sera soumis à une plus faible compression et à de plus fortes tensions de cisaillement.
La figure 5 illustre un élément d'amortissement modifé
120,comportant une paire de lèvres verticales 121, 121 Chaque lèvre 121 est formée sur un côté opposé de l'élément 120 pour définir un élément en "U" comportant des parties qui recouvrant les surfaces 107, 107 de l'organe de traction 3. Cette structure à recouvrement amortit le mouvement transversal de la traverse par rapport au châssis latéral.
Afin de limiter le mouvement ascendant de la tra@rse 7 par rapport au châssis latéral 2, chaque colonne 5,5 comporte une butée comprenant un assemblage à écrou et boulon 127. La butée ressort vers l'extérieur à partir de la colonne, dans l'ouverture de traverse 6, en étant verticalement espacée et en recouvrant la paroi supérieure 100 de la traverse, de façon à empêcher la séparation entre la traverse et le châssis latéral.
La butée est disposée sur les colonnes!, ! à une distance de la paroi supérieure 100 inférieure à celle du recouvrement des rebords 105, 105 sur l'organe de traction 3.
En se référant à présent à la figure 6, on représente une cale de friction modifiée 130 comportant une paroi plane inclinée 131. En comparant la cale 34 avec la cale 130, on notcra que la paroi arrière inclinée de la cale 34 est bombée .
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Cette structure courbe permet, à la cale 34,de basculer sur la plaque dusure 32 lorsque la roue franchit une irrégularité du'rail, c'est-à-dire une saillie ou un creux dans la voie.
Ainsi qu'on 1'a mentionné ci-dessus, lorsqu'il rencontre une irrégularité de rail, le châssis latéral s'équilibre ou tourne autour d'un axe M-M En permettant, à la cale 34, de basculer dans les poches 31, on maintient une surface de contact complète entre les cales et les plaques 64 de la selle. Si les cales 34 34 ne pouvaient basculer au cours de l'équilibrage du châssis latéral, un couple de force pourrait s'établir aux extrémités diamétralement opposées des cales, c'est-àdire la pointe d'une cale et le patin de l'autre.
Ce couple de force agissant sur les cales pourrait avoir tendance à faire tourner la selle dans le logement de fusée 50. -¯¯¯¯ ¯
On peut mainten une surface d contact complète entre la cale 13 et la selle en utilisant une plaque d'usure pouvant se déplacer par rapport au châssis latéral au cours de l'équilibrage de ce dernier. Comme le montre le dessin, la plaque d'usure 132 est collée à un côté d'un coussinet 133 en caout- chouc ou une matière annalogue. A l'autre côté du coussinet, est fixée une plaque métallique 134 pouvant venir se loger dans le renfoncement pratiqué dans la paroi inclinée 22 du châssis latéral.
Etant donné que la force portante totale des assem- . blages de ressorts de charge est transférée au châssis latéral via les cales, les coussinets 133, 133 qui sont disposés sous un certain angle par rapport aux ressorts de charge, travail- lent au cisaliement, permettant ainsi, à la plaque d'usure 132, de s'aligner automatiquement au cours de l'équilibrage du châssis latéral. Les coussinets 133, 133 font également office d'amortisseurs supplémentaires en vue d'amortir les vibrations avant de les transmettre au châssis latéral via le système d'arrêt par friction.
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Les figures 7 et 8 illustrent une vue partielle d'un bogie modifié à essieux à suspension indépendante. En résumé, le bogie comprend u châssis latéral @142 comportant un organe de traction 143 et un organe de compression 144 Des colonnes espacées verticalement 145 145 relient les organes 143 et 144 pour définir une ouverture de traverse 146 dans laquelle vient se loger une extrémité d'une traverse 147 supportée suru siège
148.
Tout comme dans la forme de réalisation préférée, les conorganes de traction et de compression se/fondent à leurs extré mités pour définir un logement de plaque de garde 150, la bande
13 de l'organe de traction s'étendant vers le haut sous un angle d'inclinaison pour pénétrer dans le logement. Le logèrent 150 comprend deux branches de plaque de garde creuses et espacées longitudinalement 152, 153 définissant, entre elles, une ouverture de plaque de garde 154 dans laquelle vient se placer le logement de fusée 50 d'une selle 52.
Le logement 150 est fondamentalemen semblable au logement 16, sauf en ce qui concerne la branche de plaque de garde extérieure 153. Cette branche 153 comporte une paroi de guidage verticale dirigée vers l'intérieur 155, ainsi qu'une paroi inférieure horizontale 156 qui relie les parois latérales et la paroi en bout du logement pour former une poche 157 com- portant une surface dirigée vers le bas 158. La branche 152 contient la poche de cale 31 qui, dans sa position opératoire normale, reçoit la cale de friction 34 Dans la position assem- blée du logement de fusée dans l'ouverture de plaque de garde, les sièges 98 et 158 sont situés dans le même plan et coïncident verticalement avec les sièges de ressorts de charge tournés vers le haut 87, 87 de la selle.
Au cours du fonctionnement, la cale 31 est forcée contre la plaque d'usure 64 qui, à son tour, pousse la selle vers la branche de plaque de garde extérieure
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et contre une plaque d'usure 162 disposée sur la paroi verticale
154
Afin de permettre l'équilibrage du châssis latéral, la partie inférieure de.la, traverse est cintrée dans le sens transversal de la traverse pour définir une surface 165 disposée le long d'un arc s'étendant dans le plan longitudinal vertical du châssis latéral. Dans la forme de réalisation illustrée, le siège 148 de la traverse a un contour convexe dans le - sens transversal du chassas et, dans ce siège, vient basculer une etrémité de la traverse 147.
Cette structure à engagement définit un axe de rotation pour le châssis latéral et la traverse, à la fois dans le sens longitudinal et le sens transversal du châssis latéral. Afin de permettre la rotation du châssis latéral sur un axe inclus dans le plan vertical central de la traverse, les parois latérales 166, 167 de celle-ci convergent dans une direction s'écartant de la surface inférieure 165 pour définir un espace libre cunéiforme 168 entre chaque colonne 145 et la paroi latérale opposée de la traverse. Tout cosse dans la forme de réalisation préférée, deux rebords espacés 169, 169 s'étendent à partir de la paroi inférieure de la traverse pour présenter une paire de surfaces 170. 170 s'étendant des deux côtés des surfaces coopérantes 171, 171 du châssis latéral.
Les rebords 169, 169 sont espacés du châssis latéral d'une distance prédéterminée pour limiter le mouvement longitudinal de la traverse par rapport au châssis latéral et arrêter l'inclinaison horizontale de la traverse.
Dès lors, la présente spécification décrit un bogie de wagon de chemin de fer présentant un roulement supérieur, de meilleures caractéristiques de mise en alignement et un meilleur contrôle des oscillations de réson ance du wagon-, par - exemple du roulement du wagon, à des vitesses supérieures à 120 km/heure.
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"Railway car bogie"
The present invention relates to a bogie for a railway wagon with two axles and four wheels of the so-called rigid cross member type. The axles of a bogie of this type are cushioned and stopped in relation to the side frames and the assembly of the side frames and cross member of this bogie can tilt into a properly adjusted position both lengthwise and to the side. transverse direction of the side frames.
A railway saegan bogie of the type intended to operate at speeds above 120 km / hour must be able to:
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1. ensure a greater displacement 'a-rn - ::. axles relative to the G'e'3 asi. '=::; 2. ::;.' Q: f 2.reduce forces dYJ! .a); 1iqi. \ E ::: s existed c. ; itt1.'e the wheel and the rail, as well as the t? ansi5s0n of these forces to the wagon bodywork, 3.reduce to: ainum, its tendency v near the off-square configuration, 4. ; bestow @oulemetn characteristics
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to seat the wheels and axles relative to the rail and 5. provide adequate support to obtain better stability of the wagon.
In :: ré: jl ,, = 5i: é.ale j the bogies of: aÓor.a: 11 of r: ': c'!. 3'j (lises actuals du t; l 'A ..' - ' ', t'EY ", r; 2 ..." z "' '32 T..Y" Se eb Be:) o: -5J ":" êfit that the total lateral 0ùveEent da],?, 7 to 6.35 c2e -? - 1st a;) ;. ': H..IVe;: 1nt de!: Rosie' "'ï3is ;; ïf.i at the center line cW.s': s' ..: rait of the iron chssin track, A grande 'yit-Esse 3'.; i. "; g:;:> é de a '.:. 1: # û!: 1 ± t lateral e.> t insufficient for get :: '' '0 ::; 2 "..;::! lt: soft side.
An attempt has been made to modify the design of the railroad car bogies to achieve a smoother side ride by suspending the freight car body by means of the swinging tie assemblies on suspension handcuffs, which are mounted in the side frame. between the ends of the latter. The oscillating effect of the suspension handcuffs which act like pendulums allows the assembly of the frame of the wheels and the axles of the bogie to move sideways with respect to the body of the wagon, so as to partially absorb the shocks sides transferred by the rails to the side frames. However, this type of bogie does not significantly reduce the dynamic forces created between the wheel and the rail as a result of the vertical impact.
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When a railway car, --- is traveling on a given track at a determined speed and it encounters an irregularity in the rail such as a protruding rail joint, the bogie wheel must pass the irregularity, which requires lifting of the wheel and axle assembly, as well as the unsprung breaststroke connected to it. Depending on the speed of the wagon, this upward movement of the total unsprung mass will cause its acceleration. The higher the speed. the greater the acceleration and, therefore, the greater the forces required to lift the unsprung mass.
Since the upward movement of the mass is not stopped instantaneously at the level of the irregularity of the rail, the wheel rises in a curved path and falls down hitting the rail at the end of its path. During this period of dynamic disturbance, forces are transmitted to the wagon body via the suspension system. These forces accelerate the wear between the wheel and the rail, as well as parts of the railway car bogie. Consequently, by reducing the unsprung basket of the wagon, these forces can be significantly reduced.
One method of reducing the unsprung mass of a bogie of the four-wheeled railway car is to incorporate the side frames of the bogie into the suspended mass and to provide an independent axle suspension system. . As a general rule, in a bogie of this type, the two side frames are rigidly connected to one another by two integral reading edges. This rigid construction eliminates parallelogramming of the bogie (front or rear misalignment of one side frame with respect to the other) and directly minimizes the tendency of the front load wheel to climb up the rail during crossing. the curve depending directly on the angle of attack between the flange of the wheel and the
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head of the rail, that is to say the included angle between them.
In order to maintain the load balance on the four wheels in order to avoid torsion of the rigid frame, compensating members are generally used to transfer part of the weight from one axle to the other. In a type of wagon bogie in which the side frames and the dancing cross member are not integral with each other, in order to minimize the tendency of the front load wheel to climb the rail, it is always highly desirable and often essential to impart maximum rigidity to the cross member and side frames assembly. This rigidity reduces parallelogramming of the bogie and promotes longer life of the wheel flange, while ensuring safer operation at higher train speeds.
In order to further reduce the angle of attack between the front load wheel and the rail and to achieve proper rolling characteristics of the axle relative to the rail when crossing a curve, the axle must be self-steering independent of the bogie, which requires an aptitude for an angular and longitudinal location -of the axle with respect to the side frame, so as to allow the axle of the axle to align with itself with the radius of curvature of the track.
In order to be able to use efficiently and safely at high speeds a freely spreading axle suspension system capable of performing longitudinal, vertical and lateral movement, it is important to provide for damping.
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appropriate suspension system, given qi, it <2: "lic <r3 the stability of the wagon. In order to meet the required conditions with regard to the suspension to obtain a" T'nna ca = <rolling acteristic in a bogie with axles, zi i3e bzz stopping mechanism of the Coulomb type which will be deeri.t below
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and which is operated by the load suspension system.
Since the total load is supported by the stop mechanism, a determined amount or percentage of force can be used to regulate the oscillations of the unsprung mass, the handcuff type effect of the chassis suspension, as well as the longitudinal movement of the resulting axle being described below.
One of the objects of the present invention is to provide a railway car bogie with satisfactory running and operation at speeds greater than 120 km / m hour.
According to the invention, there is provided a bogie of a railway wagon with two axles and four wheels comprising ao a pair of side frames between which extends a dancing cross member, this bogie being characterized in that each side frame defines a pair of guard plates open towards the bottom each defined by two vertical branches spaced apart and each capable of receiving a rocket lonement from a rocket saddle, the saddle comprising said cough and a longitudinal base resting on the latter.
Each side frame
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includes L, âii .ea: .t2 "J. - r :: '$ ort -5 t éte.nèa: nf- ntr-ê âa' s. '' s, th of the rocket and the guard plate as well as 'a sl'Bnt <* 3 friction comprising: a friction block arranged between at least one of the branches of the guard plate and the rocket length in view
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to resist the vertical, longitudinal and lateral â.ii.3ât.G '.' rC.â of the rocket saddle with respect to the ehsSsis L: "tr <: 11, the friction block being kept. engaged? Br .. . ''. r ^ â .. ^ â on the rocket housing by means of the spring loaded element.
In.% "AS: .." s the present 5.:."3:É'.m,â describes a wagon bogie cospran & nt two 3diJ..G'a ':, Z. ËF uàwo ..: ts and of wheels extending from one track to another, two sL "-4''iiXy frames as well as a cross member provided in each frame, lettara.1 and supported
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elastically on the soft axle :: of the assembly la travere
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and the side chas5iz ccprtat un = a 5ttlct'e cooperating intended to connect the tr7G = -Z d'G I: # nàé .2 swivels to each side frame on "wu.9 da will seduce the = tex: dance to the misa in paral151ogrEDc from the c6i -sa lLa ± .tnizà the horizontal angular giJu Jen- * nt of the rail, d3 pre ± 6za nec at an angle of approximately '00451 in each dir-af7tio7.l from its jumped position.
In a realization force pà% µf6r6e of 1? In = J> az # S, we have each side frame; c; .oepz> <; nù losen <ant * of plcgtaes .3e
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garda; iLzpçz # G- # ax e; #tr "## ii.t <s oppos.3 at logeanm = from those F - ': r -, <' - '" ""' '' '' '' '' 1 '' '' '' 'rm. {. ':::' \ it "'' '' '' 'f')} iss3.eu aS.> n = 1. f -. '7.iI: ès:' ht: ':: .- o - <"-; de fc2'-3 Return su, '' Mq3 jssa.ec G: '....... 4. (; v¯. dee, 2 (". 1.:::,J d62.ëxents d j1. Q1: pe? Icioa j; 1 = .3 = J..1: 5 il &zr;enn; ii> 3 1; goe: #>.> 'I: to #ri "éQ and .v # ;: ai :. ts = "cnj ± s <#iz c 1 = 3.: ù ': 1.ù <ie Ô-zis flS-ri; =, uééz .àa # z, = o <> c.,; sL1 <3 = ; t, ù1363 lél fG. # r = <- J rl = ù> '1 .. # cF, f; fl. * Q 3, ois pz "1ÈE% õ j? es p; 211" ± ± de -salc 'J G <# #jy.> "; À # é. <3 dcGt r.;> Zit <ài # p..fl> 16th: ù en <-: JPµ.ù v <= i'z l's - 1 ; -: ':.' \ 2.:2p11-0r<t - a., - - .... ,,,,., - .'3 ,, n .., ... =, -. = n,;; = a,. -.¯-z .j, = =,.,; sellc;
<ii ifl>; 1: b = z, f <1 '+ ± 1? # .Je # 5 1% flc .cc; z. * ## ù 3, G jé.jr = 1.ir: as base of a lateral chassie.
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We will describe .2 of the forces dG r% µ-a], iJ # 1? Iioiz ë <3 1'ia = Vt! N-'e7,5, title of -x #> ploE, by rafering at.:t desolas annexes in 1 = isqu-S: the figure ei-t una elatiOt ': latXr;: 1.ej par.ti = lle>: ent in co.5p =, of a bcie e 1 railway agon s1 .i 'e..ùt the invention; Figure 2 is a partial plan view, partly in section, taken along line 11-11 of Figure 1;
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Figure 3 is an elevation in section 'x-years, taken along the line III-III of Figure 2; Figure 4 is a partial elevation in cross section, taken along line IV-IV of Figure 1;
Figure 5 is an elevation similar to that of Figure 4 showing a modified embodiment of the invention
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FIG. 6 is a partial vertical section showing another embodiment of the invention; Figure 7 is a partial side elevation, partly in section, of a still further embodiment of the invention and Figure 8 is a partial elevation, in cross section, taken along the line VIII-VIII of Figure 7
Referring now to Figures 1 to 3 of the accompanying drawings, there is shown a partial view of an axle railway wago bogie. The bogie includes a side frame
2 comprising a traction member 3 and a compression member 4.
At the center of the frame, there are two vertical columns spaced apart 5.5 connecting the members 3 and 4 to form and partially define a cross member opening 6 The opening 6 receives one end of a cross member 7 arranged so that its longitudinal axis is perpendicular to the length of the frame 2.
The traction member 3 comprises a central part 8 forming a seat 9 for supporting the end of the cross member, as will be described below.
The tension member 3 and the compression member 4 each have a pair of laterally spaced side walls 11, 11 and 12, 12a respectively, which are connected by transverse bands 13 and 14 respectively. The members 3 and 4 generally merge at 15, while the frame - extends beyond these members to define a housing for the guard plate 16 comprising an upper part 17.
The upper part 17 has a rectangular cross section. and it has laterally spaced inner and outer side walls 18 and 19. The side walls 18 and 19 are joined by an extension of the strip 14 of the compression member 4 to form a top wall 20 and a wall.
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in bo-u-1 their inclined 21. The strip 13 of the traction member 3 extends upwards at an inclined angle in an inclined wall 22, in. the housing 16, while it merges with the upper part 17 to force a wall
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infé <-isure 23 and an inclined end interior wall 24.
The walls 22 and 24 diverge from an imaginary peak which is included in a vertical plane bisecting the included angle formed between the walls.
Housing 16 comprises branches of plates of
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hollow guard spaced apart loùigitudinalezeni 25, 25 which are formed by the inner and outer side walls 18 and 19, indicated by the walls 26 and 27. Each pair of branches; s, acées provided at each end of the side frame defines an opening of guard plate between them. Each hollow branch defines, in combination with its
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wall T-nclisa u.-4th pocha S2 inside the branch.
In cliaqua pocha, had diúp03C, on the inclined wall, a friction plate 32 comprising a friction wedge seat 33 directed downwards and intended to come into engagement on a friction wedge 34
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F = 4s of gizide plate opening 30, each branch of 2-5 LS guard plate supports a pair of vertical ribs 1Q ,, !!! (figure 2).
ChH1u..n? "Vuz;.! Q, jij. Present, ²p8 surface of> ù1daza ven? Icale '+2," lS2 "from 5PigGe to' i q = .J # àvÉunà 4th plate of" jar4e,. , The 'sunfEcs dni..6t1fc1BC% 2, 42 are "'.]) Arranged in the mzma plane and dfia3.5 are partially the perimeter of the opening of the guard plate 30 In addition, each branch wins a pair of surfaces opposite planes and
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spaced, arranged on the dî-ia50 towards 1'1 in1: é1 "ieur ', -. of each nose-saw.4-ea,' +1, near the opening of the guard plate 30. The pairs , each> - defined surface, ppr a surface 'verticaly less than 45' and Ylpé a flat surface. "sup6à
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upper side offset 46.
The junction of the surfaces 45 and 46 forms a fulcrum 47 (FIG. 3) which will be described below in more detail. As shown more clearly in Figure 1, the upper part of each rib 40,41 extends longitudinally towards 1, inwardly along the peripheral edges of the housing defining the opening 30 to define a surface 48 directed downwards which forms. stop function as will be described below.
The guard plate opening 30 receives a spindle housing 50 of a spindle saddle 52 which, in turn, receives one end of a wheel and axle assembly 53. The end of the axle knuckle comes in. fit into an anti-friction roller bearing 55 which cooperates with a bearing fitting 56 arranged
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in the rocket housing 50. fez. "¯w!" '' * "'' 'A, 0- ¯ ¯ ----.---------- ;; ---" ------: --- i . ri ', (! "; \ o ,,' '" "The rocket housing 50 (Figure 1) has a top wall 60 and longitudinally spaced vertical walls 61 and 62 which define a compartment 63 therebetween.
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cut 65, is housed the a.sscsM.sga connection and spindle bearing mentioned above.
A pair of friction plates 54 64 are disposed between two vertically spaced lugs 65, 65 disposed on the outwardly directed surfaces of the walls 61 and 62. On each wall 61 and 62, in the compartment 63, two lugs are arranged. detention .
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66) xyz destm6es to. rain't hold the rccord-l.ti1ra134en 'in 1ë. compartment S3 <In position a $ 0nbl3, the sUcàce bOmÍ:> e! of the connector 56 contacts the .3 SMp6r2.aura 60, thereby allowing relative rocking movement between the connector and the saddle for a purpose which will be described in more detail below. A conventional bearing retainer block 67 is attached to a bottom wall 68 of the housing to hold the wheel and axle assembly, as well as the bearing connector, in the assembled position.
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Referring to figure 2, 011 T = ut note that at an intermediate point of its length, each ar'jicale wall of the logsriti2 rocket 50 two ledges -1-a guidaga ë:; 3n'dant towards the outside, , "ielir" 1Q, 71 which are tale: .m in the ple.! i will interfere with each wall. The edges 20 it c'ëfiniaset ,, 1: x == 1 faces of g;, 1idg.a 72 '$ Í2 opposite to ;: su ::> f ;;., Es de guids '; -. Ticales z.2, 42. From the scrtea the edges 70:>'; 1 limit 1 to #z = :: ve Wed. -, relative of the saddle between the D & nçhG5 of the plate -: ga << e 25, 25 in the longitudinal direction of the chessis. Ch2.qc2: edge of the surfaces directed downwards and vars the h: rcs' II, 73 and 7i, 76> respectively.
In order to e; '1j? Cher the spsrE'; ioa vertical between the saddle and the frame the surfaces 73,? 3 come to engage on a stop element 50 The stop element
80 includes a nut and bolt asselbalg which is disposed on the lower portion of each outer side wall rib 40 and spaced below the flanges 70 70 of the rocket housing 50 In this way, when housing 16 moves upward. relative to the saddle, the stopper 80 co-operates with the surfaces 73 73 of the flanges to limit the upward movement of the housing.
In order to limit the extreme upward movement of the saddle relative to the housing 15 the downwardly directed surfaces 48, 48 of the ribs 40; 41 come to engage on the upwardly directed surfaces 74 74 of the flanges 70, 71.
A pair of arms 85 and 86 extend longitudinally outward in opposite directions extending in the same plane from the base of the rocket housing 50. Each arm 84 and 86 has an upward facing surface. 87, 87 serving as the lower seat of springs for the suspension system of the railway car bogie. The bogie suspension system includes a set of spring assemblies
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load 80 91 arranged on the lower seats for transferring the load from the wagon to the saddle via the frame.
As mentioned above, each branch of crest guard plate 25, 25 comprises a pocket 31 intended to receive a wedge 34 Each wedge 34 comprises a flat vertical wall 95 and a curved or convex inclined wall 96 having a friction surface intended to engage on the wear plate 32 a horizontal wall 97, perpendicular to the vertical wall 95, connects the divergent walls 95 and 96
The wall 97 had a downwardly directed surface 98 which defines an upper seat for the bogie load springs - the wagon in the assembled position of the bogie,
the wedges are placed on top of the load springs in the pochas and they are pressed to engage the friction plates in order to attract the vertical and lateral movements of the saddle in relation to the lateral chasis and to maintain elastically the rocket housing 50 in a central position with respect to the guard plate branches 25 25.
Therefore, each friction block is part of a stop system which is controlled by the action of the load springs and, therefore, each block provides a friction force proportional to the load of the wagon, not only for vertical and lateral movements, but also for longitudinal movements of the saddle in relation to the side frame. In other words, the system of load springs and friction wedges allows, in cooperation with the longitudinal play formed between the saddle and the branches of the guard plate, a longitudinal movement of the saddle / axle assembly with respect to the side frame.
This longitudinal movement, in combination with the vertical and lateral movements of the saddle, allows the saddle / axle assembly to perform angular movement with respect to the side frame, so that the saddle assembly is
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The axle is self-steering independent of the side frame, since the axle centerline can align itself with the radius of curvature of the track when crossing a curve.
In summary, the complete lateral movement of the wagon bogie is obtained as follows: the lateral movement of the wheel and axle assembly, which is connected to the upper parts of the saddle by the connector 56, causes the displacement of sella 52 in the same direction. The movement of the saddle is initially constrained by the resistance offered by the load spring assemblies 90, 91 to the lateral deflection. Since the lateral forces applied to the upper part of the saddle are braked at the lower load spring seats 87, 87, the saddle assumes an inclined position. This movement is facilitated by the tilting of the saddle on the convex surface of the fitting.
After a predetermined lateral movement, the end surfaces of the side walls 61 and 62 provided on the rocket housing 50 silt? on the vertical surfaces 45 provided on the ribs of the
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branches 2 5, 25. A lateral movement of about 2 '* se3rl'e "is *' ë? r: peché * pEr'T. @ s" extPêmitês "lnferisùres of 'guard plate branches 25, 25, so that the saddle is made to pivot on the fulcrum points 47, thus causing the saddle to tilt more without increasing the lateral deflection of the load springs.
The tilting movement of the saddle is limited by the engagement of the upper part of the end surfaces of the side walls of the rocket housing 50 with the inner flat surfaces 45
It should be noted that the aforementioned lateral movement is
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of the suspension handcuff type having a variable lateral deflection characteristic. At other times, when the saddle has reached a predetermined degree of pivoting or tilting
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naison, contact between the lower part of the guide columns and the saddle is established. At this moment, the axis of rotation is raised towards the support points.
In order to rotate or tilt the saddle further, more force is required to compensate for the reduction in the effective length of the pendulum arm or suspension handcuff arm. According to an important feature of the invention, the wagon bogie can be designed, in accordance with the principles described above, for a specific lateral deflection speed characteristic of a given wagon body. In other words, the total length of the pendulum arm can be increased or reduced by varying the height between the crowned surface of the fitting and the lower load spring seats, as well as by varying the height of the dots. support relative
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Another feature of the invention lies in the rigidity of the assembly of the side frames and the
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trVg2, which reduces the tendency of the bogie to prcrnjre an out-of-square configuration which is sometimes called for by 'setting in p * railôl; 7gzramre', in,. # quc.the longitudinal axis of the crossmember is Jtn.1, from its neutral position, under a T:; 1 -filrtre ";: 1 tt :: 1] ;;.; la of 900 by rI :: 0: t in the sense .Sb'CÔkÊ.â6i w" L ' du râ W .. ". Ti 1.t,:; r, Ü.
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exterior, thus deflecting the cross member in a horizontal plane, the degree of out-of-squareness between the side frames depending on the degree of horizontal angularity allowed.
In order to reduce the parallelogramming of the bogie, the cross member comprises, at each of its ends, upper and lower walls 100 and 101 respectively, assembled by inclined side walls 102 and 103. Preferably, the side walls diverge upwards. and away from the bottom wall 101 A vertical reinforcing wall 104 is disposed in the center of the side wall.
A pair of laterally spaced vertical flanges 105 105 (Figure 4) protrude downward from the bottom wall and sidewalls, where the flanges are disposed on either side of the central portion 2 of the pulling member 3 The flanges 105 105 each have a downward facing surface 106 9 disposed opposite and away from an outward facing side surface 107 provided on each of the side walls 11
11a of the traction member 3.
The separation between the surfaces 106 and 107 is provided at a predetermined spacing and it defines the degree of horizontal movement of the traverse from the side frame in each direction In each direction, as shown in the illustrated embodiment, the reach of the flanges is equal to the width of the end of the cross member, the degree of horizontal angularity is equal to the total predetermined deviation divided by the width of the cross member.
In the illustrated embodiment, the predetermined gap is 1.587m while the degree of horizontal angularity of the crossmember in each direction is on the order of C 23 'from its neutral position. The maximum degree of angularity of the cross member to the side frame in each direction is of the order of 0 45 and it defines a practically rigid connection between the cross member and the frames
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lateral in the horizontal plane.
In order to balance the irregularities of the rail and the vertical deflections of the springs of each axle on the wheelbase of the side frame, the latter can rotate on an axis included in the central vertical plane of the cross member.
In the preferred embodiment, the side frame rotates on an axis MM having its center at the intersection of the longitudinal central vertical planes of the cross member and the side frame, with the horizontal plane containing the base 108 of the cross member center plate 109. By placing the axis of rotation in the plane of the central plate, the cross member theoretically remains fixed during the rotation of the side frame. On the other hand, by placing the axis of rotation above or below the preferred location, additional forces are transferred to the central plate, thus increasing the abrasion and, consequently, the rate of wear between the parts. in the structure of the central plate.
In order to allow rotation of the side frame with respect to the cross member, the cross member seat 9 of the traction member comprises a horizontal wall 110 disposed at the center.
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be of the du.serturé "6ãinsi'ou <deopàroîs end diverging 'upwards 111 and 112 having an imaginary vertex contained in the longitudinal central vertical plane of the cross member.
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The included angle between the walls 111 and 17.2 is equal to the included angle defined by the side walls 102 and 103 of the cross member, thereby placing the opposite walls of the cross member and the cross seat parallel to each other. the other in a neutral position.
A damping element 114 is housed between its opposite walls in order to separate the cross member of the seat 9 Each element comprises a cushion or elastic material 115 to each side of which are glued plates 117 117. Each plate can be housed in a recess
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of corresponding shape in order to keep the element fixed relative to the opposite walls. Further, in order to keep the side frame strong on the aforementioned axis, the damping member 114 serves as a means to gradually reduce the transmission of high frequency vibrations to the wagon body.
It should be noted that, the smaller the angle included between the walls 111 and 112, that is to say the greater the inclination of the walls, the greater the reduction in the transmission of high frequency vibrations. important, since the bush 115 will be subjected to lower compression and higher shear stresses.
Figure 5 illustrates a modified damping element
120, comprising a pair of vertical lips 121, 121 Each lip 121 is formed on an opposite side of the element 120 to define a "U" element having parts which cover the surfaces 107, 107 of the traction member 3 This overlapping structure dampens the transverse movement of the cross member relative to the side frame.
In order to limit the upward movement of the tra @ rse 7 relative to the side frame 2, each column 5.5 has a stopper comprising a nut and bolt assembly 127. The stopper protrudes outward from the column, in transom opening 6, being vertically spaced and covering the top wall 100 of the transom, so as to prevent separation between the transom and the side frame.
The stopper is placed on the columns !,! at a distance from the upper wall 100 less than that of the overlap of the flanges 105, 105 on the traction member 3.
Referring now to Figure 6, a modified friction wedge 130 is shown having an inclined planar wall 131. Comparing the wedge 34 with the wedge 130, it will be noted that the inclined rear wall of the wedge 34 is domed.
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This curved structure allows the wedge 34 to tilt on the wear plate 32 when the wheel crosses an irregularity du'rail, that is to say a protrusion or a depression in the track.
As mentioned above, when it encounters a rail irregularity, the side frame balances or rotates around an axis MM Allowing the wedge 34 to swing into the pockets 31, a complete contact surface is maintained between the wedges and the plates 64 of the saddle. If the wedges 34 34 could not swing during the balancing of the side frame, a force torque could be established at the diametrically opposed ends of the wedges, i.e. the tip of a wedge and the shoe of the other.
This force torque acting on the cleats could tend to turn the saddle in the rocket housing 50. -¯¯¯¯ ¯
A full contact surface between the shim 13 and the saddle can be maintained by using a wear plate which can move relative to the side frame during the balancing of the latter. As shown in the drawing, the wear plate 132 is glued to one side of a pad 133 of rubber or the like. On the other side of the pad, is fixed a metal plate 134 which can be received in the recess made in the inclined wall 22 of the side frame.
Since the total load-bearing capacity of the assem-. The load spring blocks are transferred to the side frame via the shims, the bearings 133, 133 which are arranged at an angle to the load springs, work in shear, thus allowing the wear plate 132, automatically align itself during side frame balancing. The bearings 133, 133 also act as additional shock absorbers to dampen vibrations before transmitting them to the side frame via the friction stop system.
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Figures 7 and 8 show a partial view of a modified bogie with axles with independent suspension. In summary, the bogie comprises a side frame 142 comprising a traction member 143 and a compression member 144 Vertically spaced columns 145 145 connect the members 143 and 144 to define a transom opening 146 in which one end of the beam fits. '' a 147 cross member supported on the seat
148.
As in the preferred embodiment, the tensile and compressive members merge at their ends to define a guard plate housing 150, the band.
13 of the pulling member extending upwardly at an angle of inclination to enter the housing. The housing 150 comprises two hollow and longitudinally spaced guard plate branches 152, 153 defining, between them, a guard plate opening 154 in which is placed the rocket housing 50 of a saddle 52.
Housing 150 is basically similar to housing 16, except for the outer guard plate branch 153. This branch 153 has a vertical guide wall facing inward 155, as well as a horizontal bottom wall 156 which connects the side walls and the end wall of the housing to form a pocket 157 having a downwardly directed surface 158. The branch 152 contains the wedge pocket 31 which, in its normal operating position, receives the friction wedge 34. In the assembled position of the knuckle housing in the guard plate opening, the seats 98 and 158 are located in the same plane and vertically coincide with the upward facing load spring seats 87, 87 of the saddle.
During operation, the wedge 31 is forced against the wear plate 64 which in turn pushes the saddle towards the outer guard plate branch.
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and against a wear plate 162 disposed on the vertical wall
154
In order to allow balancing of the side frame, the lower part of the cross member is arched in the transverse direction of the cross member to define a surface 165 disposed along an arc extending in the vertical longitudinal plane of the side frame. . In the illustrated embodiment, the seat 148 of the cross member has a convex contour in the transverse direction of the chassas and, in this seat, one end of the cross member 147 is tilted.
This engagement structure defines an axis of rotation for the side frame and cross member, both in the longitudinal direction and the transverse direction of the side frame. In order to allow rotation of the side frame on an axis included in the central vertical plane of the cross member, the side walls 166, 167 thereof converge in a direction away from the lower surface 165 to define a wedge-shaped free space 168 between each column 145 and the opposite side wall of the cross member. While pod in the preferred embodiment, two spaced flanges 169, 169 extend from the bottom wall of the cross member to present a pair of surfaces 170, 170 extending on both sides of the cooperating surfaces 171, 171 of the frame. lateral.
The flanges 169, 169 are spaced from the side frame a predetermined distance to limit longitudinal movement of the cross member relative to the side frame and stop horizontal tilt of the cross member.
Therefore, this specification describes a railroad car bogie having superior rolling, better alignment characteristics and better control of the car resonant oscillations - e.g. car rolling, at high speeds. speeds greater than 120 km / hour.