Dispositif amortisseur pour véhicule de chemin de fer La présente invention a pour objet un dispositif amortisseur pour véhicule de chemin de fer capable de supporter des chocs et de protéger le châssis aussi bien que le chargement du véhicule d'une façon plus efficace que ce n'était le cas dans les dispositifs de ce type déjà connus.
Le dispositif amortisseur selon la présente inven tion, est destiné à un véhicule comprenant un châssis et un longeron glissant, entre lesquels sont disposés des amortisseurs de haute capacité, véhi cule dans lequel le longeron est formé de différents éléments mobiles les uns par rapport aux autres dans le sens longitudinal, de façon à augmenter ou diminuer la longueur totale de ce longeron sous l'action des forces de compression ou de traction que subit le véhicule.
Le dispositif selon l'invention comprend en outre, des moyens pour absorber les chocs transmis à travers le longeron, ces moyens étant attachés à chacun des éléments du longeron et étant mis en action durant chaque déplacement de ces éléments de façon à absorber une fraction de l'énergie des chocs de traction ou de compression qui se transmet le long du longeron glissant.
Le dispositif amortisseur selon l'invention, pré sente par rapport aux dispositifs du même type déjà connus, l'avantage de permettre l'absorption de très grandes énergies, les différents organes d'ab sorption des chocs absorbant chacun une partie de cette énergie. Il permet, en outre, d'éviter la pré sence des dispositifs à engrenage de traction qui, dans les véhicules du type mentionné plus haut déjà connus, coopèrent avec les crochets d'accou plement fixés aux deux extrémités du longeron glissant.
Dans le dispositif amortisseur selon l'invention, l'énergie des chocs se transmet par le longeron glissant aux organes d'absorption selon les princi- pes de la loi de conservation du moment et dans une forme d'exécution préférée ces organes d'ab sorption d'énergie sont agencés de façon à travail ler avec une caractéristique force-course sensible ment constante, au moins durant une partie de leur course.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, différentes formes d'exécution du dispositif selon l'invention. La fig. 1 est une vue en plan partielle d'un véhi cule sur lequel est montée la première forme d'exécution du dispositif ; la fig. 2 est une vue partielle en perspective du longeron glissant du véhicule de la fig. 1, les dif férentes pièces étant représentées en dehors de leur position normale ; la fig. 3 est une vue partielle, partiellement coupée, en plan et à plus grande échelle du lon- geron de la fig. 2 ;
la fig. 4 une vue analogue à la fig. 3, montrant le longeron en élévation ; la fig. 5 une vue en perspective de la partie du longeron vue aux fig. 3 et 4, certaines parties étant arrachées ; les fig. 6, 7, 8, 9 et 10 des vues en coupe trans versale, respectivement selon les lignes 6-6, 7-7, 8-8, 9-9 et 10-10 de la fig. 3 ; la fig. 11 est une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la fig. 16b ;
la fig. 12 est une vue partielle en plan, partielle ment coupée d'une extrémité du longeron de la fig. 2 la fig. 13 une vue en coupe longitudinale selon la ligne 13-13 de la fig. 12 ; la fig. 14 une vue en coupe transversale selon la ligne 14-l4 de la fig. 13 ; la fig. 15 une vue en coupe transversale selon la ligne 15-15 de la fig. 12 ;
les fig. 16a, 16b,<B>16e</B> et 16d sont des coupes lon gitudinales schématiques et partielles du longeron de la fig. 2 dans différentes positions de fonction nement, une force de compression étant appliquée à l'extrémité gauche du longeron; les fig. <I>17a, 17b,</I><B>17e</B> et 17d sont des vues sem blables aux fig. 16a, 16b, 16c et 16d, mais montrant diverses positions relatives des éléments du longe- ron glissant lors d'un choc appliqué à son extré mité droite ;
les fig. 18a et 18b sont des coupes longitudina les schématiques partielles des éléments du longe- ron lors d'un choc de traction, appliqué au crochet d'accouplement droite ; les fig. 19a et 19b sont des vues semblables aux fig. 18a et<B>l 8b</B> lors d'un choc de traction appliqué au crochet d'accouplement gauche ; la fig. 20 est une vue en perspective partielle d'une seconde forme d'exécution ;
la fig. 21 une vue en coupe transversale selon la ligne 21-21 de la fig. 20, et la fig. 22 une vue en coupe transversale selon la ligne 22-22 de la fig. 20.
Les véhicules de chemin de fer à amortisseurs de châssis comprennent un support de crochets d'accouplement qui s'étend sur toute la longueur du véhicule et qui est séparé du châssis supportant le chargement, ce support est relié au châssis par un dispositif absorbant l'énergie des chocs, qui, lors d'un choc de compression ou de traction appliqué sur les crochets, entre en action et ne transmet au châssis et par conséquent au chargement, que des chocs dont l'énergie est insuffisante pour en dommager ledit chargement.
Pour simplifier et alléger les termes utilisés dans la description qui va suivre, le dispositif destiné à absorber l'énergie, employé pour régler l'importance de l'énergie transmise au châssis du véhicule et au chargement sera appelé le dispositif amortisseur de protection du chargement.
Le support des crochets d'accouplement consti tue un longeron glissant porté par le châssis du véhicule et mobile longitudinalement par rapport à ce dernier. Jusqu'à maintenant, de tels longerons glissants étaient formés d'un organe s'étendant d'un bout à l'autre du véhicule et portant les crochets d'accouplement à ses deux extrémités. De tels lon gerons sont naturellement soumis à des forces extrêmement grandes lors des chocs, spécialement lors de collision entre deux véhicules, ou de chocs à l'intérieur d'une composition.
Dans ce cas, lorsque le véhicule considéré se trouve à la tête d'une com position, l'énergie d'un choc subi par l'accouple ment avant se transmet à travers le longeron glis sant à l'autre crochet d'accouplement et de là, à tous les véhicules de la composition. De tels chocs peuvent correspondre à des vitesses de l'ordre de 16 km par heure. Comme le crochet d'accouplement intérieur est relié au second véhicule de la composition, le lon- geron glissant .bute contre ce second véhicule et l'énergie du choc est entièrement absorbée par le longeron qui tend à se voiler.
On a déjà proposé de monter sur les longerons des dispositifs amortisseurs intermédiaires coopé rant avec les crochets d'accouplement pour réduire l'énergie transmise aux longerons. Les dispositifs proposés comprenaient des organes élastiques ou à friction caractérisés par une caractéristique force- course incurvée, la force augmentant rapidement d'un minimum à un maximum en fonction de la course de l'amortisseur. Comme l'espace à disposi tion pour le longeron et les crochets d'accouple ment est limité et comme les prescriptions gouver nementales limitent la longueur de la course de ces amortisseurs,
on doit se contenter habituellement d'une course de l'ordre de 5 à 8 cm pour absorber l'énergie du choc à la compression et de l'ordre de 2,5 à 5 cm pour absorber l'énergie d'un choc à la traction. De telles limites entraînent naturelle ment une limite correspondante à l'énergie qu'est capable d'absorber le dispositif amortisseur. Dans certains cas, cette énergie est, par exemple, limitée à environ 69 000 kgm à la compression.
Or, les chocs de compression qui peuvent se pro duire sous l'effet d'un véhicule animé d'une vitesse de 16 km/h, peuvent atteindre une énergie de 180 000 kgm. Par conséquent, une telle énergie est capable de voiler le longeron.
Le dispositif qui va être décrit maintenant, évite la nécessité de prévoir un amortisseur intermé diaire à chaque extrémité du longeron et réduit efficacement l'importance de l'énergie transmise d'une extrémité à l'autre du longeron glissant.
Le longeron glissant et le dispositif amortis seur 10 représentés au dessin sont incorporés au châssis 12 d'un véhicule de chemin de fer de cons truction standard. La plus grande partie du châs sis 12 s'étendant depuis l'une des extrémités du véhicule jusqu'au-delà de sa partie centrale, est représentée à la fig. 1. La partie non représentée est pratiquement identique à celle qui est visible à la fig. 1. Le châssis 12 comprend des longerons latéraux 13 et des traverses d'extrémité 14 dont seule l'une est représentée, reliant les extrémités des longerons 13.
Des plaques d'angle ou d'autres dispositifs de fixation assurent la liaison rigide entre les traverses 14 et les longerons 13. Des entre toises 16, des barres longitudinales 17 et des tra verses intermédiaires 18 forment le squelette du châssis. Un longeron central 19 du type Z-26 s'étend d'une extrémité à l'autre du châssis 12. Ce longeron forme un canal ouvert vers le bas, et pré sente des brides 21 s'étendant vers l'extérieur à sa partie inférieure. La poutre 19 qui forme le lon- geron central fixe, supporte les traverses 18, les entretoises 16 et les barres longitudinales 17.
Le longeron 10 et le dispositif amortisseur qui vont être décrits sont disposés dans un espace 22 déli mité par des flancs verticaux 23 et un fond hori zontal 24 qui forment des éléments de la poutre 19. Ce longeron glissant est constitué d'une poutre mo bile 26 composée elle-même de deux éléments cou lissants 27 et 28, disposés bout à bout. Ces élé ments 27 et 28 sont normalement espacés l'un de l'autre, comme on le voit à la fig. 5. Lors d'un choc de traction ou de compression, ils se déplacent l'un par rapport à l'autre dans la poutre 19 en se rap prochant ou en s'éloignant selon la direction du choc.
Ces déplacements ont lieu entre deux posi tions extrêmes délimitées. Lorsque l'une ou l'autre de ces positions extrêmes est atteinte, le longeron glissant 26 se déplace comme une seule pièce par rapport à la poutre fixe 19. Le dispositif amortis seur comprend un amortisseur de tension 29, agencé de façon à entrer en action pendant la période durant laquelle les éléments du longeron glissant se déplacent l'un par rapport à l'autre.
Cet amortisseur de tension absorbe alors une portion de l'énergie des chocs de compression ou de trac tion que subissent les crochets d'accouplement 31 montés aux extrémités extérieures des éléments 27 et 28. Le dispositif amortisseur comprend, d'autre part, un dispositif d'absorption de haute puissance désigné par 32 et monté dans un logement 33 limité d'une part, par l'élément 26, et, d'autre part, par la poutre 19. Ce dispositif d'absorption ou dispositif amortisseur de protection entre en action lorsqu'il est nécessaire de réduire la grandeur de l'énergie de choc qui est transmise au châssis 12, et par là, à la caisse du véhicule et au chargement.
Les longerons avec dispositif amortisseur 10 peuvent être montés sur des véhicules existants de même que sur de nouvelles constructions. Les véhi cules conventionnels déjà en service comprennent généralement une poutre centrale standard de type Z-26 telle que celle qui est représentée au dessin. Toutefois, le dispositif amortisseur décrit peut également être monté dans une poutre longi tudinale fixe présentant une autre forme.
Les éléments 27 et 28 sont formés chacun de profilés capables de résister à des chocs appliqués sur les crochets 31 qu'ils portent à leurs extrémités extérieures. Ces profilés ont une section en H et zomprennent deux flancs verticaux 34 dont les milieux sont reliés par une âme horizontale 36. Les dimensions du profilé sont choisies de telle façon due les flancs 34 soient séparés des flancs verti caux 23 de la poutre 19 par des jeux permettant le déplacement libre du longeron 26.
Dans le cas où le dispositif décrit est monté sur un véhicule déjà existant, on constatera que le profilé Z-26 qui forme la poutre centrale présente des dimensions suffisantes pour permettre l'introduction d'un pro filé en H de dimensions standard. Des plaques de support fixées aux brides 21 de la poutre 19 retien- zent les éléments 27 et 28 à l'intérieur de l'es pace 22. Comme on le voit à la fig. 2, l'élément 28_ est pourvu d'une plaque soudée qui ferme un loge ment 33 dans lequel est introduit un dispositif amortisseur 32.
Les extrémités extérieures des éléments 27 et 28 sont pourvues chacune d'un carénage contenant les crochets d'accouplement 31, qui sont supportés par des organes 23. Ces carénages 38 étant identiques, seul celui qui est fixé à l'extrémité droite de l'élé ment 28 est représenté au dessin (fig. 12 à 15). Le carénage 38 comprend deux plaques verticales 39 placées en regard l'une de l'autre, et s'étendant obliquement en s'écartant l'une de l'autre pour per mettre des déviations du crochet 31 à partir de sa position médiane.
L'autre extrémité du carénage 38 est fixée par soudage à un bloc 41 qui est fixé lui- même à l'extrémité extérieure de l'élément 28. Le bloc 41 est fixé aux flancs 34 de l'élément 28 par des plaques de renforcement 42 et 43 qui sont sou dées contre le bloc 41 et contre les flancs 34. Ces nervures 42 et 43 sont de différentes longueurs et sont dimensionnées de façon à résister aux forces qui peuvent être appliquées au bloc 41. Entre les plaques 39 est placée une console 44 dont une extré mité forme un élément rectangulaire 46 qui s'étend immédiatement devant le bloc 41.
La console 44 présente deux bras latéraux 47 pourvus d'oeillets 50. La tige centrale 45 du crochet d'accouplement 31 est engagée entre les bras 47. Elle présente elle-même une ouverture coaxiale aux oeillets 50, ouverture dans laquelle est engagé un tourillon 50a. Une pla que support en forme de gouttière renversée 48, soudée à la partie inférieure des plaques 39 et sou dée également par l'une de ses extrémités sous le bloc 41 supporte la console 44. Cette gouttière 48 supporte également une plaque 49 qui est soudée contre les bords inférieurs 51 des parois latérales 39.
Elle présente une ouverture 52 dans laquelle est engagée une des extrémités de petit diamètre, du tourillon 50a. Pour maintenir la console 44 fixe par rapport au bloc 41 lors d'un déplacement longitudi nal, des butées 53 sont fixées aux faces internes des flancs 39. Ces butées sont en contact avec un épau lement 54 que présente la portion rectangulaire 46 de la console 44. Aux plaques de butée 53 sont assu jettis des renforts 56 et 57. Les renforts 56 s'éten dent dans le prolongement des parois latérales 39 et son fixés par leurs extrémités à la plaque supé rieure 58.
Les flancs 39 présentent des découpures dans leur partie supérieure. Dans ces découpures est engagée la plaque d'extrémité habituelle 59. Cette dernière est également fixée à la plaque su périeure 58 qui s'étend transversalement entre les arêtes supérieures 51 des flancs 39. Cette plaque de couverture ou plaque supérieure 58 s'étend jusqu'en regard des arêtes 51 de façon à ménager vers le haut du carénage 38 une ouverture permettant l'in troduction de la console et du crochet d7accouple- ment dans la position représentée à la fig. 13.
Cette ouverture facilite le montage de la console 44. Un support 61 s'étend en travers de la partie inférieure de l'extrémité du carénage 38. Ce support 61 com prend une pièce transversale 62 en forme de U renversé qui est fixée aux plaques latérales 38 et à la plaque supérieure 49.
Une seconde pièce 60 en forme de gouttière ren versée est disposée sur la pièce 62. C'est sur cet appui 60 que repose la tige du crochet 31. Une pla que 62a est soudée à la partie inférieure de l'or gane 62 et des nervures de renforcement 62b sont disposées à l'intérieur de la pièce 62, transversale ment.
Les portions extrêmes des éléments 27 et 28 du châssis présentent également une forme permettant au carénage 38 de se mouvoir librement lorsque le longeron glissant est déplacé jusque dans ses deux positions extrêmes. Pour cela, la poutre centrale 19 se termine un peu avant la traverse extrême 14. Des éléments angulaires présentant chacun un élé ment de paroi vertical 63 et un élément de paroi horizontal 64 sont soudés aux extrémités des flancs verticaux 22 de la poutre 19 et aux brides latéra les 21 de cette poutre. Les parois verticales 63 s'éten dent obliquement vers l'extérieur en formant un angle correspondant à celui des parois du caré nage 38.
Une plaque supérieure 65 fixée aux arêtes supérieures des parois 63, s'étend jusqu'au bord de la paroi supérieure 24 de la poutre 19. Pour assurer la jonction entre cet élément terminal et la poutre 19 un joint 66 est disposé sous cette poutre. Ce joint comprend des plaques de guidage 67 qui sont fixées, d'une part, aux brides horizontales 64, et, d'autre part, aux brides 21, de chaque côté de la poutre 19. Les plaques de guidage 67 s'étendent vers l'intérieur et supportent les parois latérales 34 du longeron glissant. Elles sont renforcées par une plaque 68 au centre de laquelle s'étend une plaque verticale 69 supportant un fer à U 71 transversal.
L'espace com pris entre le fer à U 71 et la plaque 68 est suffisant pour laisser la place à un dispositif d'entraînement (non représenté). Un dispositif 73 relie les élé ments 27 et 28 du longeron glissant et limite les déplacements de ces éléments lorsqu'ils se rappro chent et lorsqu'ils s'éloignent. Ce dispositif 73 coo père avec le dispositif 29 et avec l'amortisseur 33. Il comprend deux plaques longitudinales 74 présen tant chacune deux bras transversaux 76, une âme centrale 77 et une plaque de renforcement 78. Cha que organe 74 forme donc un caisson capable de -ontenir le dispositif d'absorption 29.
Les bras 67 peuvent être constitués de barres standard de sec tion rectangulaire. Leurs extrémités libres sont fixées à l'élément 28 de façon à se déplacer avec -lles. Ces bras 76 sont soudés aux faces internes du ogement 39 et leurs extrémités 79 sont alignées avec :'extrémité gauche de ce logement.
La partie des bras 76 qui s'étend à l'intérieur de l'élément 27 se trouve espacée des parois verticales 34 et de l'âme àorizontale 36 par un jeu suffisant pour permettre Lin déplacement relatif de l'élément 27 par rapport à ces bras 76.
Les angles opposés 81 et 82 des pla- ques 77 et 78 se trouvent à une certaine distance l'un de l'autre dans le sens longitudinal, cette dis tance étant telle que le dispositif amortisseur de tension entre en action pendant un déplacement relatif des éléments 27 et 28 l'un par rapport à l'autre, à partir de leur position de repos vers leur position rapprochée ou leur position éloignée comme on le voit aux fig., 16a, 16b,<B>16e</B> et 17a, 17b, 17c.
Pour cela, des clavettes 85 sont fixées sur les côtés supérieurs et inférieurs de l'âme 36 de l'élé ment 27. Ces clavettes s'étendent à l'intérieur de l'élément 28 à une certaine distance de son âme horizontale. Comme on le voit au dessin, la cla vette 97 peut avoir la forme d'une barre de section rectangulaire. La clavette 85 présente une longueur telle que dans la position de repos des éléments 27 et 28 son extrémité fixée à l'élément 27 bute contre l'extrémité interne du dispositif 29 et que l'extré mité qui s'étend à l'intérieur de l'élément 28 bute contre la plaque mobile du dispositif amortisseur de protection.
Ces clavettes sont dimensionnées de telle façon qu'un jeu est maintenu entre les bras 76 et les plaques de compression 78. Les côtés adja cents des barres 85 présentent une creusure qui donne la place nécessaire à l'âme horizontale de l'élément 28.
De préférence, le dispositif amortisseur de ten sion 29 qui entre en action pour décharger le lon- geron des chocs transmis longitudinalement forme un dispositif unitaire pourvu d'un organe élastique. Le dispositif 29 représenté au dessin, comprend une plaque extérieure 83 et une plaque intérieure 84 entre lesquelles sont disposés plusieurs éléments élastiques 86 séparés par des disques métalliques 87. Le dispositif 29 est placé à l'intérieur d'une ouver ture 88 que présente l'âme horizontale 36 de l'élé ment 27. Cette ouverture 88 est dimensionnée de telle façon que le dispositif 29 soit légèrement com primé de sorte qu'il est maintenu en place par son élasticité propre.
Lorsque les éléments 27 et 28 sont dans leur position neutre, (fig. 5) la plaque 77 est en contact avec l'extrémité 83 du dispositif 29 et la plaque 78 est séparée de l'extrémité 84 d'une dis tance inférieure à l'espacement entre les extrémi tés 89 et 91 des. éléments 27 et 28. Ainsi, une con traction des éléments 27 et 28 les amenant en contact amène la plaque 78 au contact de la plaque 84 et provoque la compression du dispositif 29 à l'inté rieur de l'ouverture 88 par appui contre les nervu res 92 fixées à l'âme 36 immédiatement avant que les extrémités 89 et 91 n'entrent en contact.
Le logement 33 que présente l'élément 28 est limité par deux plaques 93 espacées transversale ment l'une de l'autre et reliées par une plaque hori zontale intermédiaire 94 située dans le même plan que l'âme 36 de l'élément 28. L'arête 96 de la pla que 93 est espacée de l'extrémité libre de l'âme 36 de façon à permettre une extension totale de l'amor tisseur 32. En général, les plaques 93 et 94 qui for ment le logement de l'amortisseur sont de section supérieure à celle des éléments 27 et 28 de façon que ce logement présente toute la rigidité requise. Des éléments angulaires 100 formant butées sont fixés à l'âme 36, à l'extrémité extérieure du loge ment 33. Ces éléments 100 sont disposés de façon à retenir le dispositif 32. Le logement 33 est finale ment limité vers le haut et vers le bas par des pla ques 97 et 98.
La plaque supérieure 97 est disposée horizontalement d'un bord à l'autre des plaques ver ticales 93. La plaque inférieure 98 est amovible et permet un accès facile au dispositif 32 en cas de révision ou de changement. Comme on le voit, la plaque 98 a la forme d'une gouttière dont les bords sont engagés à l'intérieur des plaques verticales 93. Aux bords inférieurs de la gouttière 98 est fixée une plaque 99 qui s'étend vers le bas à partir de chacune des parois latérales 93. En outre, un élé ment angulaire 101 présentant des ouvertures cor respondant à celles qui sont pratiquées dans la pla que 99 permet de fixer la plaque supérieure par des boulons.
Les plaques supérieures et inférieures 97 et 98 présentant chacune à leur extrémité des fen tes 102 dans lesquelles s'étendent des clavettes 103 et 103a, et 104 et 104a, fixées à la poutre 19.
Les clavettes 103 et 104 sont fixées à la face inférieure de l'âme horizontale du profilé 19 et leurs faces sont situées respectivement dans l'alignement des extrémités du logement 33. Les clavettes 103a et 104a sont fixées en travers de l'extrémité ouverte de la poutre 19 au moyen de gouttières 110 qui ser vent également à maintenir le longeron 23 à l'intérieur de la poutre 19.
Le dispositif amortisseur 32 se contracte lors d'un choc sur les crochets et peut absorber suffisam ment d'énergie pour protéger le chargement d'une façon efficace lorsque les chocs reçus correspon dent à des collisions allant jusqu'à 19,3 km/h. Le dispositif 32 comprend un amortisseur dont la course est telle que l'énergie cinétique qu'il peut absorber est suffisante pour que l'énergie restante transmise au châssis du véhicule et au chargement ne crée que des accélérations relatives entre le chargement et le châssis du véhicule d'une importance inférieure à celle qui est susceptible d'endommager le char gement.
En d'autres termes, le dispositif amortisseur est de préférence du type de ceux qui utilisent le principe de la conservation des moments pour pro téger le chargement.
On a constaté en particulier qu'un dispositif amortisseur du type hydraulique dont les caracté ristiques force/course étaient sensiblement cons tantes était particulièrement adapté à une utilisa tion dans le dispositif décrit. Un tel dispositif est représenté à la fig. 11. Il comprend un tube 106 dans lequel est monté un piston 107 mobile alter nativement, et portant une tige tubulaire 108.
Un organe tubulaire flexible 109 relié d'une part, au cylindre 106, et, d'autre part, à la tige tubulaire 108 s'étend entre ces deux organes alors que des ressorts de compression 110,à boudin, sont placés entre les plaques d'extrémité<B>111</B> et 112 fixées aux extrémités du cylindre 106 ainsi qu'à la tige 108. Le disque de fermeture 111 porte une tige centrale 113 qui est engagée dans l'ouverture centrale 114 du piston 108 par une ouverture 115 que présente le piston 107.
Le dispositif 32 est rempli d'un liquide qui occupe tout l'espace délimité par le cylindre tubu laire 106, la tige de piston 108 et la garniture 109. .Lorsque le dispositif 32 est en service, il se trouve à l'intérieur du logement 33 du longeron glissant 26 et sa position normale est représentée à la fig. 16a. Ce dispositif est alors disposé entre les clavettes d'amortissement 103 et 103a ainsi que 104 et 104a fixées au châssis du véhicule ou à la poutre longi tudinale fixe 19. Ces clavettes butent d'un côté contre la plaque 96, les extrémités des barres 85 et les extrémités 79 des barres 76.
De l'autre côté, elles butent contre l'âme horizontale 36 de l'élément 28 du longeron et contre les arrêts angulaires 97. Lorsque le châssis subit un choc de compression ou de traction, le cylindre tubulaire 106 commence à se déplacer vers la gauche ou bien la tige de piston 108 ainsi que le piston 107 commencent à se déplacer vers la droite. Il est également possible que ces deux mouvements se produisent simultanément.
Dans chaque cas, comme le dispositif décrit se con tracte sous l'effet de la force amortie, la tige de réglage 113 déplace le fluide contenu dans l'ouver ture 114 de la tige 108 et la tête de piston 111 provo que un écoulement de fluide à travers les portions de l'orifice 115 qui sont libérées par la tige 113. Le dispositif parvient à la position représentée à la fig. 11.
La tige 113 présente des gorges de section variable 116 dont la forme est déterminée de façon à donner une caractéristique force/déplacement constante lorsque l'amortisseur se contracte. En d'autres termes, pour chaque déplacement unitaire l'augmentation de la force de résistance du disposi tif est constante.
Lorsque le dispositif se contracte ou s'étend, le fluide qui est situé du côté du piston 107 adjacent au disque 111 résiste aux chocs dans une mesure qui est déterminée par le débit d'écoulement du fluide à travers l'orifice 115 et la tige de réglage 113. La forme des gorges 116 assure la constance de la caractéristique force/déplacement du piston 111 à l'intérieur du cylindre 106.
L'énergie du choc est dissipée en partie sous forme de cha leur par l'intermédiaire du fluide qui a traversé la tige de réglage<B>113.</B> Ce fluide s'écoule dans la cham bre délimitée par le cylindre 106 et contenant la garniture 109.
La course du dispositif amortisseur décrit est choisie de façon que ce dispositif puisse transmet tre au chargement placé sur le véhicule suffisam ment d'énergie pour observer la loi de conserva tion du moment telle qu'elle s'applique à la pro tection des chargements des véhicules de chemin de fer.
En d'autres termes, lorsque le dispositif décrit est monté sur le châssis d'un véhicule, il dissipe une portion suffisante de l'énergie du choc pour que l'énergie résiduelle ou tout au moins une grande partie de cette dernière, soit transmise sous forme d'accélération positive et négative au char gement lui-même, ces accélérations étant de valeur inférieure à celles qui peuvent détériorer le char gement.
On a constaté que dans les conditions que l'on rencontre actuellement dans la formation des compositions de voitures de chemin de fer, la pro tection désirée peut être obtenue de façon satisfai sante en fixant la course du dispositif amortisseur à une valeur comprise entre 51 et 102 cm. Le résultat optimum est obtenu avec une course de 76,5 cm. Le dispositif décrit plus haut sera donc construit de préférence de façon à ce que sa course soit <I>de 76,5</I> cm dans un sens et dans l'autre à partir de la position médiane.
On va maintenant décrire tout d'abord, le fonc tionnement du dispositif décrit lors d'une opération d'aiguillage. Durant une telle opération, les vitesses d'accouplement peuvent atteindre jusqu'à 19,3 km/h ou même plus.
De telles vitesses peuvent créer lors de chocs sur les accouplements, des forces extrê mement grandes qui s'appliquent sur le longeron central 26, spécialement lorsque l'une des extré mités de ce longeron est fixée à l'accouplement correspondant d'un véhicule stationnaire faisant partie d'une suite de véhicules dont l'effet est com parable à celui d'une paroi fixe., On supposera donc que l'extrémité gauche du longeron 26 est soumise brusquement à une force de compression, comme on le voit aux fig. 16a, 16b et 16c et, d'autre part,
que l'espacement entre la position neutre ou détendue représentée à la fig. 16a -et la position contractée immédiatement avant que les extrémités correspondantes des élé ments 27 et 28 ne se touchent est approximative ment de 25,4 cm, que la plaque 77 de la barre 74, mobile avec l'élément 28 est placée à un endroit tel qu'elle touche la plaque 84 après s'être déplacée de 20,4 cm et que la course de l'organe 29 est d'environ 5 cm.
La course totale du dispositif amor tisseur est approximativement de 76,5 cm de sorte que, lors d'un choc sur le crochet d'accouplement, l'élément 27 se déplace vers la droite par rapport à l'élément 28 connecté lui-même par le crochet 31 au reste de la composition et restant, par consé quent, fixe à l'intérieur de la poutre 19.
Pendant ce mouvement, les butées du châssis 103, 103a, 104 et 104a fixées à la poutre centrale 19 restent égale ment stationnaires. Toutefois, les barres 85 solidai res de l'élément 27 et maintenues en contact avec la plaque 112 du dispositif 102 entrent en action et déplacent le piston 107 à l'intérieur du cylin dre 106 de telle sorte que le dispositif 32 est mis en action et crée une force de résistance de la manière décrite plus haut en absorbant une certaine quan tité d'énergie et cela, à une allure constante. Pen dant le déplacement vers la droite,
la plaque 84 atteint l'arête 82 de la plaque 78 à environ 5 cm avant l'endroit où les extrémités 89 et 91 des élé ments 27 et 28 se touchent. Tout déplacement ulté rieur provoque donc la compression de l'organe 29 (fig. 16c) et cette compression provoque une force de résistance supplémentaire qui absorbe la portion de l'énergie supérieure à celle que peut absorber le dispositif 32. La garniture de caoutchouc 29 sert donc à éviter des contraintes dynamiques excessives à l'intérieur du longeron 26 lorsque les extrémi tés 89 et 91 entrent en contact.
Une fois que le dispositif 29 a été complètement comprimé et que, par conséquent, les extrémités des éléments 27 et 28 sont en contact, le longeron glissant peut encore se déplacer comme un organe rigide d'une distance égale au reste ou à une partie du reste de la course du dispositif amortisseur, de façon à protéger efficacement le chargement comme on le voit à la fig. 16. Cet effet se produira lorsque les voitures fixées au crochet de droite sont mises en mouvement sous l'effet de la force du choc subit par le crochet gauche.
Le disque 111 du dispositif 132 reste appliqué contre les butées 104 et 104a de sorte que les barres 85 qui sont maintenant mobiles avec le longeron glissant 26 provoquent une compres- sion du dispositif 32. Après la dissipation de l'éner gie par ce dispositif, le ressort<B>110</B> est mis en action et ramène les éléments 27 et 28 dans leur position neutre représentée à la fig. 16a.
Le dispositif décrit plus haut lorsqu'il fonctionne dans les conditions indiquées, permet d'obtenir des résultats particulièrement avantageux. L'utilisation du dispositif 32 à caractéristique constante dans le cas où les éléments du longeron sont espacés de 25 cm permet à ce dispositif d'absorber une partie considérable de l'énergie d'un choc avant que ces éléments ne se touchent. De plus, pendant la dernière partie de la course, le dispositif 29 entre également en action, et absorbe toute l'énergie qu'il est capable d'amortir durant sa course d'envi ron 5 cm.
Ainsi, les deux dispositifs 32 et 29 partici pent à l'amortissement des chocs subis par les cro chets d'accouplement et la vitesse du choc lorsque les deux éléments du longeron entrent en contact est freinée dans une grande mesure. De ce fait, l'énergie transmise par le longeron lorsque les éléments 27 et 28 sont en contact, est très faible, de sorte que cet organe est capable de supporter les contraintes réduites qu'il subit dans ces conditions.
Les fig. <I>17a, 17b,</I> 17c et 17d illustrent schémati quement les positions relatives du dispositif lors d'un choc de compression appliqué à l'accouplement droite. On supposera les mêmes conditions et les mêmes données que pour les fig. 16a et 16b. Au début (fig. 17b) l'élément 28 se déplace par rapport à l'élément 27 qui reste stationnaire. Les orga nes 74 solidaires de l'élément 28 se déplacent simul tanément et la plaque 78 qu'ils portent bute contre la plaque 84 après un déplacement d'environ 20 cm.
Elle comprime alors l'organe élastique 29 contre l'âme horizontale 36 et contre les renforts 92. Lors- que cet organe 29 s'est comprimé dans toute la mesure possible, les extrémités 89 et 91 des élé ments 27 et 28 se heurtent comme on le voit à la fig. 17c.
En même temps, le dispositif 32 est com primé entre les clavettes fixes 103 et 103a et les barres de clavetage 85 qui sont fixes par rapport à l'élément 27, lequel est toujours stationnaire. De cette façon et comme lors d'une force de compres sion sur l'extrémité gauche du longeron, le dispo sitif 32 et l'organe amortisseur 29 entrent en action pour absorber chacun une partie de l'énergie du choc, subit par le crochet droite. Cette absorption d'énergie se produit pendant tout le temps où les éléments 27 et 28 se déplacent l'un par rapport à l'autre, ce qui réduit proportionnellement la por tion de l'énergie du choc qui est transmise d'une extrémité à l'autre du longeron.
Une fois que les éléments 27 et 28 sont en con tact, ils se déplacent conjointement. La portion cen trale 36 et les butées que comprend l'élément 28 sont alors mises en action pour comprimer l'amortis seur contre les clavettes 103 et 103a, et de cette façon, assurer la protection du châssis du véhicule et du chargement. Après dissipation de l'énergie du choc, le ressort 110 ramène les éléments dans la position de la fig. 17a.
Aux fig. 18a et 18b, sont représentées les posi tions relatives des éléments du dispositif décrit lorsqu'une forte traction est brusquement appliquée à l'accouplement droite porté par l'élément de lon- geron 28. On supposera de nouveau que les condi tions données plus haut sont remplies, c'est-à-dire que l'espacement normal entre les extrémités est de 25,4 am, que, la course de l'amortisseur est de 76,5 cm et que l'organe élastique 29 présente une course de 5 cm.
Si l'on applique brusquement une force de traction au crochet d'accouplement droite, alors que le véhicule se trouve à l'extrémité d'une composition, l'élément 28 se déplace vers la droite en s'écartant de l'élément 27 qui reste sensible ment stationnaire du fait de la force de résistance exercée par les autres véhicules accrochés à l'accou plement gauche. Comme on le voit à la fig. 18a, la plaque 77 de l'organe 74 qui est lui-même fixé à l'élément 28 comprime le dispositif 29, en lui fai sant parcourir toute sa course ou une partie de cette dernière selon l'importance de la force du choc.
L'organe élastique 29 est donc capable d'absor ber l'énergie qui se transmet dans toute la longueur du longeron entre les crochets 31. Si la force de traction appliquée est suffisante pour provoquer un déplacement de toute la série de véhicules attachés au crochet gauche du longeron 17, les éléments 27 et 28 se déplacent ensemble vers la droite comme on le voit à la fig. 18b. Le dispositif amortisseur 32 se comprime alors à l'intérieur du logement 33 con tre les clavettes 104 et 104a qui sont fixées à la poutre 19.
On voit que le dispositif agit de façon à réduire l'énergie qui est transmise à travers le lon- geron et permet de contrôler la proportion de l'énergie qui est transmise au châssis du véhicule et au chargement qu'il supporte.
La disposition que prennent les différents élé ments du dispositif décrit lorsqu'on applique une force de traction à l'extrémité gauche du longeron est visible aux fig. 19a et 19b. L'élément 27 se déplace alors vers la droite et l'élément 28 reste stationnaire, retenu par la composition attachée à son crochet. Les plaques 77 de l'organe 74 fixées à l'élément 28 stationnaire butent contre les pla ques 83 et compriment l'organe élastique 29 comme on le voit à la fig. 19a.
Cet organe absorbe donc une portion de l'effort de traction transmis à tra vers le longeron 26. Comme décrit plus haut, si la grandeur des chocs est telle que la série de véhi cules attachée à l'extrémité droite du longeron se déplace, les éléments 27 et 28 se- déplacent ensemble de sorte que le dispositif amortisseur de protection est comprimé contre les clavettes fixes 103 et 103a (fig. 19b).
Les fig. 20, 21 et 22 représentent une seconde forme d'exécution du dispositif décrit. Cette forme d'exécution comprend un longeron glissant 200 formé d'un élément 201 et d'un élément 202, d'un dispositif amortisseur de tension 203 et d'un dispo sitif amortisseur de protection du chargement 204 disposé dans un logement d'amortisseur 205.
Le longeron glissant 200 est mobile à l'intérieur d'une poutre centrale fixe 206. Les éléments 201 et 202 sont constitués chacun d'un profilé en H aux extrémités extérieures desquelles des crochets d'ac couplement sont fixés comme dans la forme d'exé cution représentée aux fig. 1 à 19. Ainsi, ces cro chets sont mobiles dans un carénage en forme de cloche que présente chacun des éléments 201 et 202. Des barres 209 en forme de U présentant des bran ches 208 sont fixées au-dessus et au-dessous de l'âme centrale du profilé de l'élément 202.
Les orga nes 209 sont donc mobiles avec l'élément 202. Les extrémités coudées 211 des organes 209 s'étendent de part et d'autre de l'élément 201 et entourent l'organe élastique 203. La partie arrondie 211 de chacun des organes 209 porte une plaque 212 en forme de demi-cercle qui appuie contre l'extrémité extérieure de l'organe 203 lorsque les éléments 201 et 202 sont dans leur position normale. Les orga nes 209 sont guidés lors d'un déplacement relatif des éléments 201 et 202 par des plaques 213.
Enfin une plaque centrale 214 s'étend entre les bras 208 de chaque organe 209, l'arête extérieure de cette plaque 214 étant espacée de l'extrémité intérieure de l'organe élastique 203, lorsque ce dernier se trouve dans sa position détendue, d'une distance inférieure à l'espacement ménagé entre les extré mités 216 et 217 des éléments 201 et 202 de sorte que l'organe 203 est comprimé dans toute la mesure du possible avant que les deux extrémités 216 et 217 n'entrent en contact.
Le dispositif amortisseur de tension 203 est de préférence constitué par un amortisseur élastique comprenant des plaques de guidage 218 et 219 entre lesquelles sont disposés des organes de caout chouc 220 séparés par des disques métalliques. L'organe 203 est introduit dans une découpure pra tiquée dans l'âme horizontale 207 de l'élément 201.
Normalement il remplit complètement cette décou pure, mais à la fig. 20 une partie de cet organe n'est pas représentée afin que l'on voie la découpure.
Le logement 205 de l'élément 201 est pratiqué en dessous de l'âme centrale 207. Ses limites sont déter minées par des clavettes 222 fixées à l'élément 201 et par des clavettes 223 fixées à l'élément 202. En position neutre, les clavettes 223 et 222 butent con tre les extrémités du dispositif amortisseur de pro tection 204.
Les brides horizontales que présentent la pou tre fixe 206 à sa partie inférieure portent un assem blage 225 supportant le dispositif 204. Cet assem blage comprend deux profilés en U 226 du côté inférieur desquels est fixée une plaque de fond 227. Entre ces profilés en U, s'étend un organe longitu dinal 228 supportant lui-même des clavettes 222a et<I>223a</I> qui sont espacées les unes des autres et dis posées de façon à buter contre les extrémités oppo sées du dispositif 204. Les faces correspondantes de ces clavettes sont alignées avec celles des clavet tes 222 et 223.
Le fonctionnement du dispositif 204 de même que sa construction peuvent être identiques à ce qui a été décrit précédemment, à propos de la fig. 11. Le dispositif amortisseur est placé dans le loge ment 205 de telle façon que dans la position neutre ou dans la position de détente complète des élé ments 201 et 202, les plaques 231 et 232 butent con tre les clavettes 222, 222a et 223, 223a.
Le dispositif représenté aux fig. 20 à 22 fonc tionne comme celui défini aux fig. 1 à 19. Sous l'effet d'une force de compression appliquée sur la gauche, l'élément 201 se déplace dans la direction de la force en se rapprochant de l'élément 202 qui est maintenu sensiblement fixe par l'inertie des véhicules accrochés au crochet droite.
On suppo sera de nouveau que l'espacement entre les extré mités des éléments en position neutre est d'environ 250 mm, que la course de l'organe amortisseur de tension est d'environ 50 mm, que les plaques 214 fixées entre les bras des organes 209 sont placées de telle façon que leurs bords internes sont à 200 mm environ de la plaque 218, de sorte qu'après un déplacement de 200 mm des éléments 201 et 202,
les bords internes des plaques 214 butent contre la plaque 218 et commencent à comprimer l'organe amortisseur. Ce dernier est complètement comprimé lorsque les éléments du longeron se touchent.
En même temps, les clavettes 22 entrent en action et provoquent une contraction du dispositif amortis- seur de protection contre les clavettes de butée<I>223a.</I> Ainsi, l'organe amortisseur 203 et le dispositif de protection 204 contribuent tous deux à absorber une partie de rénergie des chocs et à réduire celle qui est transmise à travers le longeron 200.
Lors d'un déplacement conjoint des éléments 201 et 202, les clavettes 222 provoquent la compression du dispo sitif 204, cette compression se poursuivant jusqu'à ce que la course totale soit atteinte en absorbant une partie de l'énergie résiduelle de sorte que l'énergie qui est finalement transmise au châssis du véhicule et du chargement est limitée à celle qui peut être supportée sans dommage par le chargement.
Sous l'effet d'une force de compression appli quée à l'élément 202 la réaction du dispositif est la même avec cette seule différence que l'élément 202 est mobile alors que l'élément 201 est fixe. La pla que 214 se déplace donc et comprime l'organe élas tique 203. Les clavettes 223 compriment en même temps le dispositif 204 contre les clavettes fixes 222a. Le déplacement conjoint des éléments 201 et 202 par rapport à la course centrale 206 provoque ensuite une compression du dispositif amortisseur jusqu'à ce que la course totale de ce dispositif soit accomplie, entre les clavettes fixes 222a et les cla vettes mobiles 223.
Lors de l'application d'une force de traction, à l'une ou à l'autre des extrémités du dispositif, celui des éléments qui est soumis à la force de traction se déplace par rapport à l'autre de telle façon que les plaques 212 provoquent la compression de l'organe 203, comme décrit plus haut à propos des fig. 1 à 19. Le déplacement des éléments lorsqu'ils ont buté l'un sur l'autre, provoque une compression ou une exten sion du dispositif amortisseur de protection qui reste sensiblement inactif lors d'un mouvement relatif des éléments du longeron résultant d'une force de traction.