FR2719276A1 - Chassis for bogie - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à un chassis de bogie.The invention relates to a bogie chassis.
Classiquement, le chassis d'un bogie comprend deux longerons qui sont reliés entre eux à leur partie médiane par une traverse conférant au chassis en vue de dessus une forme sensiblement en H. En plus de cette traverse médiane, les longerons peuvent également être reliés entre eux par des traverses extrêmes mais Conventionally, the chassis of a bogie comprises two longitudinal members which are connected to each other at their middle part by a cross member giving the chassis, when viewed from above, a shape substantially in H. In addition to this median cross member, the longitudinal members can also be connected between them by extreme ties but
qui sont moins essentielles.which are less essential.
De manière classique, la traverse médiane a une structure en caisson comprenant des parois inférieure, latérales et supérieure assemblées par soudure avec des sections transversales qui varient selon leur position au long de l'axe longitudinal de cette traverse qui est orthogonal à l'axe Conventionally, the central crosspiece has a box structure comprising lower, lateral and upper walls assembled by welding with cross sections which vary according to their position along the longitudinal axis of this crosspiece which is orthogonal to the axis
longitudinal du bogie.longitudinal of the bogie.
Cette traverse médiane présente cependant une symétrie par rapport à un plan vertical comprenant l'axe longitudinal du bogie. Sur le centre de la traverse médiane repose, par l'intermédiaire d'une crapaudine, l'extrémité d'une plateforme ferroviaire et en reçoit donc la charge; aussi, cette traverse médiane travaille-t-elle principalement en flexion verticale. Chaque longeron présente une section en I avec une âme verticale qui, située entre une semelle supérieure et une semelle inférieure, a une hauteur variable selon sa position au This median cross member, however, has symmetry with respect to a vertical plane comprising the longitudinal axis of the bogie. On the center of the median cross rests, by means of a crapaudine, the end of a railway platform and therefore receives the load; also, this median crosspiece works mainly in vertical bending. Each spar has an I-section with a vertical core which, located between an upper sole and a lower sole, has a height that varies according to its position at
long de l'axe longitudinal du longeron. along the longitudinal axis of the spar.
Ce longeron présente une symétrie par rapport au plan vertical contenant l'axe transversal du bogie et la hauteur de This spar has a symmetry with respect to the vertical plane containing the transverse axis of the bogie and the height of
l'âme du longeron est maximale dans sa partie médiane. the web of the spar is maximum in its middle part.
Vers leurs extrémités, les longerons s'appuient quant à eux sur les extrémités des essieux par l'intermédiaire de Towards their ends, the side members rest on the ends of the axles by means of
ressorts prenant appui sur des oreilles des boîtes d'essieux. springs supported on ears of axle boxes.
Lors de l'utilisation de ce bogie, ces essieux soumettent le chassis à des déplacements latéraux et verticaux en fonction When using this bogie, these axles subject the chassis to lateral and vertical movements depending
de la configuration des rails de roulement. the configuration of the running rails.
Compte tenu de ces efforts, ce sont principalement au niveau des zones de liaison entre la traverse médiane et les longerons que le chassis travaille en torsion et dans la zone Given these efforts, it is mainly at the level of the connection zones between the central cross member and the side members that the chassis works in torsion and in the zone
médiane de la traverse qu'il travaille en flexion. median of the crosspiece that it works in flexion.
Toutefois, on ne peut véritablement dissocier totalement les zones soumises à la flexion des zones soumises à la torsion. Dans les chassis de bogie connus à ce jour, pour fixer chacune des extrémités de la traverse médiane sur l'un des longerons, la section médiane du longeron est augmentée en hauteur et le longeron est conformé de telle sorte que l'âme présente en sa partie médiane une découpe qui, en vue de profil, a une forme en trapèze dont la petite base est tournée vers le sol et c'est sur la périphérie interne de la découpe However, it is not really possible to completely dissociate the zones subjected to bending from the zones subjected to torsion. In the bogie frames known to date, to fix each of the ends of the central cross member to one of the side members, the median section of the side member is increased in height and the side member is shaped so that the core is in its middle part a cutout, which, in profile view, has a trapezoid shape whose small base is turned towards the ground and it is on the internal periphery of the cutout
que se raccorde la traverse.that connects the crosspiece.
Pour cela: - d'une part, l'épaisseur de la traverse diminue pour que l'épaisseur de cette traverse s'inscrive dans la découpe que présente le longeron et, - d'autre part, pour compenser cet affaiblissement, la largeur de la traverse qui était constante est augmentée To do this: - on the one hand, the thickness of the cross member decreases so that the thickness of this cross member fits into the cutout that the spar presents and, - on the other hand, to compensate for this weakening, the width of the crosspiece which was constant is increased
localement à chacune de ses extrémités. locally at each of its ends.
A cet effet: - d'une part, les parois latérales de la paroi sont parallèles et s'engagent perpendiculairement à l'intérieur de la découpe et, - d'autre part, les parois inférieure et supérieure s'évasent à proximité des longerons dans un plan horizontal pour pouvoir se raccorder aux bords de la découpe et entre elles. La continuité des parois inférieure et supérieure est assurée par des demi- coquilles matérialisant la zone de transition entre la grande base et les côtés non parallèles de To this end: - on the one hand, the side walls of the wall are parallel and engage perpendicularly inside the cutout, and - on the other hand, the lower and upper walls flare near the side members in a horizontal plane to be able to connect to the edges of the cut and between them. The continuity of the lower and upper walls is ensured by half-shells materializing the transition zone between the large base and the non-parallel sides of
la découpe.the cut.
La difficulté principale pour réaliser ce chassis se situe dans le positionnement strict des demi-coquilles et dans la fixation de celles-ci par une soudure qui conditionne la The main difficulty in making this chassis lies in the strict positioning of the half-shells and in the fixing of these by a weld which conditions the
résistance du chassis.chassis resistance.
En effet, il est excessivement difficile de positionner ces demicoquilles pour obtenir une reprise correcte des efforts. En outre, selon que la soudure des demi-coquilles est exécutée à l'intérieur ou à l'extérieur, les caractéristiques Indeed, it is excessively difficult to position these half-shells to obtain a correct recovery of efforts. In addition, depending on whether the welding of the half-shells is carried out inside or outside, the characteristics
techniques sont différentes.techniques are different.
On comprend ainsi la complexité d'un tel assemblage. We thus understand the complexity of such an assembly.
Par ailleurs, cet assemblage entre les longerons et la traverse est très rigide et donc n'est pas favorable pour Furthermore, this assembly between the side members and the cross member is very rigid and therefore is not favorable for
tolérer des effets de torsion.tolerate torsional effects.
On notera également que la présence de cette découpe à l'intérieur du longeron a pour conséquence d'augmenter la courbure du bord inférieur du longeron ce qui n'est pas très favorable à la transmission des efforts longitudinaux et It will also be noted that the presence of this cutout inside the spar has the consequence of increasing the curvature of the lower edge of the spar, which is not very favorable for the transmission of longitudinal forces and
minimise l'espace vertical disponible. minimizes the vertical space available.
En outre, si l'épaisseur des extrémités de la traverse est nécessairement réduite pour s'insérer dans la découpe, par contre, la partie médiane de cette traverse doit être suffisamment épaisse pour y loger les moyens d'appui de la plateforme et notamment la crapaudine d'articulation entre le In addition, if the thickness of the ends of the crosspiece is necessarily reduced to fit into the cutout, on the other hand, the middle part of this crosspiece must be thick enough to accommodate the support means of the platform and in particular the hinge plate between the
chassis et la plateforme.chassis and platform.
En conséquence, les changements de courbure de la paroi As a result, the changes in curvature of the wall
inférieure sont accentués.lower are emphasized.
Les variations de courbure ne sont pas très favorables à la capacité de flexion de la traverse car les contraintes se The variations in curvature are not very favorable to the bending capacity of the cross-member because the stresses are
localisent dans ces zones à forte variation. locate in these highly variable areas.
Un autre inconvénient réside dans l'affaiblissement de la traverse par la présence d'une découpe dans sa paroi supérieure Another drawback lies in the weakening of the crosspiece by the presence of a cut in its upper wall
en vue d'y loger la crapaudine.in order to accommodate the basket.
Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un chassis du type précité qui soit plus simple à construire et One of the results which the invention aims to obtain is a chassis of the aforementioned type which is simpler to construct and
dont les performances en flexion et torsion soient améliorées. whose performance in bending and torsion is improved.
A cet effet, l'invention a pour objet un tel chassis de bogie comprenant: - deux longerons reliés en leur partie médiane par une traverse pour conférer au chassis en vue de dessus une section sensiblement en H, - avec la traverse qui a une structure en caisson comprenant des parois inférieure, latérales et supérieure et dont les sections varient selon leur position au long de l'axe longitudinal de la traverse qui est orthogonal à l'axe longitudinal du bogie, avec toutefois une symétrie par rapport au plan vertical logeant l'axe longitudinal du bogie, - avec chaque longeron ayant une section en I comprenant une âme verticale qui, située entre une semelle supérieure et une semelle inférieure, a une hauteur variable selon la position de la section au long de l'axe longitudinal du dit longeron, avec une symétrie par rapport au plan vertical logeant l'axe transversal du bogie et une hauteur maximale dans la partie médiane, ce chassis de bogie étant notamment caractérisé en ce que: - d'une part, les semelles inférieure et supérieure des longerons sont constituées respectivement par le prolongement des parois inférieure et supérieure des extrémités de la traverse qui, à cet effet, se divisent en des branches qui s'étendent le long des axes longitudinaux des longerons de sorte que ces parois inférieure et supérieure ont elles-mêmes en vue de dessus sensiblement une forme en H et, - d'autre part, la distance entre les parois latérales de la traverse mesurée selon un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal du bogie s'amenuise vers les extrémités de la traverse et, à cet effet, ces parois latérales sont courbes avec leurs faces convexes tournées vers l'extérieur et les extrémités de ces parois latérales sont fixées sur la face To this end, the subject of the invention is such a bogie chassis comprising: - two longitudinal members connected in their middle part by a cross member to give the chassis, when viewed from above, a substantially H-shaped section, - with the cross member which has a structure in a box comprising lower, lateral and upper walls and the sections of which vary according to their position along the longitudinal axis of the cross member which is orthogonal to the longitudinal axis of the bogie, with however a symmetry with respect to the vertical plane housing l 'longitudinal axis of the bogie, - with each spar having an I-shaped section comprising a vertical core which, situated between an upper sole and a lower sole, has a variable height according to the position of the section along the longitudinal axis of said spar, with symmetry with respect to the vertical plane housing the transverse axis of the bogie and a maximum height in the middle part, this bogie chassis being in particular characterized by that: - on the one hand, the lower and upper flanges of the side members are constituted respectively by the extension of the lower and upper walls of the ends of the crosspiece which, for this purpose, are divided into branches which extend along the longitudinal axes of the side members so that these lower and upper walls themselves have a substantially H-shaped view from above and, - on the other hand, the distance between the side walls of the cross member measured in a vertical plane parallel to the the longitudinal axis of the bogie tapers towards the ends of the cross-member and, for this purpose, these side walls are curved with their convex faces facing outwards and the ends of these side walls are fixed to the face
interne de l'âme des longerons.internal of the web of the side members.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description The invention will be better understood using the description
ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ciannexé qui représente schématiquement: - figure 1: en vue de dessus, un chassis de bogie, - figure 2: une vue en coupe d'une traverse, below made by way of nonlimiting example with regard to the attached drawing which schematically represents: - Figure 1: in top view, a bogie frame, - Figure 2: a sectional view of a cross member,
- figure 3: une vue de face d'un longeron. - Figure 3: a front view of a beam.
En se reportant au dessin, on voit que le chassis 1 de bogie comprend deux longerons 2 reliés en leur partie médiane par une traverse 3 pour, en vue de dessus, lui conférer une forme en H. De manière classique, la traverse 3 a une structure en caisson comprenant des parois inférieure 4, latérales 5, 6 et supérieure 7 assemblées par soudure avec une section transversale qui varie selon sa position au long de l'axe longitudinal 8 de cette traverse qui est orthogonal à l'axe Referring to the drawing, it can be seen that the bogie chassis 1 comprises two longitudinal members 2 connected in their middle part by a cross member 3 so, when viewed from above, giving it an H-shape. Conventionally, the cross member 3 has a box structure comprising lower 4, lateral 5, 6 and upper 7 walls assembled by welding with a cross section which varies according to its position along the longitudinal axis 8 of this cross member which is orthogonal to the axis
longitudinal 9 du bogie.longitudinal 9 of the bogie.
Cette traverse présente cependant une symétrie par rapport This crosspiece, however, has symmetry with respect to
au plan vertical comprenant l'axe longitudinal du bogie. in the vertical plane comprising the longitudinal axis of the bogie.
Sur le centre de la traverse principale, par l'intermédiaire d'une crapaudine (non représentée), repose une extrémité d'une plateforme ferroviaire et en reçoit la charge, aussi cette traverse médiane travaille-t-elle principalement en On the center of the main sleeper, via a clamp (not shown), rests one end of a railway platform and receives the load, so this middle sleeper works mainly in
flexion verticale.vertical bending.
Chaque longeron 2 présente une section en I avec une âme 2A verticale qui, située entre une semelle 2B supérieure et une semelle inférieure 2C, a une hauteur variable selon sa position Each spar 2 has an I-section with a vertical core 2A which, located between an upper sole 2B and a lower sole 2C, has a variable height according to its position
au long de l'axe longitudinal du longeron. along the longitudinal axis of the spar.
Ce longeron présente une symétrie par rapport au plan vertical comprenant l'axe transversal du bogie et la hauteur de This spar has a symmetry with respect to the vertical plane comprising the transverse axis of the bogie and the height of
l'âme du longeron est maximale dans sa partie médiane. the web of the spar is maximum in its middle part.
Vers leurs extrémités, les longerons s'appuient quant à eux sur les extrémités des essieux (non représentés) par l'intermédiaire de ressorts prenant appui sur des oreilles des Towards their ends, the side members rest on the ends of the axles (not shown) by means of springs bearing on the ears of the
boîtes d'essieux.axle boxes.
Selon l'invention: - d'une part, les semelles inférieure 2B et supérieure 2C des longerons 2 sont constituées respectivement par le prolongement des parois inférieure 4 et supérieure 7 des extrémités de la traverse 3 qui, à cet effet, se divisent en des branches 4A, 7A qui s'étendent le long des axes longitudinaux des longerons 2 de sorte que ces parois inférieure et supérieure ont elles-mêmes en vue de dessus sensiblement une forme en H et, - d'autre part, la distance entre les parois latérales 5, 6 de la traverse mesurée selon un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal 9 du bogie s'amenuise vers les extrémités de la traverse et, à cet effet, ces parois latérales sont courbes avec leurs faces convexes tournées vers l'extérieur et les extrémités de ces parois latérales sont fixées sur la face 2D According to the invention: - on the one hand, the lower 2B and upper 2C flanges of the side members 2 are constituted respectively by the extension of the lower 4 and upper 7 walls of the ends of the cross member 3 which, for this purpose, are divided into branches 4A, 7A which extend along the longitudinal axes of the side members 2 so that these lower and upper walls themselves have, when viewed from above, substantially an H shape and, - on the other hand, the distance between the walls lateral 5, 6 of the crossmember measured along a vertical plane parallel to the longitudinal axis 9 of the bogie tapers towards the ends of the crossmember and, for this purpose, these side walls are curved with their convex faces facing outwards and the ends of these side walls are fixed on the 2D face
interne de l'âme 2A des longerons.internal of the core 2A of the side members.
Ces dispositions évitent de concentrer en des zones These provisions avoid concentrating in areas
réduites les efforts entre la traverse et les longerons. reduced the forces between the cross member and the side members.
Le longeron étant en une seule branche, son épaisseur est The spar being in a single branch, its thickness is
réduite par rapport aux longerons des réalisations antérieures. reduced compared to the beams of previous embodiments.
Cependant, l'épaisseur de la traverse au niveau de ses However, the thickness of the crosspiece at its
extrémités est augmentée.extremities is increased.
On augmente ainsi les rayons de courbure des parois supérieure et inférieure de la traverse ce qui diminue This increases the radii of curvature of the upper and lower walls of the crosspiece which decreases
également les concentrations de contraintes. also the stress concentrations.
Dans un exemple de réalisation, le rapport entre l'épaisseur de la traverse mesurée dans sa partie médiane et l'épaisseur mesurée dans la partie extrême est de 1,4 alors In an exemplary embodiment, the ratio between the thickness of the cross member measured in its middle part and the thickness measured in the end part is 1.4 then
qu'auparavant le rapport était de 2,1. that previously the ratio was 2.1.
On note également que, par rapport aux anciens chassis: - l'épaisseur du nouveau longeron en sa partie maximale est diminuée de 1,2 et l'épaisseur de la nouvelle traverse est augmentée de We also note that, compared to the old chassis: - the thickness of the new spar in its maximum part is reduced by 1.2 and the thickness of the new cross member is increased by
1,25 en sa partie médiane et 1,9 en ses extrémités. 1.25 in its middle part and 1.9 in its ends.
On améliore ainsi la résistance du bogie. This improves the resistance of the bogie.
Avantageusement, la paroi supérieure 7 de la traverse 3 a sa largeur qui, mesurée dans le sens longitudinal du bogie, varie selon l'axe longitudinal de la traverse pour atteindre, dans la partie médiane de la traverse, une largeur largement supérieure à la distance mesurée entre les deux parois latérales 5, 6 et, à proximité des longerons, une zone 10 de largeur minimale sensiblement équivalente à la distance mesurée Advantageously, the upper wall 7 of the cross member 3 has its width which, measured in the longitudinal direction of the bogie, varies along the longitudinal axis of the cross member to reach, in the middle part of the cross member, a width much greater than the distance measured between the two side walls 5, 6 and, near the side members, an area 10 of minimum width substantially equivalent to the distance measured
entre les parois latérales.between the side walls.
La réduction de section de la traverse à proximité des longerons améliore le comportement en torsion du chassis et l'augmentation de la largeur de la traverse en sa partie médiane permet de compenser son affaiblissement lié à la découpe (non représentée) logeant les moyens d'articulation de The reduction in cross-section of the cross member near the longitudinal members improves the torsional behavior of the chassis and the increase in the width of the cross member in its middle part makes it possible to compensate for its weakening linked to the cutout (not shown) housing the means of articulation of
la plateforme qui, dans le présent exemple, est une crapaudine. the platform which, in this example, is a toad.
On se trouve alors avec un chassis beaucoup plus simple à construire qu'auparavant et avec une capacité de charge We are then with a much simpler chassis to build than before and with a load capacity
nettement améliorée.markedly improved.
Au lieu que le bord interne ll des semelles du longeron soit sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du chassis, ce bord évolue, dans la zone de transition entre la traverse et le longeron, selon une portion de courbe elliptique et se prolonge vers les extrémités du longeron comme une droite qui converge Instead of the internal edge ll of the sole of the spar being substantially parallel to the longitudinal axis of the chassis, this edge evolves, in the transition zone between the cross member and the spar, according to a portion of elliptical curve and extends towards the ends. of the spar like a straight line that converges
vers l'autre bord 12 de la semelle.towards the other edge 12 of the sole.
Les parois supérieure et inférieure de la traverse pourraient être réalisées en une seule pièce mais, pour des The upper and lower walls of the cross could be made in one piece but, for
raisons de coûit, il s'agit généralement de tôles raboutées. cost reasons, these are generally butted sheets.
On évite bien entendu de rabouter les tôles dans les zones Of course, we do not overlap the sheets in the areas
de fortes contraintes.strong constraints.
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FR9405341A FR2719276B1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Bogie chassis. |
Applications Claiming Priority (1)
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FR9405341A FR2719276B1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Bogie chassis. |
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FR2719276A1 true FR2719276A1 (en) | 1995-11-03 |
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FR9405341A Expired - Fee Related FR2719276B1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Bogie chassis. |
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-
1994
- 1994-04-27 FR FR9405341A patent/FR2719276B1/en not_active Expired - Fee Related
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Date | Code | Title | Description |
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