FR2757591A1 - Assemblage absorbeur d'energie - Google Patents
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Abstract
La présente invention prévoit un assemblage de ressorts métalliques (88) ayant de hautes flexibilité et durabilité. L'assemblage de ressorts (88) comprend un premier et second éléments de ressort courbe (96, 108) montés tête-bêche. Les premier et second éléments de plaque courbe (120, 136) sont placés contre les premier et second éléments de ressort respectivement et ont un rayon de courbure plus grand de façon à générer un jeu (124, 138) entre eux. Un boulon (150) et un écrou de plaque (168) préchargent l'assemblage de ressorts. Pendant la précharge, les parties d'extrémité opposées (100, 104, 112, 116) sont déformées pour procurer un système d'absorption d'énergie. La flexibilité et la durabilité de l'assemblage de ressorts sont maîtrisées par le rayon de courbure, l'épaisseur et la longueur des éléments de plaque.
Description
ASSFMRLAGE ABSORBEUR D'ENERGIE
La présente invention concerne de façon générale des engins de travaux publics et plus particulièrement un assemblage absorbeur d'énergie interne à l'engin et utilisé entre des composants reliés à pivotement.
La présente invention concerne de façon générale des engins de travaux publics et plus particulièrement un assemblage absorbeur d'énergie interne à l'engin et utilisé entre des composants reliés à pivotement.
La plupart des engins de travaux publics actuels comprennent des systèmes absorbeurs de chocs en caoutchouc entre la barre d'équilibrage et le châssis afin de stabiliser la partie de l'essieu arrière de l'engin. Dans certaines conditions de fonctionnement, tel qu'un environnement sidérurgique, l'engin doit fonctionner au voisinage de feux qui détruisent le matériau en caoutchouc du système absorbeur de chocs. Afin d'éviter la destruction du matériau absorbeur, il faut utiliser un matériau ayant une résistance à haute température. Un système absorbeur de chocs utilisant de tels matériaux doit aussi présenter la flexibilité nécessaire à la stabilisation souhaitée de l'engin de travaux publics.
Un exemple d'assemblage à ressorts utilisé sur l'essieu arrière d'un engin est présenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 168 430 délivré à Chauncey Thomas le 5 octobre 1875. Cette structure comporte une combinaison de ressorts transverses et longitudinaux, appliquée à l'essieu arrière pendulaire d'un corps d'engin pour faciliter le mouvement du corps d'engin et soulager les ressorts principaux des contraintes dans différentes directions. Cependant, la structure traite essentiellement le positionnement relatif des ressorts pour obtenir ces résultats. Malheureusement, la structure du ressort ne décrit pas comment maîtriser la flexibilité disponible et, en fait, il s'agit d'un ressort secondaire pour accroître la durée de vie des ressorts principaux.
La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes présentés ci-dessus.
Selon un aspect de la présente invention, sur un engin qui comprend un châssis et une barre d'équilibrage, deux assemblages absorbeurs d'énergie sont fixés au châssis de façon déformable pour supporter les moyens de traction de l'engin sur le sol. Les assemblages absorbeurs d'énergie comprennent chacun une plaque de base supportée par la barre d'équilibrage. Un premier élément de ressort courbe est en appui sur la plaque de base par ses parties d'extrémité et il a un rayon déterminé. Un second élément de ressort courbe est placé à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe et ses parties d'extrémité sont placées contre le châssis. Le second élément de ressort courbe a un rayon sensiblement égal au rayon déterminé du premier élément courbe. Un premier élément de plaque courbe est placé entre le premier élément de ressort courbe et la plaque de base, et possède un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément de ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Un second élément de plaque courbe est placé entre le second élément de ressort courbe et le châssis, et possède un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément de ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Une fixation est mise en place pour lier les premiers éléments de ressort et de plaque aux seconds éléments de ressort et de plaque afin de précharger l'assemblage.
Selon un autre aspect de la présente invention, un assemblage absorbeur d'énergie est utilisé entre un premier et un second composants qui sont reliés à pivotement pour assurer un mouvement entre eux. Un premier élément de ressort courbe est en appuie sur le premier composant au moyen de ses parties d'extrémité et il a un rayon déterminé. Un second élément de ressort courbe est placé à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe et ses parties d'extrémité sont placées contre le second composant. Le second élément de ressort courbe a un rayon sensiblement égal au rayon déterminé du premier élément courbe.
Un premier élément de plaque courbe est placé entre le premier élément de ressort courbe et le premier composant, et possède un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément de ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Un second élément de plaque courbe est placé entre le second élément de ressort courbe et le second composant, et possède un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément de ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Une fixation est mise en place pour lier les premiers éléments de ressort et de plaque aux seconds éléments de ressort et de plaque afin de précharger l'assemblage.
Selon encore un autre aspect de la présente invention, un assemblage de ressorts comprend un premier élément de ressort courbe ayant un rayon déterminé. Un second élément de ressort courbe est placé à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe et il a un rayon déterminé sensiblement égal au rayon déterminé du premier élément courbe. Un premier élément de plaque courbe est placé contre le premier élément de ressort courbe à l'opposé du second élément de ressort courbe et il a un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément du ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Un second élément de plaque courbe est placé contre le second élément de ressort courbe à l'opposé du premier élément de ressort et il a un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément de ressort courbe afin de générer un jeu entre eux. Une fixation est mise en place pour lier les premiers éléments de ressort et de plaque aux seconds éléments de ressort et de plaque afin de précharger l'assemblage.
Grâce à l'utilisation d'un assemblage absorbeur d'énergie qui est simple et facile à fabriquer, la présente invention prévoit un moyen de maîtriser la flexibilité entre deux composants liés ensemble de façon déformable.
Parmi les figures
la figure 1 est une vue partielle d'un engin de chantier mettant en oeuvre la présente invention
la figure 2 est une vue en coupe partielle prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1
la figure 3 est une vue en coupe agrandie prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1.
la figure 1 est une vue partielle d'un engin de chantier mettant en oeuvre la présente invention
la figure 2 est une vue en coupe partielle prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1
la figure 3 est une vue en coupe agrandie prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 1 représente un engin de chantier 10 possédant un châssis 14 qui comprend une surface inférieure 18. Deux assemblages de logement 22, 26 sont positionnés contre la surface inférieure 18 du châssis 14 au niveau de leur surface supérieure 30. Cependant, on notera que les assemblages de logement 22, 26 peuvent être positionnés contre la surface inférieure 18 de toute manière classique. Les assemblages de logement 22, 26 sont sensiblement équidistants d'une partie centrale 28 du châssis 14. Les assemblages de logement 22, 26 comportent chacun une gorge en retrait 34, 36, qui s'étend depuis une surface inférieure 38 et qui s'achève au voisinage de la surface supérieure 30 à une position de fond 40 pour délimiter un espace partiellement fermé 42. Une barre d'équilibrage 46 est liée à pivotement au châssis 14 de toute manière classique autorisant un mouvement entre eux.
La barre d'équilibrage 46 a une partie centrale 50 et des bras opposés 54, 58 qui s'inclinent vers l'extérieur à partir du centre. Les bras 54, 58 forment un angle par rapport à la surface inférieure 18 de l'armature 14. Les bras opposés 54, 58 comportent chacun une encoche en retrait 62, 66 sur une surface supérieure 70 de chaque côté de la partie centrale 50 de la barre d'équilibrage 46, sensiblement en alignement avec les gorges en retrait 34, 36.
Une plaque de base 80, 84 est logée à l'intérieur de chacune des encoches 62, 66 et s'étend depuis la surface supérieure 70 des bras 54, 58 sur une distance prédéterminée vers l'extérieur. Un assemblage de ressorts 88, 92 est placé contre chacune des plaques de base 80, 84 entre le châssis 14 et la barre d'équilibrage 46 et s'étend à l'intérieur des gorges 34, 36 des assemblages de logement 22, 26, respectivement. On comprendra que les assemblages de ressort 88, 92 sont identiques, toutefois seul l'assemblage de ressorts 88 va être décrit en détail à des fins de clarification.
En se réfèrant plus particulièrement aux figures 2 et 3, l'assemblage de ressorts 88 comprend un premier élément de ressort courbe 96 qui a un rayon de courbure compris dans une plage allant à peu près de 200 à 300mm, une épaisseur d'environ 10mm et une longueur d'environ 250rtrn, et qui est positionné contre la plaque de base 80 au niveau de ses parties d'extrémité opposées 100, 104 pour en faciliter le contact. On comprendra qu'un supplément de 5rtin peut être ajouté en longueur à chaque extrémité afin de disposer d'un bord arrondi et libre de toute contrainte. Un second élément de ressort courbe 108 ayant des rayon, épaisseur et longueur sensiblement identiques à ceux du premier élément de ressort 96 est placé à l'inverse et près du premier élément de ressort 96 de telle façon que ses parties d'extrémité opposées 112, 116 soient placées contre le fond de la gorge 40. Un premier élément de plaque courbe 120 est placé entre le premier élément de ressort 96 et la plaque de base 80. Le premier élément de plaque 120 a un rayon de courbure compris dans une plage allant à peu près de 400 à 600mu, une épaisseur d'environ 10mm et une longueur d'environ 100mm. On comprendra qu'un supplément de Serran peut être ajouté en longueur à chaque extrémité afin de disposer d'un bord arrondi et libre de toute contrainte.
Le premier élément de plaque 120 a un rayon de courbure qui est au moins deux fois plus grand que le rayon de courbure du premier élément de ressort 96 afin de générer un premier jeu 124 entre eux. Une partie sensiblement plate 128 est délimitée au voisinage d'une partie centrale 132 du premier élément de plaque 120 du fait du grand rayon de courbure. La forme courbe du premier élément de ressort 96 délimite un espace 134 entre le premier élément de plaque 120 et la plaque de base 80. Un second élément de plaque courbe 136 est placé entre le second élément de ressort 108 et l'assemblage de logement 22. Le second élément de plaque 136 a un rayon de courbure, une épaisseur et une longueur sensiblement identiques à ceux du premier élément de plaque 120. Le second élément de plaque 136 a un rayon de courbure au moins deux fois plus grand que celui du second élément de ressort 108 pour générer un second jeu 138 entre eux. Une partie sensiblement plate 140 est délimitée au voisinage d'une partie centrale 142 du second élément de plaque 136 du fait du grand rayon de courbure.
La forme courbe du second élément de ressort 108 délimite un espace 144 entre le second élément de plaque 136 et le fond de la gorge 34. Les premier et second éléments de ressort 96, 108, ainsi que les premier et second éléments de plaque 120, 136, sont traversés par chacun une ouverture alignée axialement 146. Les premier et second éléments de ressort 96, 108, ainsi que les premier et second éléments de plaque 120, 136, sont en matériau métallique capable de supporter des plages de hautes températures allant de 1000 à 15000, tel que de l'acier, de la fonte et analogue. Un boulon 150, comprenant une partie de tête 154 et une partie filetée allongée 160, lie ensemble les éléments de ressort 96, 108 et les éléments de plaque 120, 136 pour précharger l'assemblage de ressorts 88. La partie filetée allongée 160 traverse les ouvertures 146 jusqu'à ce que la partie de tête 154 soit en appui contre la partie plate 128 du premier élément de plaque 120. Une longueur prédéterminée 164 de la partie filetée allongée 160 s'étend au-delà du second élément de plaque 136 de telle façon qu'un écrou de plaque 168 puisse y être vissé.
L'écrou de plaque 168 est serré sous un couple standard prédéterminé (M20) contre la partie plate 140 du second élément de plaque 136 pendant la précharge.
Le premier élément de ressort 96 et le premier élément de plaque 120 définissent un assemblage inférieur 180. Le second élément de ressort 108 et le second élément de plaque 136 définissent un assemblage supérieur 184. Les assemblages inférieur et supérieur 180, 184 sont sensiblement centrés autour d'un axe primaire 188 pour fournir une structure sensiblement symétrique avec une tolérance de positionnement approximative de lutin.
L'assemblage de ressorts 88 est comprimé entre le châssis 14 et la barre d'équilibrage 46 au montage. La position de l'assemblage de ressorts 88 sur la plaque de base 80 évite tout dommage à la barre d'équilibrage 46. De plus, l'insertion de l'assemblage supérieur 184 dans l'espace partiellement fermé 42 de l'assemblage de logement 22 aide à positionner et à maintenir l'assemblage de ressorts 88 en place pendant le fonctionnement de l'engin de chantier 10. Les parties d'extrémités opposées 100, 104, 112, 116 des premier et second éléments de ressort 96, 108, respectivement, sont soumises à des charges de compression différentes au cours du montage et du fonctionnement. La forme courbe et la position relative des premier et second éléments de ressort 96, 108 fournissent une plage variable de déformation au cours de la charge de compression, ce qui procure un coussin d'absorption de chocs entre le châssis 14 et la barre d'équilibrage 46. La précharge de l'assemblage de ressorts 88, procurée par le boulon 150 et par l'écrou de plaque 168, fournit la charge initiale nécessaire au fonctionnement correct et à la compression adéquate des éléments de ressort 96, 108.
Les premier et second éléments de plaque 120, 136 sont placés sur les premier et second éléments de ressort 96, 108 d'une façon qui conduit à une maîtrise accrue de la flexibilité de l'assemblage de ressorts 88. Les premier et second éléments de plaque 120, 136 ont un rayon de courbure qui est supérieur aux rayons de courbure respectifs des premier et second éléments de ressort 96, 108. Le grand rayon de courbure permet aux premier et second éléments de plaque 120, 136 de s'appuyer contre les premier et second éléments de ressort 96, 108 en faisant apparaître un jeu entre eux, 124, 138, respectivement. Le jeu ne changera pas avec la position des premier et second éléments de plaque 120, 136. Cependant, le jeu changera si des valeurs différentes de précharge sont appliquées. La grande flexibilité du rayon de courbure des assemblages 88, 92 est augmentée avec l'optimisation intentionnelle de l'épaisseur et des rayons de courbure des plaques 120, 136. Ainsi, pendant la charge de compression, davantage de force est appliquée sur les parties d'extrémités opposées 100, 104, 112, 116 des premier et second éléments de ressort 96, 108. La force accrue sur les parties d'extrémités opposées 100, 104, 112, 116 offre une plus grande flexibilité de l'assemblage de ressort 88. La flexibilité et la durabilité de la structure peuvent être maîtrisées à l'aide du rayon de courbure, de l'épaisseur et de la longueur des premier et second éléments de plaque 120, 136. La durabilité peut être augmentée et la contrainte diminuée par des augmentations de l'épaisseur des éléments de plaque 120, 136. De plus, le grand rayon de courbure des premier et second éléments de plaque 120, 136 génère de façon inhérente les parties plates 128, 140, respectivement, ce qui offre un réceptacle de butée sensiblement plat pour le boulon 150 et pour l'écrou 168.
Au vu de ce qui précède, l'utilisation d'un assemblage de ressorts en matériau métallique génére un simple absorbeur de chocs entre deux composants d'un engin de chantier, capable de supporter des environnements à haute température. La flexibilité de l'assemblage de ressorts métalliques est maîtrisée au moyen d'éléments de plaque courbes à grands rayons de courbure. L'assemblage de ressorts offre une flexibilité et une durabilité qui peuvent être maîtrisées au moyen de la structure des éléments de plaque
Claims (8)
1. Paire d'assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) pour un engin (10) comportant un châssis (14) et une barre d'équilibrage (46) fixée à pivotement sur le châssis (14) afin de supporter les moyens de traction de l'engin (10) qui s'engagent sur le sol, les assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) comprenant chacun
une plaque de base (80, 84) supportée par la barre d'équilibrage (46)
un premier élément de ressort courbe (96) en appui par ses parties d'extrémités (100, 104) sur la plaque de base (80, 84) et ayant un rayon déterminé
un second élément de ressort courbe (108) monté à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe (96) et étant positionné contre le châssis (14) au niveau de ses parties d'extrémité (112, 116), le second élément de ressort courbe (108) ayant un rayon déterminé sensiblement égal au rayon déterminé du premier ressort courbe (96)
un premier élément de plaque courbe (120) placé entre le premier élément de ressort courbe(96) et la plaque de base (80, 84), ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément de ressort courbe (96) afin de générer un jeu entre eux
un second élément de plaque courbe (136) placé entre le second élément de ressort courbe (108) et le châssis (14), ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément de ressort courbe (108) afin de générer un jeu entre eux ; et
une fixation placée de façon à lier le premier élément de ressort (96) et le premier élément de plaque (120) au second élément de ressort (108) et au second élément de plaque (136) pour précharger l'assemblage.
2. Assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) selon la revendication 1, caractérisés en ce que les premier et second éléments de plaques (120, 136) comprennent une partie de surface sensiblement plate (128, 140) pour servir de butée à une partie de la fixation.
3. Assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) selon la revendication 2, caractérisés en ce que la fixation est composée d'un boulon (150) et d'un écrou de plaque (168), le boulon (150) possédant une partie de tête (154) en butée sur la partie sensiblement plate (128) du premier élément de plaque (120), ainsi qu'une partie filetée allongée (160) qui traverse l'assemblage (88) et sur laquelle est vissé l'écrou de plaque (168) de façon à être en butée contre la partie sensiblement plate (140) du second élément de plaque (136).
4. Assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) selon la revendication 3, caractérisés en ce que les premier et second éléments de plaque (120, 136) et les premier et second éléments de ressort (96, 108) sont en un matériau métallique.
5. Assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) selon la revendication 4, caractérisés en ce que le premier élément de ressort (96), le premier élément de plaque (120), le second élément de ressort (108) et le second élément de plaque (136) sont centrés autour d'un axe (188) et définissent un système symétrique.
6. Assemblages absorbeurs d'énergie (88, 92) selon la revendication 4, caractérisés en ce que le matériau métallique est de l'acier.
7. Assemblage absorbeur d'énergie (88, 92) utilisé entre un premier et un second composants (46, 14) qui sont reliés à pivotement de façon à assurer un mouvement entre eux, comprenant
un premier élément de ressort courbe (96), en appui sur le premier composant par ses parties d'extrémités (100, 104) et ayant un rayon déterminé
un second élément de ressort (108), monté à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe (96) et positionné contre le second composant au niveau de ses parties d'extrémité (112, 116), le second élément de ressort courbe (108) ayant un rayon déterminé sensiblement égal au rayon déterminé du premier élément de ressort courbe (96)
un premier élément de plaque courbe (120), placé entre le premier élément de ressort courbe (96) et le premier composant (46), ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément de ressort courbe (96) afin de générer un jeu entre eux
un second élément de plaque courbe (136), étant placé entre le second élément de ressort courbe (108) et le second composant (14), ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément de ressort courbe (108) afin de générer un jeu entre eux ; et
une fixation (150) placée de façon à lier le premier élément de ressort (96) et le premier élément de plaque (120) sur le second élément de ressort (108) et le second élément de plaque (136) pour précharger l'assemblage.
8. Assemblage de ressorts (88), comprenant
un premier élément de ressort courbe (96) ayant un rayon déterminé
un second élément de ressort courbe (108) monté à l'inverse et près du premier élément de ressort courbe (96) et ayant un rayon déterminé sensiblement égal au rayon déterminé du premier élément courbe (96)
un premier élément de plaque courbe (120) placé contre le premier élément de ressort courbe (96) à l'opposé du second élément de ressort courbe (108) et ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du premier élément de ressort courbe (96) afin de générer un jeu entre eux
un second élément de plaque courbe (136) placé entre le second élément de ressort courbe (108) à l'opposé du premier élément de ressort (96) et ayant un rayon déterminé supérieur au rayon du second élément du ressort courbe (108) afin de générer un jeu entre eux ; et
une fixation (150) placée de façon à lier le premier élément de ressort (96) et le premier élément de plaque (120) au second élément de ressort (108) et au second élément de plaque (136) pour précharger l'assemblage.
Applications Claiming Priority (1)
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120831 |