Véhicule ferroviaire à bogie permettant de réduire les usures des boudins de roues

Abstract

 Le dispositif comporte une bielle seulement entre le bogie et la caisse, cette bielle étant disposée à l'avant du bogie avant ou à l'arrière du bogie arrière selon le sens de marche du véhicule, cette bielle travaillant en compression ou en traction selon le sens de marche, le dispositif permettant de compenser les forces de glissement par les forces de réaction transversales et de diminuer ainsi les usures des boudins de roues. La bielle est pleine, au moins à ses deux extrémités, et de section droite progressivement croissante à partir de ses extrémités.

Description

[0001] La présente invention concerne un véhicule ferroviaire comportant une caisse et deux bogies, dont chacun est relié à la caisse par une seule bielle articulée entre un point de l'axe longitudinal du bogie proche de l'extrémité de la caisse et un point de l'axe longitudinal de la caisse proche de ladite extrémité, l'une des bielles travaillant en compression alors que l'autre travaille en traction, et vice-versa, selon le sens de la marche. Un tel véhicule permet de réduire les usures des boudins des roues dans le cas du parcours de voies courbes.

[0002] Un véhicule de ce genre est décrit dans le document FR-A 2 190 656. Les figures 1 et 2 montrent comment ce résultat est atteint.

[0003] La figure 1 représente le comportement d'un tel véhicule pour une locomotive ayant le sens de marche considéré, illustré par la flèche M. Le bogie 2 est le bogie avant et il pousse la caisse 1 au moyen de la bielle 7'-9', cette bielle étant disposée à l'avant du bogie avant en 7', un point d'articulation au bogie 2, et en 9', un point d'articulation avec la caisse 1. L'effort F transmis au bogie 2 en 7' par la bielle 7'-9' agit sur celle-ci en compression. L'effort F possède une composante longitudinale L égale à l'effort moteur du bogie 2 et une composante transversale T équilibrée par des réactions R1 et R2 de la voie sur les essieux qui sont de sens opposé aux réactions normales S1 et S2 dues aux glissements sur le rail et viennent donc en réduire la valeur. L'usure des boudins de la locomotive est donc faible.

[0004] Quant au bogie arrière 2', il tire la caisse 1 au moyen de la bielle 4'-6' disposée à l'arrière du bogie arrière 2'. L'effort F transmis par la bielle sur.la caisse agit cette fois en traction mais les réactions R3, R4 de la voie sur les essieux et équilibrant la composante transversale T sont de sens opposé aux réactions S3 et S4 dues aux glissements des essieux sur le rail et viennent donc toujours en réduire la valeur.

[0005] Le même raisonnement s'applique pour le sens de marche inverse de la figure 2. Dans ce cas le bogie 2' est le bogie avant et il pousse la caisse 1 au moyen de la bielle 4'-6'. La bielle 4'-6' est disposée cette fois à l'avant du bogie avant 2', et elle travaille en compression. Le bogie 2 est le bogie arrière et il tire la caisse 1 au moyen de la bielle 7'-9'. La bielle 7'-9' est disposée à l'arrière du bogie arrière 2 et elle travaille en traction.

[0006] La disposition des bielles 7'-9' et 4'-6' entre les bogies et la caisse de la locomotive vers l'extérieur de cette caisse permet donc en courbe, de réduire les efforts transversaux agissant sur les boudins de toutes les roues au moment où sous l'action des efforts moteurs, les glissements entre ces roues et le rail sont les plus importants et les usures les plus rapides.

[0007] Cependant les bielles 7'-9' et 4' travaillent dans ce cas aussi bien en compression qu'en traction. Ceci oblige à surdimensionher la section droite des bielles pour leur permettre de répondre aux contraintes de compression aussi bien que de traction.

[0008] L'invention a pour but de permettre l'utilisation de bielles de section droite modérée dans un véhicule ferroviaine dont chaque bogie est relié à la caisse par une seule bielle fonctionnant en traction ou en compression de façon à réduire l'usure des boudins des roues.

[0009] Le véhicule ferroviaire selon l'invention est caractérisé en ce que ses bielles de liaison entre caisse et bogie sont pleines, au moins à leurs deux extrémités, et de section droite progressivement croissante à partir de leurs extrémités.

[0010] Selon une particularité de l'invention l'articulation de ladite bielle ne comporte pas de jeu.

[0011] Selon une autre particularité de l'invention ladite bielle est métallique.

[0012] Selon une autre particularité de l'invention ladite bielle est pleine à ses deux extrémités et creuse sous forme de tube cylindrique en son milieu.

[0013] En se référant aux figures schématiques 3 à-5 ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention. Les mêmes éléments représentés sur plusieurs de ces figures portent sur toutes celles-ci les mêmes références.

[0014] 

La figure 3 représente une vue latérale schématique d'une bielle selon l'invention et de ses articulations.

La figure 4 représente une vue latérale schématique d'une autre bielle selon l'invention avec les mêmes articulations.

La figure 5 représente une vue latérale schématique d'une variante des articulations comportant des éléments en élastomère.

[0015] Sur la figure 3 on voit une bielle 100 reliant les points d'articulation 7' et 9' ou 4' et 6'. La bielle 100 est dimensionnée de telle sorte qu'elle peut supporter les efforts de compression ou de traction et pour cela la section de la bielle 100, métallique et pleine, est plus importante au milieu de là bielle qu'aux extrémités, la variation de la section étant progressive.

[0016] L'articulation 9' appartient à la caisse 1 et l'articulation 7' au bogie 2. La bielle 100 comporte à ses extrémités des rotules 11 qui coopèrent avec et sont traversées par les axes 12 et 13 disposés dans des chapes 14 et 15 fixées respectivement dans les châssis de caisse et de bogie. Il est à noter qu'au lieu de rotules telles que 11 on peut envisager des orifices dans les extrémités des bielles assurant un rôle équivalent qui est de transférer les efforts de la chape à la bielle ou inversement et de permettre une rotation de la bielle autour de l'axe.

[0017] Les axes 12 et 13 présentent des têtes d'arrêt 16, 17 inversées afin de faciliter leur pose mais des têtes disposées dans le même sens peuvent être aussi envisagées.

[0018] Sur la figure 4 on voit des articulations 7' et 9' identiques à celles de la figure 5 mais une bielle 100' représente une variante de la bielle 100. La bielle 100' est constituée d'extrémités métalliques 18 et 19 de sections progressivement croissantes et pleines et d'une partie médiane 20 métallique et creuse en forme de tube cylindrique, par exemple, soudé aux extrémités 18 et 19 par des soudures telles que 21.

[0019] Sur la figure 5 on voit une articulation telle que 7' remarquable en ce qu'elle comporte des éléments en élastomère qui ont l'avantage d'amortir les chocs. On voit une bielle 100 (ou 100') traversant une pièce fixe 22 solidaire du châssis de caisse ou de bogie. La pièce fixe 22 comporte un orifice 23 par lequel passe l'extrémité de la bielle 100. Sur cette extrémité de la bielle 100 sont montés deux éléments en élastomère 24, 25 maintenus en position par deux butées métalliques 26, 27 ; l'une des butées 26 s'appuie sur un épaulement 28 de la bielle 100, l'autre butée 26 s'appuie par l'intermédiaire d'une rondelle 29 sur un écrou 30. Les éléments en élastomère 24, 25 assurent le transfert des efforts de la bielle 100 à la pièce fixe 22 ou inversement.

[0020] Les applications du dispositif de la présente invention sont du domaine de l'aménagement des bogies et des châssis de véhicule ferroviaire ainsi que de leurs liaisons.

Revendications

1/ Véhicule ferroviaire comportant une caisse et deux bogies, dont chacun est relié à la caisse par une seule bielle (7'-9', 4'-6') articulée entre un point de l'axe longitudinal du bogie proche de l'extrémité de la caisse et un point de l'axe longitudinal de la caisse proche de ladite extrémité, l'une des bielles travaillant en compression alors que l'autre travaille en traction, et vice-versa, selon le sens de la marche, caractérisé par le fait que ladite bielle (100, 100') est pleine, au moins à ses deux extrémités, et de section droite progressivement croissante à partir de ses extrémités.

2/ Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'articulation de ladite bielle ne comporte pas de jeu.

3/ Véhicule ferroviaire selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite bielle (100) est métallique.

4/ Véhicule ferroviaire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite bielle (100') est pleine à ses deux extrémités (18, 19, figure 4) et creuse sous forme de tube (20) cylindrique en son milieu. 5/ Véhicule ferroviaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'articulation (7'-9', figure 3) entre ladite bielle (100) et le châssis constitué soit par ladite caisse soit par ledit bogie comporte un axe (12, 13) solidaire dudit châssis et une rotule (11) solidaire de ladite bielle coopérant entre eux.

6/ Véhicule ferroviaire selon l'une des revendications 1 à 5, .caractérisé par le fait que l'articulation entre ladite bielle (100) et le châssis constitué soit par ladite caisse soit par ledit bogie comporte des éléments amortisseurs en élastomère (24, 25, figure 5).

Dessins