Brevet FR2222496A1 — publié le 19741018

L'invention concerne les machines de terrassement et de nivellement, plus exactement celles destinées à opérer sur les pentes et à niveler le sol avec un organe due travail commandé, animé d'un mouvement rotatif et pouvant être notamment une chaîne sans fin ou une fraise. L'invention concerne surtout les machines de terrassement et de nivellement servant à formerdes surfaces formant terrasses horizatales-ou inclinées sur les pentes dg montagnes. Actuellement, pour former les terrasses mentionnées, on utilise largement des bulldozers à versoir placé en biais et permettant de déplacer latéralement la terre. Dans ces bulldozers, le versoir est fixé au cadre de poussée et ne peut se déplacer en hauteur que conjointement avec celui-ci. le principal défaut des bulldozers quand ils sont utilisés pour former des terrasses sur les pentes abruptes, est leur faible rendement- dû au fait que, dans ce cas, ils forment les terrasses en avançant et reculant alternativement de nombreuses fois, avec une course à vide (de recul) pour chaque course utile. La pratique montre que pour former des terrasses sur une pente de 30-35 , le bulldozer doit faire près de 1000-1500 mètres courants de courses à vide pour une terrasse de 100 mètres courants. le nombre de changements de positions des leviers de commande s'accroît alors considérablement et la conduite d'un tel engin est compliquée et ardue. le travail lui-même comporte un danger de renversement de l'engin,- qui peut culbuter sur la pente à la moindre inadvertance de l'opérateur. Ceci est dû à ce que le bulldozer en action est constamment sollicité par une force qui applique le versoir à la partie haute de la terrasse, ce qui fait virer la machine, et risque de la faire glisser du plan de la terrasse. L'opérateur doit donc constamment virer le bulldozer vers la pente, ce qui provoque une forte usure de la transmission du train automoteur. La terrasse obtenue n'est pas plane, par suite des défauts techniques précités du bulldozer et la difficulté de sa conduite. De telles terrasses peuvent être inondées en cas de fortes précipitations. De plus, lors de la formation de ls terrasse par le bulldozer, toute la couche fertile de la partie creusée de la pente se déplace vers le bas le long de celle-ci et la couche sous-jacente infertile est mise à nu. Les plantes transplantées sur telles terrasses s'acclimatisent et poussentmal par la suite. Un autre défaut du bulldozer opérant sur des pentes abruptes est la difficulté d'entamer le sol au commencement des travaux, du fait qu'il est impossible de faire pivoter le versoir transversalement par rapport au cadre du bulldozer. Afin d'assurer la sécurité lors de l'enfoncement du versoir, on commence le terrassement par une pente n'excédant pas 120. Dernièrement, on a construit des bulldozers dont le versoir est couplé à son cadre avec possibilité de pivotements transversaux forcés réalisés à l'aide de vérins hydrauliques reliés au cadre du bulldozer et au versoir par des articulations. te vernir lui-même est assemblé par une articulation au cadre du bulldozer (par exemple, dans les bulldozers fabriqués par la firme japonaise "Komatsu"). Ces bulldozers présentent les mêmes défauts que ceux énumérés plus haut, sauf que les conditions d'enfoncement initial du versoir dans le sol sont rendues plus aisées. On a proposé également, pour former des terrasses, des machines de terrassement et de nivellement, dont l'action est fondée sur le principe de creusement transversal du sol à l'aide d'un organe commandé à chaîne ou à fraise. On désigne souvent les machines de terrassement et de nivellement à organe de travail rotatif (à chaîne ou à fraise) sous le nom de machines à organe de travail "actif", à la différence des mêmes machines à organe-versoir "passif"durant les opérations. t'organe de travail à chaîne se présente sous formed'une chaîne sans fin à dents tranchantes montées transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la machine elle-même. Quand la chaîne est entrainée, le sol est coupé à la largeur de la terrasse et la terre est déplacée latéralement. Dans les machines connues, l'organe de travail à chaîne est réuni à son cadre par un cadre intermédiaire se présentant sous forme d'un système de tringles et de supports assurant la suspension de l'organe de travail à chaine en trois points. L'organe de travail à chaîne est entraîné à partir du moteur du train automoteur par l'intermédiaire d'une transmission à cadran disposée au-dessus du cadre de la machine et de l'organe de travail (par exemple dans la machine décrite dans le certificat d'auteur U.R.S.S. NO 180002, cl 45a, 9/00). Dans les machines pourvues d'un organe de travail à fraise, cette dernière est montée sur un châssis intermédiaire assemblé au cadre du train automoteur par une articulation horizontale disposée transversalement à l'axe longitudinal du cadre de la machine, de manière à ce qu'elle puisse se déplacer de haut en bas et vice-versa, en mettant l'organe de travail soit en position de travail, soit en position de route. La fraise est alors entraînée par le moteur général de la machine par l'intermédiaire d'un train de transmissions dentées et à cardan disposé sur des supports au-dessus des cadres (par exemple dans la machine de terrassement et de nivellement décrit dans le certificat d'auteur U.R.S.S. NO 158744, cl 4 5a 9/00). La suspension de l'organe de travail de ces machines, de même que dans les précédentes, ne permet pas les pivotements transversaux de 11 organe de tramail de la fraise par rapport au cadre de l'ensemble de la machine. L'avantage des machines de terrassement et de nivellement à organe de travail actif, en comparaison des mêmes machines pourvues d'un organe de travail passif, est qu'elles sont beaucoup plus productives. Elles-permettent, en effet, grâce à leur organe de travail, d'obtenir une terrasse en un seul passage ; en outre, elles assurent une meilleure qualité du travail, c'est-à-dire qu'elles permettent d'obtenir des terrasses à surfaces strictement horizontales et plus égales, ce qui est également déterminé par le principe même de fonctionnement de l'organe de travail rotatif. 4 En même temps, la nécessité de transmettre le mouvement rotatif à l'organe de travail à partir d'un moteur se trouvant sur trainautomoteur de la machine entraine certaines difficultés dans la construction du système de suspension de l'organe de travail.En conséquence, aucun des systèmes de suspension connus des machines de terrassement et de nivellement ne permet de réaliser les pivotements transversaux de l'organe de travail commandé par rapport à l'ensemble de la machine sans entraîner de perturbatin cinématique de la commande. C'est pourquoi ces machines ont les mêmes défauts que les bulldozers, dûs à l'impossibilité d'exécuter lesdits déplacements transversaux de l'organe de travail au cours des travaux. Le but de l'invention est d'éliminer les défauts en question des bulldozers décrits plus haut et des autres machines de terrassement et de nivellement. A cet effet, l'invention vise à perfectionner le système de suspension de l'organe de travail rotatif de la machine de terrassement et de nivellement;. Ce problème est résolu de la manière suivante : dans une machine de terrassement et de nivellement munie d'un organe de travail rotatif et destinée à opérer sur des|pentes selon l'invention le châssis de l'organe de travail est exécuté en trois parties montées successivement, dont la première est rigidement assembléeAu cadredutren automoteur, la partie suivante étant reliée à ladite première partie par l'intermédiaire d'une articulation axiale disposée suivant l'axe géométrique longitudinal du train automoteur, ainsi qu'à une commande pour son pivotement autour de ladite articulation, tandis que la troisième partie du châssis de l'organe de travail, sur laquelle est directement monté celui-ci, est reliée à la partie précédente dudit châssis par une articulation axiale dont l'axe est normal à l'axe géométrique longitudinal du train automoteur, ainsi qu'à une commande pcup son pivotement autour de l'articulation correspondante, les axes desdites articulations étant réalisés creux pour recevoir les organes de transmission pour l'entraînement en rotation de l'organe de travail. L'avantage de telle construction est que les organes de transmission pour la rotation de l'organe de travail peuvent être disposés suivant deux axes géométriques orthogonaux autour desquels il est possible de faire pivoter le châssis et, conjointement avec ce dernier, l'organe de travail qui, de plus, tourne autour de son propre axe. Une telle dispositiDa des organes de transmission permet d'exclure toute perturbation cinématique de l'entraînement en rotation de l'organe de travail au cours des pivotements précités de ce dernier dans deux plans orthogonaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, d-'un exemple de réalisation non limitatif illustré par le dessin unique ánntexé, qui représente la figure 1, une machine de terrassement et de 'nivellement conforme à l'invention (vue en plan); - la figure 2, la même machine, vue latérale. La machine comprend un train automoteur 1 (figures 1 et 2) au cadre 2 (figure 2) duquel est réuni le châssis portant l'organe de travail 3 (figures 1 et 2) servant à creuser le sol et se présentant, par exemple, sous forme d'une fraise combinée à une vis sans fin qui n'est pas décrite ici en détail, car elle est d'un type connu et ne fait pas l'objet de l'invention. A la place de la fraise servait d'organe de travail 3, on peut employer des organes de travail à roue ou à chaîne dont l'utilisation nécessite aucune modification importante du système de suspension de la machine. A son tour, le châssis de l'organe de travail se compose de trois parties : une partie 4 (figure 1) assemblée rigidement au cadre 2 du train automoteur 1; une partie 5 (figures 1 et 2) assemblées à la partie 4 par l'intermédiaire d'une articulation axiale 6 (figure 1) alignée sur l'axe géométrique longitudinal 7 (figures 1 et 2) du train automoteur 1 et une partie 8 à laquelle est directement fixé I1 organe de travail 3, et qui est assemblée à la partie 5 du châssis de l'organe de travail par, pratiquement, deux articulations axiales 9 (figure 1) dont les axes sont disposés normalement à l'axe longitudinal 7 du train automoteur 1. les axes 10 et 1 4 respectifs des articulations 6 et 9 sont réalisés creux, et à l'intérieur de ces axes passe la transmission 12 de la commande de rotation de l'organe de travail 3. La transi on l 2 qui se trouve dans les enceintes des axes 10 et 11 est un réducteur différentiel 13 relié aux transmissions dentées latérales 14 par des demi-axes 15 dont l'un est relié à la transmission dentée 14 par l'intermédiaire d'un accouplement à friction 16 constamment fermé, qui;rotège la transmission 12 contre les ruptures quand l'organe de travail 3 rencontre un obstacle insurmontable. La transmission 12 est reliée à l'arbre 17 du moteur du train automoteur 1 par l'intermédiaire d'un accouplement 18. te relèvement et l'abaissement de l'organe de travail 3 par pivotement de la partie 8 du châssis de l'organe de travail sur les articulations 9 par rapport à la partie 5 du châssis, ainsi que le maintien de 11 organe de travail 3 dans la position requise, sont réalisés à l'aide de commandes comLituées par des vérins hgrauliques 19 (figure 2) -dont une extrémité est articulée à la partie 8, et l'autre, à la partie 5 dudit châssis. tes parties 5 et 8 du châssis de l'organe de travail pivotent conjointement sur l'articulation 6 par rapport à la partie 4 sous l'action d'une commande constituée par un vérin hydraulique 20 dont une extrémité est articulée à la partie 4, et l'autre, à la partie 5 du châssis de l'organe de travail. Une telle structure de la suspension permet à l'organe de travail 3 de pivoter dans deux plans orthogonaux sans entraîner des perturbations. cinématiques dans sa commande. Pour utiliser la machine, on la place. en travers de la pente, puis on met en marche la transmission 12 d'entraînement de l'organe de travail 3. A l'aide du vérin hydraulique 20, on fait pivoter sur l'articulation 6 les parties 5 et 8 du châssis de manière à disposer l'organe de travail en position horizontale ou dans une position inclinée déterminée dépendant du profil transversal requis de la terrasse. Ensuite on met l'organe de travail 3 en position de travail en faisant pivoter la partie 8 du châssis autour des articulations 9 à l'aide des vérins tdrauliques 19. Quand le train automoteur 1 avance, l'organe de travail 3 ameublit la terre et la déplace vers la pente, en formant ainsi la bande de terrasse en un seul passage. On arrive, avec une telle machine, à respecter avec unie grande précision l'horizontalité longitudinale de la terrasse et l'inclinaison désirée due ladite bande suivant toute sa largeur. La machine s'enfonce bien dans le sol quelle que soit l'inclinaison de celui-ci sans risque de renversement lors de son déplacement transversal par rapport à la pente. La terrasse une fois formée, on met l'organe de travail 9 en position de route en faisant pivoter vers le haut la partie 8 du châssis autour des articulations 9 par rapport à la patie 5, en utilisant à cet effet les vérins hydrauliques 19. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le-cadre des revendications qui suivent. REVENDICATION Machine de terrassement et de nivellement, du type comportant un organe de travail rotatif et destiné à opérer sur des terrains en pente, caractérisée en ce que le châssis portant l'organe de travail de la machine est réalisé en trous parties montées en série, dont la première est assemblée rigidement au cadre du train automoteur de lanachine, et dont la deuxième est reliée à ladite première partie par une articulation axiale disposée suivant l'axe géométrique longitudinal du train automoteur, ainsi qu'à une commande pour 'son pivotement autour de ladite articulation, tandis que la troisième partie du châssis de l'organe de travail, sur laquelle est directement monté ce dernier, est réalisée à ladite deuxième partie du châssis par une articulation axiale dont l'axe est normal à l'axe géométrique longitudinal du train automoteur, ainsi qu a une commande pour son pivotement autour de l'articulation correspondante, les axes desdites articulsions étant réalisés creux pour recevoir les organes de transmission pour l'entraînement en rotation de l'organe de travail.