Brevet FR2351838A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne un dispositif de freinage de pivotement, à résistance variable, pour bogie, en particulier d'un véhicule ferroviaire. On sait que, dans les véhicules ferroviaires, ce sont avait tout les bogies à trains de roues guidés latéraleient de façon relativement rigide dans le châssis de bogie et présentant des surfaces de roulement fortement centrantes qui, toutes autres caractéristiques de marche étant favorables par ailleurs, ont tendance, particulièrement sous de relativement grandes vitesses de route, à une marche instable dans laquelle les bogies ex- cutent, sous le châssis posé sur eux, du véhicule, de rapides et violents mouvements de rotation ou pivotement, ou d'embardée, autour de leur axe vertical :: au-delà d'une vitesse critique de route déterminée, les bogies entrent en des oscillations d'em- bardée qui, liées à des mouvements latéraux de glissement ou des mouvements transversaux, peuvent, si la vitesse de route augmente encore, s'accroitre jusqu'à une dangereuse narche en zigzags. Il en résulte une butée des boudins de roue contre les rails et par conséquent une narche très cahoteuse ainsi qu'une forte usure des boudins, des rails et de la voie. Une augmenta- tion appropriée de la résistance au pivotement des bogies, obtenue de la façon habituelle au doyen de dispositifs de freinage réglés une fois pour toutes, conduit certes à une marche plus stable, nais diminue en même temps l'aptitude des bogies à s'inscrire dans les courbes.Ce dernier phénomène peut être élininé dans certaines conditions en utilisant des dispositifs de freinage dont la résistance au pivotement diminue lorsque le pi votèrent des bogies augmente (denande de brevet RrÂ 24 33 028). Cela peut d'ailleurs, et notamment aux grandes vitesses de narche, avoir pour effet de réduire la stabilité en marche des bogies. La présente invention a par conséquent pour objet de rcali- ser un dispositif de freinage de pivotenent du type précité, de façon que la résistance au pivotenent, prévue pour des critères de stabilité prédéterminés, soit adaptable à chaque vitesse de marche ou même au comportement oscillatoire du bogie et puisse ainsi n'avoir à chaque instant que le minimum d'ampleur nécessaire, c'est-à-dire agisse sans trop affecter l'aptitude d'ins- cription en courbes. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait que la résistance au pivotement est nodifiable de façon active pel- dant la marche du bogie. L'invention prévoit aussi, dans le cas d'une installation comportant un ou plusieurs dispositifs de freinage de pivotement reliant transversalement le bogie au châssis du véhicule qu'il supporte, que chaque dispositif de freinage de pivotement soit constitué par un organe conandable permettant de réaliser une transmission définie de force ou de mouvement accoapagnée de glissement. Zle dispositif de freinage de pivotement étant commandé en fonction d'un régulateur recevant une mesure de la vitesse de marche, il suffit alors que la résistance offerte au pivotement par le dispositif de freinage, ou encore l'ampleur de la transmission de force du dispositif de freinage de pivotement, croisse lorsque la vitesse augmente et décroisse lorsque cette dernière diminue, pour que la stabilité en marche du bogie soit conservée dans toute la ganse des vitesses. Le régulateur peut aussi recevoir des mesures de l'orientation angulaire du bogie par rapport à la voie, pour que, si besoin est, le dispositif de freinage soit commandé en fonction de l'allure de la voie. Pour ce qui est de la stabilisation, le régulateur peut enfin recevoir, au lieu de mesures de la vitesse, des nesures des oscillations sinusoîdales naissantes du bogie, pour pouvoir réagir directement aux instabilités. Le dispositif de freinage de pivotement selon l'invention constitue donc un moyen adéquat dans le cadre de l'amélioration des caractéristiques de narche des bogies. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront à la lecture de l'exemple suivant décrit en se référant au dessin annexé. La figure unique représente schématiquement, dans une vue en plan d'un,véhicule ferroviaire placé sur une voie 1, un seul bogie 2 et le contour d'une moitié du châssis 3 du véhicule reposant sur ce boggie, Le bogie peut être agencé de façon connue, par exemple au noyez d'un pivot non représenté, pour pouvoir pivoter par rapport au châssis 3 du véhicule0 Au cours de la narche, les mouvements de pivotement du bogie 2 sont enrayés par un dispositif de freinage de pivotenent 4 en vue d'assurer la stabilisation en marche. Ce dispositif de freinage de pivotement 4 agit à la manière d'un accouplement électromagnétique à friction commandable.Corne on le sait, dans de tels accouplelents on utilise l'effet de friction d'une poudre de fer sagné- tisable incorporée dans de l'huile ou du graphite pour transmet- tre des forces ou des couples, en ayant la possibilité d'établir et de régler le glissement en agissant sur un courant d'excitation. De tels accouplements tant généralement connus, leur structure détaillée ne sera pas décrite plus avant. Pour cette application particulière, le dispositif de freinage de pivote- nent 4 est muni d'un carter ou boîtier 4.1 qui présente une cour- bure correspondant aux possibilités de pivotement du bogie, et qui est fixé au châssis 3 du véhicule par des Jaibes de force 5. Un coulisseau 4.2 qui possède une courbure correspondante et qui est solidarisé au bogie 2 par l'interaédiaire d'une barre 6 est agencé dans le carter 4.1 dans lequel il peut se déplacer, le reste de l'espace intérieur libre de ce carter étant rempli du mélange précité 7 de poudre de fer et d'huile ou de graphite. Par suite, le dispositif de freinage de pivotement 4 est le siO- go d'une trananission de mouvements ou efforts entre le coulisseau 4.2 et le carter 4.1, par l'internédiaire du mélange 7, de sorte que la résistance du dispositif de freinage du bogie 2 au pivotement peut être modifiée de façon active en magnétisant la poudre de fer plus ou moins intensément, au moyen d'un courant d'excitation. La commande du dispositif de freinage de pivote- ment 4, ou encore la variation du courant d'excitation, a lieu au moyen d'un régulateur 8 (par exemple un régulateur d'état) en fonction de la vitesse de narche, la résistance au pivotement étant modifiée proportionnellement à ladite vitesse.Les mesures de vitesse peuvent être fournies au régulateur 8 par un capteur 10 générateur d'impulsions sont sur un arbre d'essieu 9. Au lieu de ce capteur, le régulateur 8 peut aussi, bien en- tendu, recevoir par des capteurs d'accélération (non représentés) des mesures de la fréquence d'éventuelles oscillations sinusoï- dalles naissantes du bogie. On obtient dans les deux cas une stabilisation de la narcho, stabilisation au cours de laquelle la résistance du dispositif de freinage 4 ou du bogie 2 au pivote nent est adaptée à chaque condition de marche. Des éléments à seuil (non représentés) branchés à la suite du régulateur 8 permettent d'assurer que le dispositif de freinage de pivotement ne remplira sa fonction de stabilisation et, dans certaines conditions, de guidage que s'il s a dépassement d'un certain seuil de pivotenent ou d'instabilité de marche du bogie.C'est ainsi que l'on peut, par exemple, prévoir sur le bogie 2 des capteurs agencés avec un décalage par rapport à son plan médian transver- sal, capteurs qui-*tant situés aux deux extrémités du bogie fournissent des mesures de la distance du bogie à la voie 1, ce qui pernet de déterminer, par différence, la désorientation du bogie. Par site, l'aptitude du bogie à s'inscrire dais les courbes n'est affectée par le dispositif de freinage de pivote- ment 4 que dans la mesure où le maintien de la stabilité l'exige. Pour le cas d'une défaillance de la régulation, on peut prévoir que la résistance du dispositif de freinage 4 au pivote- ment sera réglée une fois pour toutes pour une certain vitesse (élevée), en donnant au courant d'excitation une valeur prEd*- terminée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée, décrite ci-dessus, du dispositif de freinage de pivotement. L'invention pourrait aussi btre lise on oeuvre avec n'importe quels organes commandables aptes à assurer entre le bogie 2 et le chZssis 3 du véhicule une transmis- sion définie de force ou de mouvement accompagnée de glissement. C'est ainsi que l'on pourrait, apr exemple, recourir à des éléments amortisseurs hydrauliques ou à des amortisseurs à friction appropriés. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de freinage de pivotement, à résistance variable, pour bogie, en particulier d'un véhicule ferroviaire, caractérisé par le fait que la résistance au pivotement est modifiable de façon active pendant la marche du bogie. 2.- Dispositif selon la revendication 1, avec un ou plusieurs dispositifs de freinage de pivotement reliant transversalenent le bogie au châssis de véhicule reposant sur ce bogie, caractérisé par le fait que chaque dispositif de freinage de pivotement est constitué par un organe conandable permettant de réaliser une transmission définie de force ou de mouvement accompagnés de glissement. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de freinage de pivotenent est un accouplement à friction commandable, notamment un accouplement électromagnétique à friction. 4.- Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le dispositif de freinage de pivotement est con- mandé par un régulateur qui reçoit au noms des nesures de la vitesse de roulement. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par b fait que le régulateur reçoit des mesures de la fréquence des oscillations sinusoïdales naissantes du bogie. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le régulateur reçoit des mesures de l'orienta- tion du bogie par rapport à la voie.