Brevet FR2377296A1 — publié le 19780811

Pour assurer l1appui d'un corps lourd sur un autre corps, c'est- à-dire pour assurer l'appui d'une plateforme, installée sur le corps de base d'un tracteur à deux chenilles et appelé à transporte la station d'entraînement d'une bande transporteuse, l'appui sur trois points, généralement préféré pour la précision de la transmission des forces, s'avère inadéquat dans certains cas, surtout si l'on ne dispose pas de la place suffisante pour l'installation de l'équipement constituant les trois points d'appu, ce qui réduit d'ailleurs dangereusement la base d'appui disponible.Par ailleurs, avec un appui sur quatre points, on risque q(ie le glissement vers l'extérieur du centre de gravite, du corps à porter, se provoque soit la surcharge, soit le délestage de run des supports, soit aussi la surcharge de l'un et le délestage d'un autre de ces supports et transforme ainsi l'appui sur quatre points en un appui sur trois points, en réduisant la base d1appui en conséquence. Pour remédier à cette situation. l'invention se propose de réaliser un appui sur quatre points d'un corps lourd sur un autre corps de ma- nière que l'on dispose, même sur une surface réduite, d'une base d'appui relativement importante tout en supprimant les inconvénients cités. A cet effet, l'invention concerne un dispositif, avec appui sur quatre points, d'un corps lourd sur nn autre corps, notamment d'une plateforme ou d'un équipement analogue sur un véhicule, caractérisé en ce que des installations utilisées pour mesurer les différentes charges agissant sur chacun des quatre supports qui constituent les points d'appui situés au sommet des angles d'un parallèlogramme, sont coordonnées à un appareil qui détermine la somme des caarges agissant sur deux supports diagonalement opposés et qui, en cas de divergence entre ces deux sommes, affiche la valeur de cette différence, alors qu'un support au moins est réglable en hanteur. Le progrès technique apporté par l'invemtion réside essentielle ment dans le fait que les supports. mmie s'ils sont utilises peur l'abaissement et de soulèvement du corps lourd, écartent tous dangers provoqués par la surcharge et par le délectage, compensés ou mon. Dans be cas, les supports se présentent de préféremoc sous forme d'un ensemble hydraulique cylindre piston. Des amémagements nécessaires fomt que le soulèveent et l'abaissement s'\efectuent d'une manière régalière sur les quaire points et que le soulèvement est automatiquement empéché lorsque de centre de gravité du corps à soulever se trouve em position défawerable par rapport à la base d'appui. On a décrit, ci-après, en référence au dessin annexé, un exemple de réalisation non limitatif de l'objet de l'invention. Sur ce dessin : - la figure 1 représente une coupe longitudinale, par un plan médian vertical, d'un véhicule équipé de deux chenilles - la figure 2 est une vue en bout ( partiellement en coupe ) de ce véhicule à deux chenilles - la figure 3 est une vue schématique de la base d'appui sur quatre points et, - la figure 4 représente le schéma du circuit hydraulique. Le véhicule à deux chenilles comporte un élément d'assise 1, sous forme de caisson, intercalé entre les deux chenilles et s'appuyant en trois points sur le châssis porteur,d'une manière non précisée sur le dessin. Chacune des deux chenilles 2 peut être entraînée séparément sous l'effet de deux moteurs 3 à commande hydraulique. Le liquide comprimé est fourni par une pompe entraînée par un moteur à combustion interne 5. L'élément d'assise 1 porte une plateforme 6 qui est soulevée et abaissée par quatre vérins hydrauliques. Dans les figures 1 et Z, la plateforme se trouve en position abaissée. Elle s'appuie sur un ensemble de 7 rouleaux sur paliers, qui se déplacent sur la paroi supérieure de l'élément d'assise 1 et dont un, au moins, est équipé d'un moteur d'entraînement 8. La plateforme 6 est disposée, par rapport à l'élément d'assise 1, de manière telle que son centre se situe sur l'axe médian vertical 9 du véhicule à chenilles. Ce positionnement est assuré par un pivot cylindrique 10 qui coulisse dans un cylindre creux 11 maintenu fixement sur l'élément d'assise 1. Le pivot cylindrique 10 est relié à la plateforme 6 par un appendice, élément constitutif d'une articulation.Cette articulation comprend une calotte sphérique 12 qui est portée par l'appendice et qui s'articule dans un coussinet sphérique 13 logé dans la plateforme 6. Les vérins hydrauliques qui assurent le soulèvement et l'abaissement de la plateforme 6 comportent quatre cylindres 14 fixés dans l'élément d'assise 1 et disposés de manière que leurs axes verticaux constituent le sommet des angles d'un carré dont le centre se calque sur l'axe central vertical 9 du pivot 10. Sur les figures 1 et 2, les pistons 16 des vérins hydrauliques sont entrés dans les cylindres 14, de manière que leur surface d'appui arrondie sa trouve maintenue à une certaine distance en-dessous de la plateforme 6. Comme on peut le voir dans la figure 2, des crochets 17 sont aménagés à l'intérieur de la plateforme 6 sous forme de caisson. Ces crochets, disposés sur deux extrémités opposées et W proximité des angles de la plateforme 6, sont reliés à des organes de commande 18, qui provoquent la sortie de ces crochets vers le haut, ainsi que leur renversement sur la base du corps lourd à soulever, lequel se trouve ainsi cramponné et maintenu fermement contre la plage supérieure de cette plateforme 6. L'exemple de réalisation représenté ici concerne le cas d'un véhicule sur chenilles qui, utilisé essentiellement comme " engin de ripage " assure le transport des stations d'entrainement des bandes transporteuses en fonction de l'avancement des travaux d'exploitation à ciel ouvert. Une telle station d'entraînement est garée sur un échafaudage en forme de portique. Le véhicule à chenilles se place sous ce portique en maintenant la plateforme 6 en position abaissée, c'est-à-dire en contact avec les rouleaux 7, comme on peut le voir dans la figure 1. Pour ce faire, le véhicule sur chenilles est positionné de manière que l'axe central vertical 9 passe, au moins approximativement, par le centre de gravité de la station d'entrainement qui doit être prise en charge. La plateforme 6 est ensuite tournée sur les rouleaux 7, entraînés par le moteur 8, de manière à prendre, par rapport à la station d'entraînement, la position permettant d'assurer le cramponnement ultérieur. Puis, les pistons 16 se dégagent des cylindres 14 et mettent la plateforme 6 au contact avec la paroi inférieure de la station d'entrainement qui constitue, vu du véhicule, le plafond de l'échafaudage en forme de portique. Cette mise en contact est réalisée sous l'effet d'une pression hydraulique modérée à l'intérieur des cylindres 14 et en tous cas insuffisante pour soulever la station 8'entraînement, Ensuite, la station d'entrainement est maintenue solidement sur la plateforme 6 å l'aide des crochets 17. Au cours du mouvement ascendant de la plateforme 6, le coussinet sphérique 13 logeant la calotte 12 entraxe le pivot 10 sur une certaine distance en dehors du cylindre 10. Les pistons 16 rentrent à nouveau dans les cylindres 14 et le véhicule sur chenilles prend la direction prévue pour l'acheminement de la station d'entraînement. Pour mettre le véhicule dans la direction voulue, on provoque l'entrainement des deux chenilles, de manière telle que le sens de rotation de l'une est contraire au sens de rotation de l'autre, ce qui fait que le véhicule effectue un mouvement de rotation autour de l'axe central vertical 9. Pendant la durée de ce processus, le pivot 10, coulissant dans le cylindre ll, évite le dérapage latéral du véhicule. Ensuite, les pistons 16 émergent à nouveau sous l'effet d'une pression hydraulique modérée d'abord,et se mettent au contact de la paroi inférieure de la plateforme 6 puis, les quatre pistons, sous l'effet d'une pression hydraulique plus importante, soulèvent la plateforme 6 et, à fortiori, la station d'entraînement qui, dans la position voulue, peut être aghe- minée sur les lieux de sa nouvelle utilisation. I1 est intéressant de constater que la charge se répartit entre les quatre pistons 16,tout comme elle se répartirait sur un plateau rigide reposant sur quatre ressorts. Il est ainsi évité2d'une part,que l'un des cylindres se trouve surchargé et provoque la surcharge du véhicule porteur en général et de la chenille concernée en particulier et, d'autre part, que le délestage complet de l'un des cylindres ne provoque le basculement de la station d'entraînement. Si, conformément à la figure 3, " A " désigne la charge totale, x et y,les coordonnées de la ligne d'influence de cette force sur le plan horizontal,et " a ",la longueur du côté du carré d'appui formé par les points 15, on peut poser pour les quatre forces F1, F2, F3 etF4 agissant sur les pistons 16, les équations suivantes F1 = A/4 (1 - 2 Y/a - 2 x/a A y x F2=/4 (1+2/a-2/a) F3=A/4 (1 + 2 Y/a + 2 x/a) F@=A/@ (1 - 2 Y/ + x/) a a Ce système est résolu si (F1+F3) = (F2+F4) = O Les quatre forces qui s'établissent dans chacun des cylindres 14 sont déterminées sur la base de la pression hydraulique mesurée à l'intérieur des cylindres.A partir de ces données, un calculateur détermine les valeurs de (F1 + F3 ) - (F2 + 4 ) Cette valeur est communiquée au conducteur du véhicule. Si cette valeur est différente de zéro, le conducteur intervient sur l'un des quatre vérins et provoque la montée ou la descente du piston 14 jusqu'à ce que la différence se trouve réduite, au moins appximativement, à zéro. Ainsi, la réparti tion des forcçs se rapproche, avec une approximation suffisante, de la ré partition que l'on pourrait obtenir sur une plaque rigide reposant sur quatre ressorts.Cette commande peut être provoquée également, soit par un sys tème à trois niveaux d'action, coordonné à une soupape de commutation mul tidire ctionnellecagis sant directement sur le cylindre concerné, soit encore par un système de réglage continu relié à une servo-soupape. D'après la figure 4, les quatre cylindres 14 sont branchés en pa rallèle, par leur extrémité supérieure et leur extrémité inférieure, sur la conduite sous pression 20 d'une pompe 21, par l'intermédiaire de quatre commutateurs 19. Le raccordement à la conduite sous pression 20 de l'ex- trémité inférieure de chacun des quatre cylindres 14 se fait, indépendamment des trois autres, par l'intermédiaire d'une valve de régulation 22 comportant quatre soupapes de retenue 23, montées sur un circuit redresseur en pont. Une soupape de retenue 24, intercalée entre la valve de régulation 22 et 1'6extrémité inférieure de ce cylindre 14, n'autorise l'abaissement du pis tonhutaprès avoir été mise en position d'ouverture par la conduite sous pression 20.L'extrémité inférieure de chacun des cylindres 14 est, de plus, équipée d'une soupape de sûreté 25. Une soupape de linlitation de pression à deux étages-26 est branchée sur la conduite sous pression 20. Lorsque, comme cela a été décrit ci-dessus, la plateforme 6 ne doit être hissée, dans une première étape, que sur une hauteur la mettant en contact avec la paroi inférieure de la station d'entralnement, qui constitue le plafond du portique, sans pour autant soulever la station, la soupape dè li mitation de la pression 26, ne dirige sur les pistons 16 que la seule pression, relativement faible, nécessaire à leur course limitée. Or, il peut arriver que, dans un premier temps, la plateforme ne s'applique pas avec la totalité de sa surface contre la paroi inférieure de la station d'entraînement.Ceci se produit lorsque les pistons 16, compte tenu de la position inclinée du véhicule stationnant sur un terrain non horizontal, ont à parcourir des distances dif férentes pour appliquer les points de la plateforme, situés au-dessus d'eux, contre la paroi inférieure de cette station d'entraînement. Dans ce cas, la synchronisation de la course des quatre pistons 16, normalement contrôlée par les valves de régulation 22, ne serait réalisée que pour les pistons 16 n'ayant pas terminé leur course ascendante. Lorsque, après sa fixation sur la plateforme 6 relevée, la station d'entramement est prête à être soulevée, les valves de régulation 22 provoquent la course ascendante, à vitesse égale, des quatre pistons 16, ce qui élimine tout danger de basculement. I1 en est de même pour la dépose de la station d'entraînement où l'on assiste au retour, à vitesse égale, des pistons 16 dans le cylindre 14 après l'inversion des commutateurs 19 sur la position " abaissement tr et l'ouverture des soupapes de retenue 24. La figure 3 présente deux zones qui permettent de délimiter l'ampleur du décalage de la charge " A " par rapport à l'axe central vertical 9 et qui se présentent sous forme de deux carrés 27, 28 décalés autour de l'axe 9, de 45C par rapport au carré déterminé par les points 15. La charge " A 1 ne doit pas franchir la limite de l'un ou de l'autre de ces carrés si l'on veut éviter de dépasser la charge maximale admissible pour l'un quelconque des cylindres 14. D'après cette figure 3, la charge "A A " se situe à l'intérieur de la zone 27 d'où il apparaît que pour cette zone la force maximale admise pour le cylindre n'est pas atteinte.La zone 28, qui est délimitée par un carré dont la surface est inférieure à la surface du carré 27, correspond,à fortiori, à une charge maximale admise également plus faible. La position de la charge A par rapport à la zone 27 ou 28 est déterminée automatiquement par un ordinateur à partir des forces F1, F2, F F4, mesurées isolément dans les quatre cylindres correspondants. La position de la charge A, déterminée par rapport aux coordonnées x et y, est affichée au conducteur qui, le cas échéant, manoeuvre le véhicule de manière telle que la charge se trouve incluse dans le carré 27 ou 28,selon le cas. Il est possible également de bloquer la sortie du piston 16 aussi longtemps que cette charge A se situe à l'extérieur soit de la zone 27, soit de la zone 28, suivant le cas. L'invention ne se limite pas aux seuls véhicules à deux chenilles, chargés du transport des stations dlentramement de bandes transporteuses, mais peut s'appliquer aux systèmes d'appuis sur quatre points de différents engins, tels,par exemple, les pelleteuses à aubes, dont le châssis s 'appuie en quatre points sur les véhicules porteurs, à chenilles, sur roues ou sur rail. L'invention s'applique également aux stations de forage mobiles du domaine de la recherche pétrolière. Dans le cas où les support s ne sont pas utilisés pour le levage d'une plateforme ou d'un autre élément analogue, il suffit qu'un seul de ces supports soit réglable en hauteur, les charges des autres éléments d'appui, non réglables, peuvent être mesurées à l'aide de jauges extensométrique s. D'autre part, il n'est nullement essentiel que les axes 15 des quatre cylindres 14 constituent le sommet des angles d'un carré, en application de la figure 3. Ces axes peuvent tout aussi bien constituer les sommets des angles d'un rectangle ou d'un losange. REVENDICATIONS 1. Dispositif, avec appui sur quatre points, d'un corps lourd sur un autre corps, notamment d'une plateforme ou d'un équipement analogue sur un véhicule, caractérisé en ce que des installations utilisées pour mesurer les différentes charges agissant sur chacun des quatre supports (14, 16) qui constituent les points d'appui ( 15 ) situés au sommet des angles d'un parallèlogramme, sont coordonnEs à un appareil qui détermine la somme des charges agissant sur deux supports diagonalement opposés (F1 + F3 ) et ( F2 + F4 ) et qui, en cas de divergence entre ces deux sommes, affiche la valeur de cette différence, alors qu'un support au moins est réglable en hauteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en cé que, en cas de divergence entre les deux sommes (F1 + F3 ) et ( F2 + F4) détermi- nées, un système de réglage provoque le réglage en hauteur de l'un des supports ( 14, 16 ) au mbins, de manière que les deux sommes, des charges agissant sur deux supports diagonalement opposés, se trouvent portées à une valeur au moins approximativement égale. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les installations appelées à mesurer les différentes charges agissant sur les supports ( 14, 16 jl qui constituent les quatre points d'appui (15) sont coordonnées à un dispositif qui, à partir des valeurs mesurées, détermine, sur la base des forces verticales agissant sur les supports, la position de la résultante (A ) à l'intérieur d'une zone ( 27, 28 ) délimitée par les côtés représentant la charge maximale admise par les supports. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les supports qui constituent les quatre points d'appui ( 15 ) présentent la forme d'appareils hydrauliques, cylindre /piston, reliés à une pompe commune (21) par l'intermédiaire d'une valve de regula- tion ( 22 ) sous forme d'un circuit redresseur en pont. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la conduite sous pression ( 20 ) de la pompe ( 21 ) est dotée d'une soupape de limitation de la pression (26) permettant le réglage des différentes pressions hydraulique s. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 5, caractérisé en ce que la soupape de limitation de la pression ( 26 ) est coordonnée efficacement au dispositif qui détermine la position de la résultante (A) et limite automatiquement, en cas de position défavorable de cette résultante, la pression hydraulique agissant sur les supports ( 14, 16 ) de manière à la rendre insuffisante pour soulever la plateforme ( 16 ) ou tout autre équipement en tenant lieu.