Brevet FR2462284A1 — publié le 19810213

I Dispositif pour isoler la cabine de conduite d'un tracteur vis-à-vis des vibrations. La présente invention concerne un dispositif pour isoler la cabine de conduite d'un tracteur vis-à-vis des vibrations, comportant un ensemble de support constitué par un élément isolant supérieur pouvant prendre appui contre la face supérieure du bâti de la cabine de conduite et un élément inférieur pouvant prendre appui contre la face inférieure de ce bâti, ces éléments pouvant être immobi- I0 lisés au moyen d'un organe de fixation et assurant une isolation vis-àvis des vibrations, l'élément inférieur prenant appui directement ou indirectement sur le châssis du tracteur. Il existe déjà, comme décrit dans le brevet des I5 Etats Unis d'Amérique NQ 3 797 604, un dispositif assurant l'isolation de la cabine de conduite d'un tracteur vis-à- vis des vibrations et servant en particulier à isoler un siège de conducteur par rapport au châssis du tracteur, ce dispositif comportant des éléments d'isolation élastiques prévus de part et d'autre d'un support et reliés au châssis du tracteur par une vis. De cette manière, les chocs prove- nant du sol ou les vibrations provenant du moteur à combus- tion interne sont partiellement absorbés. Toutefois, étant donné que le châssis du tracteur est l'origine de vibrations propres et que les chocs provenant des roues pendant le travail peuvent se superposer aux vibrations propres du châssis, il en résulte facilement l'apparition de vibrations en résonance qui ne peuvent pas être absorvées à un degré suffisant par les éléments d'isolation, de sorte que le conducteur est soumis à de fortes amplitudes d'oscillation ou de vibration. Par opposition à ce qui précède, le but de l'inven- tion est de supporter la cabine de conduite par l'intermé- diaire d'éléments assurant une isolation vis-à-vis des vibrations de façon telle que la fréquence propre et la fréquence induite présentent entre elles un écart d'amplitude tel que les vibrations en résonance puissent être éliminées. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait que, au voisinage du dispositif de support (organe de fixation), un autre élément d'isolation vis-à-vis des vibrations (plot annulaire) est relié à un dispositif de réglage (vis) de façon telle que la fréquence propre de la cabine de conduite puisse être modifiée par rapport à la fréquence induite provenant du tracteur pendant le travail. IO Du fait de l'utilisation d'un dispositif de réglage disposé à une certaine distance du dispositif de support comportait des éléments assurant l'isolation vis-à-vis des vibrations, on peut réaliser d'une manière simple un réglage des modules d'élasticité des éléments isolants prévus de part et d'autre I5 du bâti de la cabine, de sorte que la fréquence propre du châssis du tracteur ou du bâti de la cabine peut être modi- fié par rapport à la fréquence induite qui est transmise pendant le travail au tracteur ou à la cabine de conduite par suite du contact des roues porteuses avec le sol. D'une façon avantageuse, le dispositif de réglage est constitué' par une vis et par un organe de support élastique, cet orga- ne de support pouvant être engagé sur cette vis et s'appli- quant directement ou indirectement par sa face supérieure contre la tête de la vis et par sa face inférieure contre la cabine de conduite, ladite vis pouvant être vissée dans un perçage du châssis du tracteur. Le déplacement de la vis, qui est disposée à côté du dispositif de support, permet d'augmenter ou de réduire la contrainte des deux éléments du dispositif de support assurant une isolation vis-à-vis des vibrations. De cette manière, on réalise un décalage de pha- se entre la fréquence propre du châssis du tracteur ou de la cabine de conduite et la fréquence induite, et on évite ainsi une vibration en résonance sans autre modification au véhicule. Suivant une disposition avantageuse, l'organe de support (plot annulaire) est disposé sur la face supérieure du bâti de la cabine de conduite et la face inférieure de ce bâti ménage avec la face supérieure du châssis du trac- teur un intervalle dans lequel sont disposés l'élément isolant inférieur adapté sur l'organe de fixation, ainsi qu'une douille-entretoise pouvant également être engagée sur cet organe de fixation. Suivant une autre particularité avantageuse, la constante d'élasticité de l'organe de support (plot annulaire) est supérieure ou inférieure aux constantes d'élasticité des éléments isolants prévus de part et d'au- I0 tre du bâti (support en cornière). Etant donné que le dispositif de réglage constitué par la vis est relié au bâti de la cabine de conduite par un organe de support élastique, qui peut être par exemple un organe ou une pièce en caoutchouc, les vibrations provenant du châssis du trac- I5 teur sont absorbées. Du fait de l'utilisation des éléments isolants prévus de part et d'autre du bâti et faisant par- tie du dispositif de support, on peut absorber les fréquen- ces propres de la cabine ou du châséis du tracteur. Le réglage de la vis du dispositif de réglage permet, par exemple, d'augmenter la précontrainte de l'organe de support élastique, tandis que celle de l'élément isolant inférieur du dispositif de support est diminuée. De façon avantageuse, les modules d'élasticité des éléments isolants individuels et de l'organe de support élastique ont des valeurs diffé- rentes. Etant donné que, pour des bandages pneumatiques déterminés, la fréquence induite est d'environ 3,2 fois supérieure à la vitesse horaire du tracteur, pour des con- ditions de travail normales on peut, en modifiant la fré- quence, réaliser pour la vitesse de marche correspondante une adaptation appropriée par l'intermédiaire du dispositif de réglage, de sorte que pour une gamme de vitesses de mar- che déterminée, les vibrations en résonance peuvent être éliminées. La description qui va suivre faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif et montrant un mode de réalisation de dispositif pour l'isolation d'une cabine de conduite de tracteur vis-à-vis des vibrations suivant l'invention, permettra de mieux comprendre cette dernière. La Fig. I est une vue de l'arrière d'un tracteur avec la cabine de conduite et les éléments assurant une isolation vis-à-vis des vibrations. La Fig. 2 est une vue partielle d'un dispositif de support permettant de relier la cabine de conduite au châs- sis du tracteur et montre un dispositif de réglage associé. Io On a représenté sur la Fig. I un tracteur IO comportant un châssis I2. Ce châssis est supporté à son extrémité arrière par deux roues porteuses 16 qui sont mon- tées sur des essieux, lesquels s'étendent vers l'extérieur par des carters ou trompettes d'essieux I8 et 20. Les I5 roues porteuses présentent des bandages pneumatiques profi- lés 22 munis de nervures ou reliefs 24. Il est prévu, du o8té arrière du châssis I2 du tracteur, un anneau d'attelage pour le raccordement d'appareils, d'outils ou d'instruments. Une plate-forme de conduite 20 porte une cabine 31 qui est équipée d'un pupitre 32 placé devant un siège 34. Le pupitre 32, qui porte les appareillages requis, est relié par des supports (non représentés) dont font partie des éléments assurant une isolationvis-à-vis des vibrations du châssis I2 du tracteur. Il est prévu, à la partie arrière de la cabine 3I, des membrures 38 et 40 inclinées vers le bas. Des supports en forme inférieurs 42 et 44 en forme de cornières sont reliés étroitement à ces membrures, ces supports s'étendant dans le sens de la marche, présentant des trous ou orifices et occupant une position horizontale. Deux éléments 46 et 48 assurant une isolation vis-à-vis des vibrations relient les membrures 38 et 40 aux carters d'essieux gauche et droit 20 et 18, afin de soutenir ainsi la partie arrière de la cabine 3I au-dessus du châssis I2. Les éléments 46 et 48 assurant une isolation vis-à- vis des vibrations (Fig. 2) présentent chacun un organe de fixation 50. Un autre organe de fixation additionnel 52 se trouve au voisinage du premier organe de fixation 50. L'organe de fixation 50 est constitué par des plots annulaires supérieur et inférieur 54 et 56 présentant chacun un perçage central pour la réception d'un vis de fixation 58. Les plots annulaires 56 et 58 peuvent, pour la réception de la vis de fixation 58, être munis de douilles. Ces plots annulaires 56 et 58 sont disposés de part et d'autre du support en forme de cornière 42 et leurs perça- I0 ges sont alignés avec un trou 60 de ce support 42. Le plot annulaire inférieur 56 se trouve au-dessus du carter d'essieu et est relié à celui-ci par une douille- entretoise 62 et par une rondelle 64. Une autre rondelle 66 repose sur le plot annulaire 54. Une douille cylindrique 68 I5 reçoit le plot annulaire 56. La vis de fixation 58 assure le maintien des plots annulaires 54 et 56 de part et d'autre du support 42. L'ex- trémité inférieure de la vis de fixation 58 est vissée pro- fondément dans un perçage taraudé 70 qui est ménagé dans la partie supérieure du carter d'essieu 20, afin de compri- mer les plots annulaires 54 et 56 en exerçant une précon- trainte entre les rondelles précitées. Les plots annulaires 54 et 56, qui peuvent 4tre en caoutchouc naturel de dureté contr8lée, assurent une isolation vis-à-vis des vibrations entre la cabine 3I et le train porteur ou châssis du trac- teur I2. La douille-entretoise 62 est suffisamment longue pour soutenir la partie arrière de la cabine au-dessus du châssis I2 a une distance appropriée de celui-ci. Les organes de fixation réglables 52, qui sont conjugués aux éléments d'isolation 46 et 48, présentent un plot annulaire 72 associé à une bague d'écartement 74 qui est engagée dans un perçage de ce plot annulaire 72. Une mince rondelle 76 est disposée entre le support 42 et le plot annulaire 72 et a pour but de s'opposer à l'échappe- ment de la bague d'écartement 74 à partir de ce plot 72. Une douille 77 entoure le plot annulaire 72 et se trouve dans une condition d'alignement avec un trou 78 du support 42. Une rondelle 80 repose sur le plot annulaire 72 et une vis réglable 82 assure le maintien des rondelles 76 et 80 et du plot annulaire 82. L'extrémité inférieure de la vis 82 est vissée dans un perçage taraudé 84 du carter d'es- sieu 20. La vis 82 est serrée au préalable et comprime l'organe annulaire 72 entre le support en forme de cornière 42 et la rondelle 80. Comme cela est visible sur la Fig. 2, l'organe de fixation peut être réglé pour augmenter ou Io réduire la pression de serrage, en faisant pénétrer à un degré plus ou moins grand la vis 82 dans le perçage 84. Ainsi, on augmente ou on réduit la constante d'élasticité de l'organe de fixation 52, selon le cas, et selon que l'organe annulaire 72 est serré ou libé par le réglage de I5 la vis 82. Suivant un mode de réalisation préféré, le plot annulaire 72 est constitué par un caoutchouc naturel de dureté contrôlée. La partie biseautée inférieure extérieure 86 et la partie biseauté supérieure intérieure 88 opposée à la précédente de ce plot annulaire forment avec l'hori- zontale un angle de 452. On a constaté par expérience que la fréquence propre ou la fréquence de résonance (f = s) d'une cabine de tracteur isolée vis-à-vis des vibrations est comprise entre O et 40 Hertz, le problème maximum que posent les vibrations étant rencontré pour une gamme allant de 5 à Hertz. La fréquence de résonance diffère d'un tracteur à l'autre et dépend de facteurs tels que le type d'organe de fixation utilisé et la masse ou le poids de la cabine de conduite. Pour un profil de pneumatique type (voir la Fig. I), la fréquence induite est, en raison du contact des nervures ou reliefs 24 avec le sol, sensiblement égale à 3,2 fois la 'vitesse de marche horaire du tracteur. Pour cette raison, il apparaît des problèmes de vibrations sé- rieux, qui se présentent le plus souvent pour une vitesse du tracteur comprise entre 4 et I2 km/H, ce qui correspond sensiblement à la vitesse de marche normale d'un tracteur pendant le travail. La cabine de conduite 3I associée à ces dispositifs de fixation constitue un système élastique pondérai ayant une fréquence fonction de la résonance, qui dépend à la fois de la masse et de la constante élastique des organes de fixation. Par réglage des vis 82, on peut modifier les constantes d'élasticité et ainsi la fréquence fonction de la résonance de la cabine de conduite. Quand la cabine 3I I0 reposant sur ces organes de fixation présente par exemple une fréquence de résonance f = 8 Hertz pour une vitesse de 6,5 km/h, le conducteur du tracteur peut considérer qu'une perturbation est présente, étant donné que les profils des pneumatiques ne fournissent pas, pour une vitesse de mar- I5 che d'environ 6,5 km/h, la fréquence calculable. Si le conducteur désire travailler à cette vitesse, il peut réduire le facteur de perturbation ou l'amplitude des vibrations par serrage des vis 82 et compression des plots annulaires 56 et 72. De cette façon, aussi bien la cons-- tante d'élasticité que la fréquence propre de la cabine augmentent, de sorte qu'elles se trouvent au-dessus de la fréquence engendrée par les profils des pneumatiques montés sur le châssis. De cette manière, on évite la fatigue ré- sultant du bruit et un mouvement excessif de la cabine de conduite. Il est en outre possible de desserrer les vis 82 pour décharger les plots annulaires 56 et 72 et réduire la constante d'élasticité, en faisant tomber en conséquence la fréquence propre au-dessous de la fréquence induite. L'organe de fixation réglable 52 permet également d'aug- menter la différence entre la fréquence de résonance de la cabine et les fréquences élevées provenant du châssis ou résultant du contact avec le sol. De cette manière, on peut réduire le bruit gênant et les secousses de la cabine. Le conducteur peut adapter ou régler en fait la cabine de telle sorte qu'eue soit adaptée chaque fois aux conditions de travail rencontrées et à ses besoins personnels. Ainsi, on peut réduire par exemple certains problèmes de résonance typiques de la cabine, en réglant les vis 82 de façon telle que la constante d'élasticité soit rendue égale à environ 2,25 fois la constante d'élasticité des organes de fixation usuels. L'élévation de la constante d'élasticité pour assurer une isolation de l'organe de fixation vis-à-vis des vibrations au-delà de la fréquence de résonance était enco- re récemment à peine possible pour le conducteur, étant donné que la fréquence totale était abaissée. Io Dans le cas du mode de réalisation considéré, les organes de fixation réglables 52 ne sont toutefois prévus qu'en combinaison avec les organes de fixation arrière 50 ne supportant pas de secousses. Toutefois, des dispositifs de fixation réglables pourraient également être prévus pour I5 les organes de fixation avant ou à d'autres endroits entre la cabine de conduite et le châssis du tracteur. D'autres modifications encore peuvent être appor- tées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS I.- Dispositif pour isoler la cabine de conduite d'un tracteur vis-à-vis des vibrations, comportant un dis- positif de support constitué par un élément isolant supé- rieur pouvant prendre appui contre la face supérieure du bâti de la cabine et un élément isolant inférieur pouvant prendre appui contre la face inférieure de ce bâti, ces éléments pouvant être immobilisés au moyen d'un organe YKde fixation, l'élément inférieur prenant appui directement I0 ou indirectement sur le châssis du tracteur, caractérisé en ce qu'au voisinage du dispositif de support (organe de fixation 50), un autre élément (plot annulaire 72) assurant une isolation vis-à-vis des vibrations est relié à un dis- positif de réglage (vis 82), de façon telle que la fréquen- I5 ce propre de la cabine puisse être modifiée par rapport à la fréquence induite provenant du tracteur pendant le tra- vail. 2.- Dispositif suivant la revendication I, carac- térisé en ce que le dispositif de réglage est constitué par une vis.(82) et un organe de support élastique (plot annu- laire 72). 3.- Dispositif suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que l'organe de support élastique (plot annu- laire 72) peut être engagé sur la vis (82) et s'applique directement ou indirectement par sa face supérieure contre la t8te de cette vis et par sa face inférieure contre la cabine (20), ladite vis pouvant être vissée dans un per- çage taraudé du châssis (I2) du tracteur. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de support (plot annulaire 72) est disposé sur la face supé- rieure du bâti (38, 40) de la cabine (3I) et en ce que la face inférieure de ce bâti ménage, avec la face supérieure du châssis du tracteur, un intervalle dans lequel l'élément isolant inférieur (plot annulaire 56), disposé sur un organe de fixation (vis de fixation 58), est monté conjoin- Io tement à une douille-entretoise (62) qui peut être de même engagée sur l'organe de fixation. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la constante d'élasticité de l'organe de support (plot annulaire 72) est plus grande ou plus petite que les constantes d'élasticité des éléments (plots annulaires 54, 65) assurant une isolation vis-à-vis des vibrations et disposés de part-et d'autre du bâti (support en forme de cornière 42).