Brevet FR2619403A1 — publié le 19890217

La présente invention concerne des dispositifs, destinés à déplacer le sol, et en particulier des excava- teurs, et a notamment pour objet une dent de godet d'exca- teur. La dent proposée pour un godet d'excavateur peut être utilisée tant dans les pelles mécaniques que dans des excavateurs à godets multiples, utilisés pour l'ex- ploitation des minéraux utiles, de préférence à ciel ouvert. De plus, on peut l'utiliser dans les machines routières et les machines de bâtiment ainsi que dans des excavateurs de découverture des gisements. La dent d'un godet d'excavateur est un élément de travail qui subit, pendant l'exploitation, une forte usure par abrasion et est soumis à des charges considéra- bles de choc et statiques, ce qui détermine sa durée de service. La dent d'un excavateur a deux fonctions princi- pales à remplir: en s'enfonçant dans la roche, elle la détruit et transporte les particules détruites de la ro- che dans le godet d'excavateur. La conception constructive de la dent d'un godet d'excavateur détermine la nature et la valeur des charges de choc, qui influent sur la fia- bilité de tous les ensembles et des mécanismes d'un exca- vateur ce qui détermine, en fin de compte, le rendement du fonctionnement de l'excavateur. Il faut noter que le remplacement des dents usées ou déformées est un proces- sus pénible et nécessitant un temps important. Par exem- ple, pour remplacer un lot de six à sept dents d'un exca- vateur, chacune ayant un poids d'environ 500 kg, il faut environ huit heures. Ainsi, le problème lié à l'aug- mentation de la durée de service des dents de godet d'ex- cavateur est très important. Lorsqu'une dent d'excavateur s'enfonce dans une roche, un courant de particules détériorées se déplace suivant sa surface supérieure. Il faut noter que,sur un secteur initial de la dent, dont l'étendue est relative- ment petite, le courant de particules se déplace suivant une nature laminaire. Ensuite, le courant de particules se décolle de la surface de la dent. En conséquence, la résistance opposée à l'enfoncement de la dent dans la ro- che croit brusquement de vingt à quarante fois. Afin de réduire cette résistance, le secteur de la surface de la dent qui se joint au secteur o se déplace le courant lami- naire de particules est concave. Dans ce cas, la nature laminaire du déplacement des particules sur ce secteur se transforme en une nature turbulente, ce qui assure la formation de forces de tourbillonsde la couche limite des particules détériorées qui se joint à la surface supé- rieure de la dent sur les secteurs concaves. Quant à la masse principale de plus grosses particules détériorées, elle se déplace suivant les tourbillons de la couche li- mite. Il s'ensuit que l'intensité de l'usure de la dent par abrasion est déterminée par la nature du déplacement des particules de la couche limite. On connait une dent d'un godet d'excavateur (US, A, 3959901), dont le profil est formé par deux sur- faces qui forment un angle l'une avec l'autre. Deux sec- teurs ondulés sont pratiqués sur la surface supérieure et sont séparés l'un de l'autre par une nervure de ren- forcement. L'extrémité de la dent est aiguisée ou présente une courbure, dont le rayon est relativement petit. La forme ondulée de la sa surface supérieure assure la réduc- tion de l'intensité de l'usure de cette surface par éro- sion. Toutefois,en s'enfonçant dans la roche, l'extrémité aiguisée de la dent se détériore en formant une grande quantité de particules pulvérulentes et de particules suffisamment petites de 26 à 50 mm. Par suite de la grande quantité de particules pulvérulentes et de petites particules d'une roche détériorée, qui entrent en contact avec la surface supérieure de la dent, l'intensité de son usure par abrasion est assez importante, ce qui diminue sensiblement sa durée de vie. Il faut noter également que la destruction d'une roche se fait à d'importantes char- ges de choc, ce qui réduit encore la durée de service des dents d'un godet d'excavateur. On connaît des dents de godet d'excavateur ayant une rainure pratiquée sur la surface en bout, suivant la largeur, qui assure une réduction des charges de choc aux- quelles est soumise la dent lors de la destruction d'une roche. Cette rainure concentre l'énergie de la destruction à une distance approximativement égale àO,237 m à partir de la face en bout de la dent dans un massif d'une roche à détruire et, de ce fait, un noyau compact de particules pulvérulentes se forme immédiatement devant la face en bout de la dent, qui diminue les charges de choc grâce à sa déformation et qui amorce la séparation d'une masse de la roche d'une longueur d'environ 0,237 m, du massif. Comme on le sait selon les données de l'analyse granulométrique, le volume détérioré de la roche comprend à 25% de particules de 0,025 à 0,035 m, 2 à 4% de par- ticules pulvérulentes, le reste étant constitué de plus gros morceaux pouvant atteindre 0,08 m et plus. Il existe une dent de godet d'excavateur (SU, A, 1146442), dont le profil est formé de deux surfa- ces qui forment un angle l'une avec l'autre, au moins l'une desdites surfaces étant ondulée et ayant au moins deux secteurs convexes conjugués par un secteur concave, ces surfaces étant également conjuguées par une surface frontale sur laquelle est pratiquée une rainure disposée suivant la largeur de la dent. Dans cette dent, les surfaces supé- rieure et arrière sont ondulées. Le profil des surfaces ondulées de la dent est voisin d'une sinusoïde et la cou- che limite, formée des particules pulvérulentes, se dé- place sur la surface des secteurs concaves suivant une nature turbulente avec un glissement,et conséquence la surface supérieure de la dent est soumise à une usure intensive par abrasion. En outre, dans le cas d'un glis- sement de la couche limite sur la surface supérieure, des sautesde pression apparaissent sur la surface inférieure, ce qui augmente l'intensité de son usure. On s'est donc proposé de mettre une dent de godet d'excavateur au point, dans laquelle le secteur concave de la surface ondulée formant le profil de la dent serait réa- lisé de manière à assurer un déplacement turbulent du courant de particules pulvérulentes de la couche limite sur les secteurs concaves, pratiquement sans glissement et de manière à réduire l'intensité de l'usure par abra- sion. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une dent d'excavateur ayant un profil cunéiforme formé par deux surfaces, formant un angle l'une avec l'autre, au moins l'une d'entre elles étant ondulée, avec au moins deux secteurs convexes conjugués par un secteur concave et les deux surfaces sont conjuguées par une surface fron- tale sur laquelle est pratiquée une rainure disposée sui- vant la largeur de la dent, caractérisée en ce que le pro- fil de la surface ondulée, au moins sur le premier sec- teur concave, secteur compté à partir de la surface fron- tale, a la forme d'une brachystochrone. Il est avantageux que, dans la dent d'un godet d'excavateur, le profil de la surface ondulée sur les pre- miers secteurs convexes, à partir de la surface frontale, ait leur forme d'une cycloide, que le rayon du cercle géné- rateur de la cycloide soit égal au rayon du cercle géné- rateur de la brachystochrone du deuxième secteur conjugué avec lui et que l'angle entre les droites directrices de la cycloide soit de 100 à 1200. I1 est avantageux que la rainure soit conjuguée avec le premier secteur convexe de la surface ondulée, secteur compté à partir de la surface frontale, par une surface cylindrique, dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle générateur du premier secteur concave de la surface ondulée, secteur compté à partir de la sur- face frontale. Il souhaitable que le rayon du cercle générateur de la brachystochrone du secteur concave soit de 0,01 à 0,015 m. Il est utile qu'un trou débouchant soit prati- qué dans le corps de la dent d'un godet d'excavateur, dent dont la surface ondulée a au moins trois secteurs conve- xes, que l'axe de ce trou soit parallèle à la rainure, 26 1 9403 qu'il soit disposé à une distance égale par rapport aux surfaces formant un angle l'une.avec l'autre en face du deuxième secteur concave de la surface ondulée, sec- teur compté à partir de la surface frontale,et que le ra- yon soit égal au rayon du cercle générateur de la brachys- tochrone du secteur concave de la surface ondulée. Cette forme des secteurs concaves de la surface ondulée de la dent, dont le profil a la forme d'une bra- chystochrone, assure la réduction de l'intensité de l'usure par abrasion de la dent d'un godet d'excavateur, au moins de deux fois, grâce à ce qu'un corps tournant, se déplaçant suivant la brachystochrone, se déplace sans glissement. Autrement dit, les tourbillons rotatifs des particules pulvérulentes de la couche limite se déplacent suivant la surface des secteurs concaves, sans glissement, et pratiquement, l'usure par abrasion n'a lieu que sous l'action du frottement de roulement. Il faut également note.r que la couche limite ne se décolle pas de la surface de la dent en la protégeant contre un contact avec de plus grosses particules de la roche détruite. Grâce au fait que le profil des secteurs convexes de la surface ondulée de la dent d'un godet d'excava- teurs a la forme d'une cycloide, que les rayons du cercle générateur de ce secteur sont égaux au rayon du cercle générateur de la brachystochrone et que l'angle entre les droites directrices est de 100 à 120 , l'étendue maxi- male du secteur de la surface ondulée sur lequel le dépla- cement des particules pulvérulentes de la couche limite est de nature laminaire est assurée. Dans ce cas, le sec- teur convexe se transforme en secteur concave, ayant la forme de la brachystochrone, immédiatement au point de décollement éventuel du courant laminaire de particules, ce qui supprime pratiquement le décollement de la couche limite de la surface de la dent grâce à la transforma- tion de la nature laminaire du déplacement des particules de la couche limite en nature turbulente. Grâce à la conjugaison progressive de la surface de la rainure avec la surface ondulée de la dent, on as- sure l'amenée continue des particules pulvérulentes qui se forment dans la couche limite entre le noyau et la surface frontale de la dent, vers sa surface ondulée, ce qui réduit également l'usure de la dent par abrasion. Du fait que lépaisseur de la couche limite dé- pend du profil de la surface ondulée de la dent et, notam- ment, de sa longueur et de la courbure de ses secteurs con- vexes et concaves, le rayon du cercle générateur de la bra- chystochrone étant de 0,01 à 0,015 m (rayon qui détermine la courbure de la brachystochrone), l'épaisseur de la couche limite de particules pulvérulentes sera d'environ 0,01 à 0,015 m. A cette épaisseur de la couche limite, les plus grosses particules de la roche détruite, dont la dimen- sion est de 25 à 35 mm, qui se joignent à la couche limite et se déplacent suivant celle-ci, ne la détériorent pas et par conséquent ne provoquent pas d'usure de la dent par abra- sion. La présence du trou débouchant dans la dent d'un godet d'excavateur permet de réduire au maximum l'effort de l'enfoncement d'une dent usée dans une roche et d'aug- menter ainsi sa durée de service grâce à ce que la sur- face du trou fera fonction de rainure. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisations donnés uniquement à ti- tre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexes, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une dent d'un godet d'excavateur (dimétrie), selon l'invention; - la figure 2 est une vue d'ensemble d'une dent d'un godet d'excavateur (coupe longitudinale), selon l'in- vention; - la figure 3 représente une partie du profil de la dent d'un godet d'excavateur, vue du côté de la partie frontale avec deux secteurs saillants à échelle agrandie, selon l'invention; et - la figure 4 représente une dent analogue à celle de la figure 3, mais avec trois secteurs convexes et un orifice débouchant, selon l'invention. La dent de godet d'excavateur comporte un corps de travail 1 (figure 1) et une queue 2, destinée à être utili- sée pour la fixation de la dent sur une machoire d'un godet (non représenté sur le dessin) d'excavateur. Le mode de réalisation de la queue 2 dépend du celui du godet, autrement dit du type de l'excavateur. Dans la variante décrite; la dent d'une pelle mécanique pour découverture est représentée. La queue 2 a la forme d'un fer à cheval avec des trous 3 pour le montage des éléments de sa fixa- tion (non représentés) au godet. La dent d'excavateur est d'un profil cunéiforme, formé de deux surfaces en angle l'une par rapport à l'au- tre: une surface supérieure 4 et une'surface arrière 5, associées l'une à l'autre par une surface frontale 6. L'angle ' (figure 2) entre les tangentes M et N aux sur- faces supérieure et arrière 4 et 5 respectivement doit être égal approximativement à l'angle de frottement de la roche à détruire. En règle générale, l'angle de frottement pour les roches à extraire pour la découverture d'un gise- ment est compris entre 27 et 35 . Une rainure 7 est pratiquée sur la surface fron- tale 6 (figure 1), suivant la largeur de la dent. Dans l'exemple décrit, la largeur des dents d'une pelle mécani- que pour découverture est égale approximativement à 0,2 m. Au moins l'une des surfaces 4 ou 5, formant un angle l'une avec l'autre, est ondulée. Dans la variante représentée à la figure 1, la surface supérieure 4 est ondulée. La surface supérieure ondulée 4 de la dent com- porte au moins deux secteurs convexes associés l'un à l'au- tre par un secteur concave. Dans la variante de la dent qui est représentée à la figure 1, la surface supérieure 4 comporte trois secteurs convexes 8, 9 et 10 et trois sec- teurs concaves 11, 12 et 13. Le nombre de secteurs con- vexes peut varier de 2 à 5 en fonction de l'encombrement de la dent. I1 convient de noter que le nombre de secteurs convexes, dont la courbure est identique, ne peut être supérieur à trois. Les secteurs convexes voisins 8 et 9, conjugués par le secteur concave ll, ont la même courbure et celle du secteur convexe 10 est inférieure,de 3 à 4 fois,à celle des secteurs mentionnés. La forme du profil des secteurs convexe 8, 9 et 10 peut être différente, par exemple, elle peut être sinusoïdale, parabolique, ou hyper- bolique. Le profil du secteur concave 11, 12 et 13 peut avoir la forme d'une brachystochrone, ce qui assure le déplacement d'une couche limite de particules pulvérulen- tes suivant ces secteurs pendant qu'elles se déplacement sans glissement selon une nature turbulente. Dans la variante décrite, la surface arrière 5 de la dent de godet d'excavateur est concave avec un grand rayon de courbure. Pour des dents de godet d'excavateur qui doivent être utilisées dans des conditions de terrain d'une durété élevée, il est avantageux que la surface arrière soit ondulée avec des secteurs concaves dont le profil a la forme d'une brachystochrone. Dans la variante de la dent de godet d'excavateur représentée à la figure 1, le profil de la surface ondu- lée des deux premiers secteurs convexes 8 et 9, à partir de la surface frontale 6, a la forme d'une cycloide tandis que le profil du secteur concave 11, se trouvant entre ceux-ci,a la forme d'une brachystochrone. Les rayons R (figure 3) du cercle générateur de la cycloide sont égaux au rayon R du cercle générateur de la brachystochrone. L'angle entre les droites directrices > et k dé la cycloide doit être de 100 à 1200. Sur la figure 3, cet anglef est égal à 120 . La valeur de l'angle.X dépend de l'angle de frotte- ment de la roche à détruire. Pour les roches dont l'angle de frottement est plus petit, l'angle/ doit être choisi plus petit. Le profil de la rainure 7, pratiquée sur la surface frontale, a la forme d'un arc de cercle, dont le rayon R est égal au rayon du cercle générateur de la brachystochrone. La profondeur "h" de la rainure 7 représente 1/3 à 1/4 fois le diamètre du cercle générateur de la brachystochrone. La rainure 7 est associée d'une manière progressive à la surface supérieure 4 et à la surface arrière 5 de la dent par des surfaces cylindriques dont les rayons de courbure R sont égaux au rayon R du cercle générateur de la brachystochrone du sec- teur concave 11. Grâce au fait que l'arête supérieure de la rainure 7 est associée progressivement au secteur con- vexe 8 de la surface supérieure 4, on assure l'amenée con- tinue des particules pulvérulentes, de la couche limite de la surface frontale 6, à la surface supérieure 4. Dans ce cas, l'angle entre la tangente P à la surface supé- rieure 4 et la tangente Q à la surface frontale 6 est ap- proximativement égal à 90 , ce qui diminue l'usure de l'arête inférieure de la rainure 7. le rayon R du cercle générateur de la brachysto- chrone du secteur 11, auquel l'intensité de l'usure de la dent du godet d'excavateur est minimal, est compris entre 0,01. et 0,015 m. Dans ce cas, plus l'angle de frottement est grand, plus la valeur du rayon R du cercle générateur de la brachystochrone est grande. Le rayon R de ce cercle impose l'épaisseur de la couche des particules pulvérulen- tes qui est à peu près égale à ce rayon R. Dans ce cas, l'épaisseur de cette couche est choisie de façon que les plus grosses particules d'une roche détruite, qui se dé- placent suivant la couche limite, n'interrompent pas sa continuité et ne touchent pas la surface de la dent. Comme on l'a déterminé par voie expérimentale, lorsqu'une dent s'enfonce dans un massif, elle sépare,de ce massif, un volume de roche d'une longueur d'environ 0,237 m et con- tient, en général, de grosses particules de 0,08 m et plus,ainsi que des petites et moyennes particules de 25 à 35 mm et une petite quantité de 2 à 4% de particules pulvérulentes. Grâce à ce que les petites et moyennes par- ticules se déplacent suivant la couche limite, l'épaisseur de celle-ci de 0,01 à 0,015 m protège, d'une manière fiable, la couche de la dent contre un contact avec les petites et moyennes particules en augmentant ainsi la durée de son service. Pour augmenter encore davantage la durée de vie de la dent d'un godet d'excavateur, est prévu, de plus, selon la variante représentée à la figure 4, sur sa sur- face supérieure 4, un troisième secteur convexe 14, asso- cié au secteur convexe 9 par un secteur concave 15 ayant la forme d'une brachystochrone ayant un cercle générateur de rayon R. Le secteur convexe 14 a la forme d'une cy- cloide, dont le rayon R du cercle générateur est égal à celui de la brachystochrone des secteurs concaves 11 et 15. L'angle entre la droite directrice "d" de cette cycloide et la droite directrice "k" de la cycloide du secteur convexe 9 est égal à 210 . Un trou débouchant 16, dont l'axe 0 est parallèle à la rainure 7, est pra- tiqué à peu près à une distance égale des surfaces supé- rieure 4 et arrière 5 de la dent de godet d'excavateur, en face du deuxième secteur concave 15. Le rayon R de ce trou 16 est égal à celui du cercle générateur de la bra- chystochrone des secteurs concaves 11 et 15 et est de 0,01 à 0,015 m. La dent revendiquée d'un godet d'excavateur fonc- tionne à la manière suivante. A l'enfoncement de la dent de godet d'excavateur dans une roche sous l'action d'un effort développé de 26 à 88 x 103N,au moins trois zones de l'état de contrainte volumique se forment dans le mas- sif,devant la surface frontale 6 (figure 1), suivant la largeur de la dent,laquelle est approximativement égale à 0,2 m. Des fissures se forment dans ces zones à une distance d'environ 0,237 m. Dans chacune des zones ci- dessus mentionnées, directement devant la rainure 7, se forme un noyau composé de particules pulvérulentes et, en tournant, il amorce la formation de fissures suivant la surface de chacune des zones d'état de contrainte. En se réunissant, ces fissures provoquent la séparation des mor- ceaux de roche disposés dans ces zones du massif. Pendant le déplacement ultérieur de la dent dans le massif dété- 1.1 rioré,jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la ro- che non détruite, les particules détruites se déplacent suivant sa surface supérieure vers le godet (non représenté sur le dessin). La roche détruite contient des particules pulvérulentes, des petites et moyennes particules de 0,025 à 0,035 m ainsi que de grosses particules de plus de 0,035 m. Les particules pulvérulentes forment une couche limite qui entre en contact avec la surface supérieure 4 de la dent de godet d'excavateur et, se déplace directe- ment suivant celle-ci. les particules pulvérulentes qui se forment immé- diatement devant la rainure 7 se déplacent, de celle-ci, sous la forme d'un courant laminaire dirigé vers le sec- teur convexe 8, puis parviennent du secteur convexe 8 au secteur concave 11 sur lequel la nature du déplacement des particules pulvérulentes de la couche li- mite se transforme en nature turbulente. Dans ce cas, le profil du secteur concave a la forme d'une brachystochrone et assure le déplacement des tourbillons de la couche li- mite sans glissement, ce qui diminue l'intensité de l'usu- re par abrasion du secteur concave ll des surfaces supé- rieure 4 et arrière 5 de la dent de godet d'excavateur. Ensuite, le courant turbulent de particules pulvérulentes de la couche limite se dirige vers le secteur convexe 9 o sa nature de déplacement se tranforme en nature lami- naire, dont la vitesse est supérieure à celle du courant laminaire sur le secteur convexe 8, ce qui augmente la vitesse de rotation du courant turbulent des particules pulvérulentes de la couche limite sur le secteur concave 12. Pendant que les particules pulvérulentes se déplacent suivant les secteurs convexes et concaves 8, 11, 9, 12, , 13 de la surface supérieure 4, la couche limite ne se décolle plus de cette surface. L'intensité de l'usure de la surface supérieure 4 n'est pas importante et est pratique- ment égale dans le cas d'une nature laminaire et dans le cas d'une nature turbulente du déplacement de la couche limite. 2619403. Etant donné que la couche limite se déplace sui- vant la surface supérieure 4 de la dent sans décollement, il n'y a pas de sautes de pression sur la surface arrière de la dent, ce qui diminue l'usure de cette dernière. De petites et moyennes particules de 0,025 m à 0,035 m se déplacent suivant la couche limite. Avec une épaisseur de la couche limite sur ces secteurs 11, 12, 13 * de 0,01 à 0,015 m, grâce au fait que le profil des sec- teurs concaves 11, 12, 13 a la forme d'une brachystochrone dont le rayon du cercle générateur R est compris entre 0,05 et 0,015 m, les petites et moyennes particules ne compromettent pas la continuité de la couche limite et se déplacent suivant cette couche sans entrer en contact avec la surface supérieure 4 de la dent, ce qui diminue l'intensité de son usure et augmente sa durée de vie. La conception de la dent selon l'invention permet d'augmenter la durée de service d'un lot de dents d'une pelle mécani- que comprenant sept dents, au moins jusqu'à 1 million de mètres cubes d'une découverture réalisée. La variante de réalisation d'une dent de godet d'excavateur dont le profil est représenté à la figure 4 permet d'augmenter la durée de service de la dent d'au moins 20% du fait qu'après l'usure totale de la partie frontale de la dent jusqu'au trou 16, sa surface permet de réduire l'effort d'enfoncement de la dent usée dans la roche. Ainsi, lors de l'enfoncement de la dent dans la ro- che, la surface du trou 16 crée des zones d'état de con- trainte volumique dans un massif, qui sont analogues aux zones qui se forment devant la rainure 7. 2619403- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dent de godet d'excavateur, du type ayant un profil cunéiforme, formé de deux surfaces formant un angle l'une avec l'autre, dont au moins l'une est ondulée avec au moins deux surfaces convexes conjuguées par un secteur -5 concaves, lesquelles surfaces sont conjuguées par une sur- face frontale sur laquelle est pratiquée une rainure, dis- posée suivant la largeur de la dent, caractérisée en ce que le profil de la surface ondulée (4),au moins sur le premier secteur concave (11), à partir de la surface fron- tale (6),a la forme d'une brachystochrone. 2. Dent selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profil de la surface ondulée (4), sur les deux premiers secteurs convexes (8, 9),à partir de la surfaces frontales (6), a la forme d'une cycloide dont le rayon du cercle générateur est égal au rayon du cercle générateur de la brachystochrone du secteur concave (11) conjugué avec ceux-ci et en ce que l'angle (ô) entre les drcites directrices des cycloides est de 100 à 120 . 3. Dent selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure (7) est conjuguée avec le premier secteur convexe (8) de la surface ondulée (4), à partir de la surface frontale (6), par une surface cylindrique dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle générateur de la brachystochrone du premier secteur (11) de la surface ondulée (4) à partir de la surface frontale. 4. Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rayon du cercle générateur de la brachystochrone du secteur concave (11) est compris entre 0,01 et 0,015 m. 5. Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce que dans le cas o la sur- face ondulée (4) comprend au moins trois secteurs convexes (8, 9, 14), un trou débouchant (16) est pratiqué, dont l'axe est parallèle à la rainure (7), et qui est disposé à une distance égale par rapport aux surfaces (4 et 5), situées sous un angle l'une par rapport à l'autre, en face du deuxième secteur concave (15) de la surface ondulée (4), à partir de la surface frontale (6),et en ce que le rayon dudit trou est égal au rayon du cercle générateur de la brachystochrone du secteur concave (11).