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"PERFECTIONNEMENTS AUX BANCS D'ESSAI POUR FREINS DE VEHICULES"
La présente invention est relative aux dispositifs pour l'essai des freins de véhicules et, en particulier, des véhicules sur route.
On a déjà réalisé à cet effet des dispositifs, consistant en une série de tambours, supportés par paires aux un châssis qui peut être, soit fixe, soit mobile; ces tambours sont disposés de manière que leurs axes soient sur la même ligne horizontale et il existe entre les tambours une cavité dans laquelle tombent les roues
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du véhicule à essayer, de sorte que, lorsqu'il est en position, le pourtour de la roue est en contact avec le pourtour de l'un et de l'autre tambours. Dans un tel dis- positif, les deux tambours sont reliés par un train d'en- grenages, et des moyens sont prévus pour communiquer aux tambours un mouvement de torsion dont la grandeur est enre- gistrée à la manière ordinaire sur des dispositifs indica- teurs du couple de réaction, d'une manière usuelle quel- conque.
Dans le fonctionnement, le véhicule à essayer est poussé dans une position où les roues reposent entre deux paires de tambours, disposées de cette manière, les freins sont appliqués de préférence à l'aide d'un dispo- sitif séparé indiquant sur un cadran la pression qui cor- respond à celle exercée par le conducteur du véhicule, dans les conditions de roulement ordinaires. On fait alors tourner les tambours, et le couple de réaction se lit sur l'indicateur; après quoi, par compara±son avec le poids du véhicule, on détermine l'efficacité du frein.
Afin de pouvoir déterminer convenablement cette efficacité, il est nécessaire de savoir quelle proportion de poids est sup- portée par la roue du véhicule en cours d'essai, ce qui nécessite une seconde mesure de poids qui peut être effec- tuée, soit en faisant porter tour à tour les roues du véhicule sur un appareil de pesage, soit encore en incor- porant au banc d'essai des freins, un dispositif qui in- dique le poids supporté. Le premier procédé est laborieux, tandis que le second exige un supplément de dépense appré- ciable dans la construction de l'appareil d'essai, et l'un et l'autre procédés causent une perte de temps et de travail
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pour effectuer la mesure du poids.
Pendant l'opération d'essai, le véhicule en essai tend à se déplacer vers l'arrière ou vers l'avant, sous l'influence des forces crées. Le sens de ce déplacement dépend de celui du moment de rotation appliqué sur les tambours et l'appareil d'essai tend , se mouvoir dans le sens opposé avec une force exactement égale et de sens contraire.
@ Selon la présente invention, le banc d'essai est construit de façon à indiquer directement l'efficacité du frein, c'est-à-dire le rapport entre l'effort exercé tangentiellement sur le pourtour du bandage de la roue du véhicule pour faire tourner cette roue contre l'action du frein et la fraction de poids du véhicule qui est supportée par la roue, sans qu'il soit tout d'abord nécessaire de connaître cette dernière quantité.
L'invention est représentée aux dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 est une élévation de face et avec coupe partielle de l'appareil d'essai de freins, montrant les parties dans leurs positions relatives avant le commencement de l'opération d'essai.
La fig. 2 est un plan correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en bout correspondant à la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en bout, qui montre les pièces de l'appareil dans les positions qu'elles peuvent occuper au cours de l'essai.
La fige 5 est une vue schématique qui montre la position des axes correspondant à la fig.
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La fig. 6 est une vue schématique qui montre la position des axes, correspondant à la fig. 4.
La fig. 7 est une élévation de face d'pne paire de dispositifs d'essai, qui fonctionnent au moyen d'une source de puissance unique, et qui sont disposés dans une fosse pour essayer simultanément deux roues; cette figure montre aussi les moyens pour hâler le véhicule sur l'appa- reil.
La fig. 8 est un plan correspondant à la fig. 7.
La fig. 9 est une vue en bout correspondant à la fig. 7.
La fig. 10 est une élévation latérale à échelle réduite.
La fig. 11 est une élévation latérale, qui montre quatre unités d'essai, pour essayer simultanément les -quatre roues d'un véhicule; deux des unités sont montées sur un chariot mobile, ce qui permet le réglage pour des voitures d'empattement différent; cette figure représente également la disposition des rampes qui servent à amener les véhicules en position, sur les tambours du banc d'essai.
La fig. 12 est un plan de la fig. la
La fig. 13 est une élévation latérale à échelle agrandie montrant les rampes d'amenée.
La construction d'une unité isolée pour l'essai des freins est représentée sur les fig. 1 à 4. Cette unité se compose d'un tambour 1 monté concentriquement sur un arbre 16, à l'aide de roulements à billes 14 et 15, de façon qu'il puisse librement tourner autour de l'axe de cet arbre. Les extrémités de l'arbre 16 portent, fixées sur elles, des manivelles 2, dont les axes de rotation 17
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sont portées par des paliers à billes 18, dans les extré- mités supérieures de bielles compensatrices 3, articulées sur le bâti 12 de l'appareil. Les extrémités de l'arbre
14 se prolongent pour s'engager dans des manivelles 4 montées sur des axes 5 portés par des saillies.6, fixées au bâti.
Ces manivelles 4 reposent normalement dans une position approximativement horizontale, et sont relative- ment longues, de sorte que l'arbre 16 et le tambour 1 peuvent se déplacer librement dans une direction sensible- ment verticale, mais sont empêchés de se déplacer dans le sens horizontal. Le poids du tambour 1 de l'arbre 16 et des autres parties est équilibré au moyen de ressorts 7, fixés à des saillies des manivelles 4.
Une roue d'engrenage 19 est fixée au tambour 1 et engrène avec un pignon 20, dont l'axe coincide avec celui 17 de la manivelle 2. L'arbre 21 sur lequel est claveté le pignon 20 possède une manivelle à poignée 22, fixée sur lui, qui sert à appliquer un effort pour faire tourner le tambour cannelé 1. L'effort peut être transmis simultané- ment à une seconde unité d'essaiplacée sous l'autre roue du véhicule, sur le même essieu, (c'est-à-dire selon le cas, l'autre roue avant ou l'autre roue arrière); une roue den- tée 23 fixée sur l'arbre 21 entraine, par une chaîne 24, une roue dentée 25, montée sur un arbre horizontal 26, qui se prolonge jusqu'à l'autre unité, et fait tourner, par l'in- termédiaire d'une chaîne correspondante un pignon qui est en prise avec une roue d'engrenage montée sur le tambour.
Un index 8 est fixé à la manivelle externe 2 et peut se déplacer le long du bord d'un cadran gradué 10, monté sur l'axe 17, mais empêché de suivre la rotation de
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cet axe par une bielle 9. L'index 8 est en contact avec un second index ou index témoin 11, et lorsqu'il se'déplace, il entraine ce second index avec lui jusqu'à sa position extrême sur le cadran ou échelle graduée, laquelle ce témoin reste jusqu'à ce qu'il spit ramené à la main, de sorte qu'il indique, à la fin d'un essai, le déplacement maximum de l'index 8.
Avant que le couple de rotation soit appliqué à l'engrenage 19,20 par la manivelle 22, l'axe A de la ma- nivelle 2, l'axe C1 du tambour et l'axe inférieur B de la bielle compensatrice 3 se trouvent en ligne droite, sous l'effet du poids de la partie du véhicule portée par le tambour (fig. 3 et 5). Immédiatement, après l'application du couple qui tend à faire tourner le tambour 1 et la roue F de la voiture contre la résistance du frein, le couple de réaction tend à faire tourner la manivelle et son axe pousse l'extrémité supérieure de la bielle compensatrice 3 en avant de la verticale.
Dans cette nouvelle position, la fraction de poids du véhicule supportée par la roue F, produit une force, passant par l'axe C du tambour 1.; à une cer- taine distance horizontale de l'axe A de la manivelle 2, ce qui donne naissance à un couple résistant qui équilibre la tendance de la manivelle à la rotation. La manivelle 2 fait alors avec la verticale (fig. 4 et 6) un angle dont la grandeur indique l'efficacité du frein. Cet angle est mesure' au moyen de l'index 8, fixé, ou relié par engrenage, à la manivelle 2, et se déplaçant sur le côté du disque 10, dont l'axe coïncide avec celui de la manivelle 2.
Dans une variante, le disque st fixé à la mani-
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velle et l'index est articulé à la bielle compensatrice, ou fixé à cette dernière.
Le coté du disque est gradué pour permettre de lire le rapport (exprimé en pourcentage) entre: l'effort exercé tangentiellement sur le pourtour du bandage de la roue, et le poids de la partie du véhicule qui est supportée par le tambour.
Ce rapport est pris comme mesure de l'efficacité du frein.
Lorsque les freins sont en cours d'essai, ils sont appliqués au moyen d'une pédale, qui possède un indi- cateur pour montrer la pression exercée sur la pédale de frein.
Lorsque le banc d'essai est en cours de fonction- nement, le tambour 1 supportant la roue et tournant contre la résistance du frein de cette roue, l'index 10 indique automatiquement et instantanément l'efficacité du frein exprimée en pourcentage. Les variations dans le poids du véhicule et dans la façon dont ce poids est réparti sur les diverses roues n'ont pas besoin d'être déterminées, de sorte que, contrairement à ce qui a lieu avec les autres systèmes, il n'est pas nécessaire de connaitre ces poids pour mesurer l'efficacité des freins.
Ainsi que cela a été dit précédemment, l'index 8 fait mouvoir un index témoin 11 qui reste dans la position extrême sur le cadran, même après la suppression du couple.
Le poids supporté par le tambour 1 est transféré par la manivelle 2 à la bielle compensatrice 3, laquelle, dans une position quelconque, sauf la verticale, exerce un
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effort sur l'axe de pivotement de la manivelle, dont la composante horizontale modifie l'angle dont tourne la manivelle, sous l'influence du couple de réaction. Si l'on proportionne convenablement les bielles et les roues d'engrenage, les graduations du disque 10 peuvent être rendues à peu près uniformes alors que l'arc compris entre zéro et l'efficacité maxima de freinage peut être réduite ou augmentée, à volonté, entre des limites convenables.
Le mécanisme servant à entrainer le tambour peut être de tout type approprié, par exemple à vis sans fin, à engrenages droits, ou à chaines. Lorsque la puis- sance est transmise à partir d'un moteur, ce moteur peut être portatif et applicable d'un côté ou de l'autre des tambours.
La disposition des fig. 1 à 4 dans laquelle le tambour 1 est commandé par un engrenage droit 19, qui engrène avec un pignon 20 dont l'axe coïncide avec celui de la manivelle 2, est celle qui semble préférable actuel- lement. L'arbre 21 peut être commandé par une manivelle 22 actionnée à la main, ou par un moteur, ou encore l'arbre transversal 26 peut être commandé par un moteur 42, ainsi qu'on le-voit sur la fig. 12.
Des embrayages, des engrenages coulissants, etc.. peuvent être disposés sur l'arbre 26 ou autrement, de sorte que le dispositif de commande de l'un des tambours puisse être débrayé, afin de permettre de ne faire l'essai que de l'un des freins de la voiture à la fois. Il est toutefois préférable, comme pratique ordinaire, d'essayer les freins des deux roues simultanément, auquel cas, les transmissions qui ont été décrites sont disposées pour actionner simulta-
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nément les deux tambours, à partir de la même source de puissance.
Dans la forme de banc d'essai représentée fig. 7 à 10, deux tambours et leurs engrenages sont montés sur un bâti inférieur, placé à l'intérieur d'une fosse, de façon que les axes des tambours soient horizontaux. Le véhicule est amené en position tout d'abord de manière que ses roues avant soient supportées par les tambours, et après l'essai de ces roues avant, il est poussé vers l'avant jusqu'à ce que ses roues arrière reposent à leur tour sur les tambours pour essayer les freins arrière. un treuil 27, qui possède deux tambours 28 et deux cables 29 sert à haler la voiture et à la maintenir en position, sous la résistance des freins.
Au lieu que le banc d'essai des freins soit plaoé dans le sol, ou au dessous du plancher, il peut être disposé au dessus du plancher, auquel cas on fait emploi d'une plate-forme sur laquelle peuvent s'appuyer les roues avant ou arrière de la voiture, tandis que les autres roues sont supportées par les tambours. Des rampes sont ménagées au moyen desquelles le véhicule peut être amené en posi- tion ou hors de position à l'une ou à l'autre des extrémités du banc d'essai.
Dans la forme de banc d'essai de freins, repré- sentée sur les fig. 11, 12 et 13, le banc d'essai est double, un groupe de tambours est porté sur un bâti fixe 36 et l'autre sur un chariot 33, qui porte des roues, grâce auxquelles sa position peut être réglée pour s'ajus- ter à des voitures dont les empattements sont différents.
Un treuil 27 possède trois tambours; deux tambours
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externes 28 et un tambour médian 30; les câbles 29 servent à haler la voiture en position et à la maintenir à cet en- droit sous la résistance des freins. Le tambour médian 30 commande un autre câble 32, dont chacune des extrémités est fixée au chariot 33, l'une à l'arrière et l'autre à l'avant. L'arbre 34 lu treuil 27 est commandé, par l'inter- médiaire d'une transmission, à la main ou au moteur, et il est relié au tambour central 30 à l'aide d'un embrayage à griffes 35, qui peut être amené en prise ou débrayé par coulissement. Toutefois, les deux tambours externes sont clavetés en permanence sur l'arbre. Une barre d'embrayage est fixée sur le treuil afin d'empêcher un changement du sens de rotation des tambours.
Le bâti fixe 36, comme le chariot 33 sont munis de rampes 37, 38 et une plate-forme 39 est disposée entre le bâti fixe et le chariot pour constituer un passage entre les deux parties, lorsque le chariot se trouve dans sa position la plus rapprochée du bâti fixe.
Dans une autre variante (fig. 13) l'espace entre le chariot et le bâti fixe 36 est rempli par des poutres 40, dont l'une des extrémités est fixée au bâti fixe et l'autre supportée par le chariot mobile..Toutefois, cette dernière extrémité est mobile par rapport au bâti fixe et susceptible de reposer au dessous des autres poutres de manière à pouvoir prendre une position quelconque à l'in- térieur des limites dans lesquels la poutre saillante se place au dessus du chariot. La poutre est divisée en sec- tions amovibles, ainsi qu'il est indiqué, de sorte qu'elle peut se prêter à des variations considérables dans l'em- pattement des voitures à essayer. Une section de poutre
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retirée de l'extrémité arrière du chariot peut être repla- cée à l'extrémité avant, ou vice-ver sa.
Dans l'une quelconque des dispositions où les tambours d'essai de freins se trouvent placés au dessous des quatre roues d'une voiture, la puissance peut être communiquée aux quatre tambours au moyen d'une transmis- sion convenable à partir d'une source de puissance unique, par exemple un moteur électrique. Des embrayages à fric- tion, engrenages coulissants ou dispositifs équivalents sont prévus afin que l'entraînement de l'un ou de plusieurs des tambours puisse être supprimé.
Dans toutes les formes de bancs d'essai de frein qui viennent d'être décrites, sous l'influence de la résis- tance du frein, le véhicule en cours d'essai tend à se mouvoir jusqu'à ce que ses roues ne soient plus en contact avec les tambours, et afin d'éviter cela, des coussinets de calage sont insérés sous les roues qui ne sont pas en cours d'essai. Ou bien encore, le véhicule peut être fixé sur le bâti du banc d'essai ou sur le sol, au moyen de câbles, etc..... qui passent au dessus de l'un ou de l'autre essieu. Dans une autre variante encore, on peut monter, à pivot sur le bâti ou sur le chariot, une barre qui est en contact avec une partie de l'essieu avant ou arrière de la voiture.
Le bâti ou le chariot peuvent encore se terminer par une fourche que l'on peut soulever pour la mettre en contact avec une partie de l'essieu avant ou arrière de la voiture, afin d'empêcher un mouvement, soit en avant, soit en arrière.
Pour faciliter l'amenée du véhicule en position, le bâti ou le chariot sont munis d'une butène susceptible
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d'être réglée selon les divers diamètres de roues, afin qu'au moment où le bandage de la roue vient en contact avec cette butée, l'essieu se trouve sur la verticale de l'axe du tambour. Cette butée est mobile, de sorte qu'à la fin de l'essai , elle peut être abaissée ou basculée hors de contact avec la roue, afin de per- mettre à la voiture d'être déplacée vers l'avant.
Dans ce qui précède, on a décrit des bancs d'essai de freins, muni de tambours simples qui supportent chacun une roue de la voiture. Tputefois, il est bien entendu que chaque tambour 1 peut travailler en liaison avec un tambour fou 41 disposé parallèlement, mais écarté du tambour 1 dans le sens horizontal, de manière à laisser entre les tambours, un espace dans lequel se placent les roues de la voiture, comme le montrent les fig. 11 et 12.
De plus, au lieu gue le banc d'essai de freins soit construit avec un tambour 1 pour chaque roue, on peut faire usage d'un tambour unique pour chaque paire de roues du même essieu.
Un banc d'essai de freins construit selon la présente invention peut également être utilisé pour faire tourner les moteurs ou transmissions réparés en utilisant une source de puissance (tel d'un moteur électrique) pour faire tourner les roues de la voiture par l'intermédiaire des tambours et de la transmission. L'index du dispositif indicateur, peut, dans des cas semblables, être utilisa pour indiquer le degré de résistance du moteur ou de la transmission ou pour indiquer le moment où l'opération est terminée.