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"Essieu pour wagons de chemin de fer et véhicules analogues*
La. présente invention concerne des essieux pour wagons de chemin de fer et véhicules analogues et vise à éliminer certains inconvénients de la construction des essieux connus.
Comme montré dans la Fig. 1 des dessins annexés, on prévoit sur les essieux pour wagons de chemin de fer un collet 4 entre chaque fusée 1 et la portée correspondante 2 pour la roue 3. Sur ce collet, on monte une bague qui a pour but de fixer la boîte d'essieu pendant l'assemblage et de servir comme élément d'étan- chéité vis-à-vis du carter de la boîte. La, zone de transition entre le diamètre de la fusée et le diamètre, plus grand, du collet, est constituée par une partie conique formant congé 5. voisine du collet.
De tels congés présentent un grand danger pour la résis- tance à la fatigue de l'essieu, étant donné l'"effet de congé"
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qui se présente en ces endroits. Les matières ayant une résistance élevée à la rupture, telles que les matières constitutives d' essieux, sont plus sensibles à l'effet d'arête que les matières ayant une faible résistance à la rupture, cette sensibilité aug- mentant rapidement avec la diminution du rayon de courbure du congé. Il en résulte que les tensions dans les congés à très petit rayon de courbure sont susceptibles de devenir le multiple de celles qui se présentent à la suite d'efforts non influencés par l'effet de congé.
Vu que dans le cas présent les congés ne peuvent pas dépasser les dimensions permises en considérant la construction des boîtes d'essieu, il se présentera toujours un effet de congé prononcé dans la zone de transition entre la fusée et le collet.
Par conséquent, chaque construction permettant de réduire l'effet de congé aura pour résultat une augmentation considérable de la résistance à la fatigue de l'essieu. Ces considérations se véri- fient aussi bien dans le cas d'essieux solides que dans celui d' essieux creux.
Dans le cas d'essieux creux, le collet précité présente encore un autre inconvénient, en ce sens qu'il entraîne de grandes difficultés dans la fabrication de l'essieu. Tant.dans le cas où l'essieu est établi depuis des tubes laminés en une pièce et refoulés dans le sens axial dans le but de constituer des bourre- lets appelés à recevoir les disques de roue, que dans le cas où l'essieu est fabriqué en emboutissant et en soudant entre eux deux demi tubes, il est pratiquement impossible de réaliser une augmen- tation brusque du diamètre telle qu'elle est nécessaire dans la zone entre la fusée et le collet, à moins que le tube constitutif de l'essieu présente une épaisseur telle que le collet puisse être obtenu par tournage à même la matière,
sans réduire l'épaisseur de cette dernière dans une mesure inadmissible dans les parties de l'essieu voisines du collet. Une telle augmentation de l'épaisseur au-delà de la valeur requise pour assurer un moment de résistance
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suffisant de l'essieu est évidemment indésirable, vu qu'elle a pour effet une augmentation du poids du train de roues. Pour cette raison, le collet peut difficilement être réalisé autrement que par la prévision, au point considéré de l'essieu, d'une bague soudée ayant une épaisseur suffisante pour permettre le tournage du collet dans cette bague.
Selon la présente invention, les inconvénients précités sont éliminés par le fait que les parties de l'essieu situées entre les fusées et les points de fixation des disques des roues sont établies sans augmentation brusque du diamètre. De préféren- ce, ces parties présentent un diamètre progressivement croissant.
Dans l'essieu selon l'invention, le collet des constructions connues a été remplacé par une bague d'étanchéité pour la boîte d'essieu, cette bague étant prévue entre la fusée et le point de raccordement entre l'essieu et le point de connexion.
Dans les dessins annexés.on a représenté quelques modes d' exécution de l'invention. Fig. 2 représente une extrémité d'un essieu solide, les moitiés supérieure et inférieure de cette Fig. se rapportant à différentes formes du profil de l'essieu.
Fig. 3 montre la construction d'un essieu creux selon l'invention, et Fig. 4 représente en élévation un train de roue complet, une boîte d'essieu étant montrée en coupe.
Comme il ressort de la Fig. 2, la partie 10 de l'essieu forme une transition progressive entre la fusée cylindrique 11 et la portée de calage 12 ou 12a de la roue, sans présenter un brusque changement de diamètre, lequel diamètre croit progressi- vement depuis le point désigné par 13 jusqu'à la portée de calage 12 de la roue. 14 ou 14a indique une partie du moyeu du disque de roue, ce moyeu étant emmanché à force, de la manière habituelle, sur la portée de calage de l'essieu. La zone de transition entre la fusée et la portée de calage est formée de telle façon que le rayon de courbure r de la partie qui rejoint la fusée cylindrique
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est supérieur à 0,3 d,d étant le diamètre de la fusée. Conformé- ment au mode d'exécution représenté, ce rayon de courbure est sensiblement supérieur à la valeur indiquée.
Il n'y aura pas d' inconvénient même lorsque ce rayon sera inférieur à celui indiqué au dessin, par exemple 0,4 d, 0,5 d, ou plus grand. D'une façon générale, la résistance à la fatigue augmente avec le rayon de courbure, Un risque de fracture ne se présente que lorsque le rayon de courbure est inférieur à la valeur limite indiquée ci- dessus.
Fig. 3 représente une extrémité d'un essieu tubulaire 15, à laquelle est soudé un disque de roue 3a. La partie 16 de l'essieu, qui rejoint la fusée creuse 11a présente sur sa face extérieure la forme d'un cône ayant un demi-angle au sommet Ó, et vient se raccorder, par une surface en pente douce à la fusée et à une partie 17 refoulée vers l'extérieur. La zone de transition en pente douce qui s'étend entre ces parties présente la forme d'un congé à grand rayon de courbure.
Les constructions décrites en se référant aux Fige. 2; et 3 suppriment les inconvénients précités dûs à l'effet de congé préjudiciable dans la zone de transition entre la fusée et la portée de calage, ces inconvénients étant le résultat du collet 4, Fig. 1, prévu dans les constructions connues à ce jour. En sup- primant ce collet, on obtient en outre l'avantage d'une simplifi- cation considérable dans la fabrication d'essieux creux.
Comme indiqué plus haut, le collet des essieux connus sert à recevoir une bague qui présente une face d'étanchéité vis-à-vis de la boîte d'essieu, afin d'empêcher la pénétration de matières étrangères dans celle-ci. Dans la construction selon l'invention, une telle surface d'étanchéité peut être réalisée par la prévi- sion d'une bague 18 de forme appropriée, qui peut être constituée en plusieurs parties ou en une seule pièce et que l'on peut emmancher à force ou à chaud, ou fixer d'une autre façon sur la
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zone de transition courbe ou conique entre la fusée et le point de connexion du disque de roue. Selon une variante, la bague 18 peut être montée sur une partie cylindrique de l'essieu, qui rejoint directement la fusée cylindrique ou vient se raccorder progressi- vement à celle-ci.
Fig. 4 représente un train de roue complet construit confor- mément aux Figs. 2 ou 3 et muni d'une de ses boîtes d'essieu 19.
La partie médiane de l'essieu est désignée par 20, et les disques de roue par 21.
REVENDICATIONS.
1. Essieu pour wagons de chemin de fer et véhicules analo- gues, caractérisé en ce que les parties de l'essieu situées entre les fusées et les points de fixation des disques de roue sont établies sans augmentation brusque du diamètre.