Roulement à galets pour le support d'arbres susceptibles de fléchir. Cette invention a trait à un roulement à galets pour le support d'arbres sujets à s'in fléchir en service. Ce roulement comprend un chemin interne et un chemin externe et une série de galets qui sont disposés entre ces chemins et qui sont en contact sur toute leur longueur avec l'un d'eux, tandis qu'ils ne sont en contact que par une de leurs extré mités avec l'autre chemin lorsque les deux chemins sont alignés axialement, un angle de dégagement entre les galets et le chemin mentionné en second lieu étant ainsi déter miné en vue que, lorsque les axes desdits chemins arrivent à former entre eux un cer tain angle ensuite d'une charge agissant sur l'arbre,
celui des galets qui est en charge à l'instant envisagé soit en contact sur toute sa longueur à la fois avec le chemin interne et le chemin externe.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution d'un tel roule ment, ainsi que des vues de détail. Fig. 1 est une coupe longitudinale verti cale d'une construction d'essieu de wagon établie suivant l'invention. L'arbre rotatif est représenté en élévation sous forme d'un organe horizontal rectiligne, ainsi qu'il l'est réellement quand le wagon est vide, et le galet supérieur de chaque roulement est en contact avec le cône ou chemin interne sur toute sa longueur, mais ne touche la cuvette ou chemin externe que par l'une de ses extré mités.
Fig. 2 est un détail en coupe à plus grande échelle de la partie supérieure d'un des roulements, avant l'application de la charge.
Fig. 3 est une vue analogue à fig. 1 et représente l'essieu légèrement infléchi vers le bas, comme il l'est lorsque le wagon est com plètement chargé, le galet supérieur de cha que roulement étant en contact linéaire à la fois avec la cuvette et avec le cône.
Fig. 4 est un détail en coupe, à plus grande échelle, :de la partie supérieure d'un des roulements, ce roulement étant repré senté après que la charge a été appliquée.
Fig. 5 est un détail en coupe, à plus grande échelle, de la cuvette ou chemin ex terne d'un roulement à galets coniques et représente en pointillé la façon dont l'incli naison de la surface interne de cette cuvette peut être modifiée pour assurer l'angle de dégagement désiré.
Fig. 6 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle, d'un des galets coni ques d'un roulement normal de ce genre et représente en pointillé la façon dont on peut modifier l'inclinaison du galet pour obtenir l'angle de dégagement désiré.
Fig. 7 est un détail en coupe à plus grande échelle du cône ou chemin interne d'un roulement à galets coniques normal de ce genre et représente en pointillé la façon dont on peut modifier l'inclinaison de la sur face externe conique du cône pour obtenir l'angle de dégagement désiré.
Le dessin représente un train de roues d'un wagon de chemin de fer, comprenant des roues 1 montées sur un essieu 2 qui tourne à l'intérieur d'un boîtier 3 sur les extrémités duquel sont montés les châssis latéraux 4. Entre chacune des extrémités de l'essieu et son boîtier est intercalé un roule ment à galets comprenant un cône ou chemin interne 5, monté sur le tourillon de l'essieu, une cuvette ou chemin externe conique 6, monté dans les extrémités du boîtier, et une série circulaire de galets coniques 7 disposés entre les chemins, ces galets étant convena blement espacés les uns des autres par une cage 8. Un anneau d'espacement 9 est monté sur chaque tourillon de l'essieu, entre le cône et la roue, le rôle de cet anneau étant de maintenir le cône contre un collet 10 de l'es sieu.
Le chemin externe est maintenu en position par un disque annulaire 11 qui est fixé par des vis à tête 12 au boîtier de l'es sieu.
La construction décrite jusqu'ici est bien connue. Toutefois, jusqu'à ce jour, les élé ments du roulement étaient disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte que lorsque le wagon était vide, les galets étaient en contact linéaire sur toute leur longueur à la fois avec le chemin interne et le chemin externe. Le poids du wagon est transmis par l'intermédiaire des châssis latéraux au boî tier de l'essieu, puis de ce boîtier, par l'in termédiaire du chemin externe, du ou des galets situés le plus haut et finalement du chemin interne à un point de l'essieu situé à une petite distance à l'intérieur du point où il est supporté par la roue de wagon.
Si la charge du wagon est suffisante, elle provo quera un fléchissement de l'essieu vers le bas, et comme le chemin interne participe à la déformation de l'essieu alors que le che min externe conserve sa position horizontale dans le boîtier, il se produit une inclinaison ou pivotement appréciable du chemin interne par rapport au chemin externe. L'effet de ce pivotement sur la construction antérieure est de supprimer le contact linéaire, avec le che min externe, du ou des galets situés le plus haut et qui sont les plus propres à supporter une charge élevée, ce contact linéaire étant converti en un simple point de contact entre le ou les galets supérieurs et le chemin ex terne, bien qu'un contact de ce genre soit moins propre à résister à la charge qu'un contact linéaire.
Comme le contact linéaire est ainsi converti en un point de contact sous une charge élevée, les galets et chemins s'usent rapidement lorsqu'ils sont utilisés sur un arbre sujet à fléchir.
Dans la forme d'exécution représentée, lorsque les chemins interne 5 et externe 6 sont en alignement axial exact, les galets 7 sont en contact avec un des chemins sur toute leur longueur, mais ne sont en contact avec l'autre chemin qu'à l'une de leurs extrémités (fig. 1 et 2). Lorsque la charge envisagée est appliquée et provoque le fléchissement de l'arbre, le chemin interne 5 s'incline par rap port au chemin externe 6, comme on l'a dit précédemment, mais les éléments du roule ment sont proportionnés de telle sorte que, dans cette position inclinée, le galet le plus haut entre en contact linéaire sur toute sa longueur à la fois avec le chemin interne et le chemin externe (fig. 3 et 4).
Comme re présenté dans les fig. 5, 6 et 7, l'angle de dégagement initial nécessaire à cet effet peut être obtenu en modifiant l'angle de conicité soit du cône 5a, soit de la cuvette 6a, soit encore des galets 7a, d'un roulement à galet normal dans lequel les galets sont en contact linéaire sur toute leur longueur avec les deux chemins lorsque ceux-ci sont alignés axiale- ment. Comme on le voit dans la fig. 6, on peut modifier les galets 7a du roulement nor mal en augmentant leur angle d'inclinaison, ce qui s'obtient soit en augmentant leur dia mètre le plus grand, comme indiqué par les lignes pointillées 7b, soit en diminuant leur diamètre le plus petit, comme indiqué par les lignes pointillées 7c.
A titre d'alternative, comme représenté dans la fig. 5, on peut créer un dégagement de ce genre en donnant à la cuvette une conicité moindre qu'à la cu vette normale 6a, c'est-à-dire en augmen tant le diamètre interne le plus petit de la cuvette, comme indiqué par la ligne pointil lée 6b, ou en diminuant le grand diamètre, comme indiqué par la ligne pointillée 6c. De même, on peut obtenir le dégagement dési rable en augmentant la conicité du cône ou chemin interne normal 5a de fig. 7, par exemple en rétrécissant la petite extrémité de sa portée conique, comme indiqué par la ligne pointillée 5b, ou en agrandissant la grande extrémité de cette portée, comme in diqué par la ligne pointillée 5c.
Dans tous les cas, l'idée fondamentale est d'assurer le contact des galets situés le plus haut, à la fois avec le chemin interne et avec le chemin externe sur toute la longueur des galets lors que la charge de l'arbre provoque sa flexion. A cet effet, il convient que l'angle de déga gement initial des galets soit sensiblement égal à l'angle dont dévie l'arbre en passant de la position à vide à la position en charge. Par "angle de dégagement" on entend l'angle que fait dans le plan de l'axe commun des deux chemins et d'un galet, une génératrice du galet et une génératrice du chemin avec laquelle la première est en contact par une de ses extrémités seulement.
Pour mieux résister à l'usure due au fait que le contact est limité à l'extrémité du galet dans la position de faible charge, il est préférable d'arrondir cette extrémité du galet de façon à reculer le point de contact d'une distance appréciable vers l'intérieur à partir de la face extrême du galet. Dans cette dis position, le point de contact est supporté si fermement qu'un écornement ou fendillement ne sont pas sujets à se produire sous une fai ble charge. Ce point de contact est situé à l'extrémité de la portée du galet et peut être considéré comme constituant l'extrémité du galet lorsqu'on définit la position et l'a lon gueur du contact.
Dans la construction d'essieu représentée, il existe deux roulements à galets placés près des deux roues respectives et dont les cônes vont en se rétrécissant vers l'extérieur. Toutefois, cette disposition ne constitue qu'un exemple typique, car il est évident que l'invention est applicable à un roulement uni que et à d'autres dispositions. De même, on peut appliquer l'invention aux roulements cylindriques en donnant une légère conicité à l'un ou l'autre des chemins ou aux galets, pour créer un angle de dégagement initial sensiblement égal à l'angle de flexion de l'ar bre, c'est-à-dire à l'angle dont le cône du rou lement s'incline par rapport à la cuvette.