Machine de manutention de matériaux. La présente invention a. pour objet une machine de manutention de matériaux, carac térisée en ce qu'elle comprend un châssis prin cipal, un dispositif de chargement par l'extré mité avant monté sur ledit châssis principal, deux mécanismes de chaînes porteuses et pro pulsives montées sur ce même châssis par rapport auquel ils peuvent. pivoter.
Le dessin annexé représente., à. titre d'exemple, une forme d'exécution de la. ma chine selon l'invention.
La, fig. 1 en est une vue en perspective de trois quarts par l'avant..
La fig. 2 est une vue analogue: à la fig. 1, le moteur, la cabine et les capots de protec tion dés transmissions étant retirés.
La fi-. 3 est une vue de dessous du dispo sitif de chargement montré aux fig. 1 et 2, avec coupe partielle, des chaînes étant retirées ainsi que leurs galets d'appui, pour montrer clairement les commandes des chaînes.
La fi-. 4 est une coupe verticale par la ligne 4--4. de la. fig. <B>3.</B>
La fig. â est une vue de derrière, avec coupe partielle, du dispositif de chargement. La. fi-. 6 est. une coupe partielle du carter du mécanisme de traction arrière droit.
La fig. 7 est une coupe partielle par la ligne 7-7 de la. fig. 5.
La. fig. 8 est une coupe partielle, à plus -brande échelle, par la ligne 8-8 de la fig. 4. La fig. 9 est une vue de dessus d'une barre de répartition montrée à la fig. 8. La fig. 10 .est une vue de dessus, à plus grande échelle, d'un détail d'un des paliers d'extrémité de la barre de répartition.
La fig. 11 est une vue de côté du palier montré à l'a fig. 10, et la fig. 12 est une vue schématique mon trant un exemple type de répartition des charges sur le châssis principal et la barre de répartition.
La machine, qui est. représentée en parti culier aux fig. 1, 2, 4 et 5, comprend un châssis principal 10 monté de façon pivotante sur deux bandes de roulement du type à chaînes porteuses et propulsives 12 et 14, com mandées individuellement, comme il sera plus complètement décrit, plus loin.
Le châssis principal 10 supporte un ensem ble 16 à pelle en porte-à-faux sur des rails parallèles 18 fixés sur ce châssis principal. Chacun des rails 18 est pourvu de trois consoles de support 20, 22 et 24, qui sont décalées en hauteur et vers l'arrière à partir de la pre mière, de sorte que les rails 18 sont inclinés en s'élevant à partir de leurs extrémités anté rieures.
La. construction de l'ensemble à pelle en porte-à-faux 16 est du type oscillant. Des bâtis latéraux 26 de cet ensemble oscillant présentent des surfaces courbes qui sont sus ceptibles de rouer sur les rails parallèles 18, le rayon de courbure de ces surfaces crois sant d'une manière générale de l'extrémité antérieure à l'extrémité postérieure des parties courbes. Les surfaces présentent sur leurs côtés interne @et externe des gorges pour recevoir des câbles de guidage qui sont attachés, en les inversant, à l'ensemble oscillant et au châssis principal.
La pelle à godet 28 est montée et. supportée entre les extrémités inférieures de bâtis courbes oscillants et chacun de ces bâtis est pourvu d'un amortisseur 30 à piston 32 soumis à. l'action d'un ressort.
Juste au-dessus des amortisseurs 30 s'atta chent aux extrémités correspondantes des bâtis latéraux oscillants des chaînes plates 34 dont les autres extrémités sont fixées à des tam bours 36 de commande de la pelle. La rotation de ces tambours soulève la pelle de sa position antérieure basse de fouissage à sa position postérieure haute de déchargement..
Dans la position d'amortissement., les têtes des pistons 32 sont en contact avec des pla ques d'amortisseurs 38 fixées rigidement à un châssis amortisseur 40. Ce châssis, ainsi que des entretoises obliques 42, sont. fixés à leurs extrémités par des broches pour réaliser un ensemble facilement démontable qui petit être retiré rapidement lorsqu'on veut utiliser la machine sans l'ensemble à pelle en porte- à-faux.
La hauteur hors tout. de la machine et la distance de déchargement de la pelle sont déterminées dans une large mesure par la hauteur des rails <B>18</B> à leurs extrémités posté rieures. La hauteur minimum de ces rails est déterminée par la surface supérieure du car ter de. la. transmission arrière de commande, désignée d'une manière générale par 44 (fis. 4 et 5).
Comme on le voit par le tracé en traits pleins sur les dessins, les rails 18 reposent juste au-dessus de la partie supérieure du carter 44. Toutefois, lorsque l'espace en hau teur n'est pas un facteur impératif, comme c'est le cas pour de nombreux travaux dans les mines, et lorsqu'on veut disposer d'une plus grande distance de déchargement, les consoles 22 et 24 sont allongées et l'angle de la console antérieure 20 est sensiblement modifié de façon que. les rails 1.8 aient la position montrée en traits discontinus à la fig. 4.
Avec les rails ainsi relevés, les surfaces courbes des châssis latéraux oscillants de l'en semble de pelle en porte-à-faux doivent être modifiées pour maintenir l'alignement. cor rect entre les tambours 36 de commande de la pelle et le châssis amortisseur 40. Toutefois, on peut utiliser des châssis oscillants latéraux identiques à la fois pour des rails bas et. des rails surélevés, en changeant simplement le châssis amortisseur 40 et ses tambours 36 (le commande de la pelle.
On voit ainsi qu'on peut, sans modifier le mécanisme de commande du système de suLs- pension des chaînes de propulsion, comme il sera- expliqué plus loin, faire varier clans de larges limites la hauteur et la distance de déchargement. de la. pelle.
On voit aussi que. avec l'ensembe de pelle en porte-à-faux porté par le châssis principal, la poussée de fouissage est transmise directe ment à ce châssis principal et répartie unifor mément sur les châssis des chaînes de propul sion. Les poussées latérales de fouissage sont aussi reportées directement sur le châssis prin cipal. Les charges importantes qui, antérieure ment, étaient supportées par les châssis (le chaînes relativement légers sont. ainsi sensible ment supprimées.
Le groupe moteur, désigné dans son ensem ble par 46, est. disposé au centre (lu eb-issis principal et. comprend un moteur disposé sous capot et qui transmet sa puissance à la pelle: et .aux chaînes de propulsion par des transmis sions 48 et 50 (fig. 2 et. 4) disposées à. l'avant. et à l'arrière de ce moteur.
Dans le plan vertical axial du châssis principal, et entre le moteur et la. transmis sion avant 50, est placée une cabine de coin- mande 52 avec le siè--e 54 du conducteur (fig. 2 et 4) et faisant face à l'avant pour permettre au conducteur d'observer le fouis- sage et le chargement. de la pelle. La cabine 52 est. pourvue d.'un toit de tôle et de grillages métalliques sur ses quatre côtés pour protéger le conducteur, tout en lui permettant de voir autour de lui.
La partie antérieure du capot 56 est inclinée vers le bas pour dégager le champ de visibilité du conducteur à l'extré mité antérieure de la. machine et jusqu'au bord supérieur 58 de la peule lorsqu'elle est. d'ans sa position avant. Le conducteur dispose ainsi d'un champ de vision dégagé à tout. moment. four observer les matériaux attaqués par la pelle.
Lorsque la machine est -utilisée avec un ensemble de pelle en porte-à-faux, le toit de la cabine et le capot antérieur 56 sont- con formés pour dégager la, trajectoire de la. pelle lorsqu'elle se déplace vers l'arrière.
Les ensembles de, chaînes sans fin 12 et 14 comprennent, des châssis oscillants reliés au châssis principal près de l'extrémité arrière et qui sont aussi reliés par des joints articulés à une barre transversale de répartition 62 (fig. 9) disposée à l'extrémité antérieure de la machine.
Chacun des châssis de chaînes (fig. 2, 3, 7 ) Pomprend deux longerons 64 et 66 en<B>U,</B> espa cés dans le sens transversal et reliés entre eux par des entretoises transversales 68 et une plaque supérieure 70. Les plaques 70 sont découpées à leurs parties avant et arrière pour ménager un dégagement pour les rotes antérieures folles 72 et les rotes 74 de com mandé des chaînes, respectivement..
Les longerons externes 64 sont plus longs que lies longerons internes correspondants 66, et. des paliers à galets à centrage automatique 76 sont fixés sur les prolongements postérieurs des longerons externes 64. Les couronnes inté rieures de ces roulements sont portées par les essieux moteurs 78 de chaque transmission de commande.
Chaque essieu moteur 78 (fig. 6) touril- lonne sur le carter 44 dans des roulements extérieur 80 et intérieur 82 et, sur chacun de ces essieux, sont. fixées la. roue 74 de commande de chaîne et une rote dentée 84, les essieux et les roues de commande des chaînes étant entraînés par l'intermédiaire d'un pignon 86 et de pignons 88 et 90 calés sur Lin arbre intermédiaire 92.
Chaque châssis de chaîne est. pourvu d'une contrefiche oblique 94 dirigée vers l'arrière et dont la, large extrémité antérieure est fixée, de préférence par soudure autogène, au longeron intérieur 66, en avant du palier 76 qui est fixé sur l'autre longeron extérieur.
Les extrémités postérieures des contrefiches obliques 94 sont. reliées par articulation au châssis principal de façon que les mécanismes de propulsion par chaînes puissent librement pivoter par rapport à ce châssis principal, l'articulation étant constituée, d'une part, par l'extrémité extérieure de l'essieu moteur 78 et, d'autre part, par un palier 96 concentrique à l'essieu 78. Avec cette disposition, les châssis de chaînes, tout en étant libres de pivoter par rapport. aux essieux moteurs, sont. absolument. maintenus contre tout déplacement longitu dinal dans l'un ou l'autre sens et contre tout.
flottement latéral par rapport. aLi châssis prin cipal 10.
Le palier 96 comprend (fig. 3 et 5) un axe d'articulation 71 supporté à ses extré mités par des consoles à mâchoires de ser rage 98 et, dans sa partie moyenne, par des consoles à mâchoires de serrage 100. L'espace ménagé entre les consoles intérieures et exté rieures est sensiblement plLis grand que la largeur des contrefiches obliquas à leur extré mité postérieure, pour ménager un jeu normal d'ans le sens longitudinal de l'axe d'articu lation.
Les consoles 98 et 100 sont du type connu à manchon fendu d'un côté et elles sont fixées sur la paroi inférieure du carter 44 par des boulons 102. Ces consoles sont aussi pourvues d'axes de centrage 104. La barre de réparti tion 62 et ses liaisons avec le châssis principal et chaque châssis de chaîne seront décrits en se reportant plus particulièrement à la fig. 3 et aux fig. 8 à 11. Cette barre remplit quatre fonctions principales: 1 Elle transmet aux mécanismes des chaînes qui appuient sur le sol le poids de l'extrémité antérieure du châssis principal et.
des mécanismes qui sont rattachés à cette partie.
2 Elle transmet la poussée importante de fouissage, dirigée vers le bas, du châssis prin cipal aux châssis de chaînes. 3 Elle permet les mouvements relatifs de pivotement entre les mécanismes des chaînes et le châssis principal.
4 Elle constitue un dispositif grâce auquel le poids du châssis principal et le poids des mécanismes de chaînes agissent pour réduire la tendance de la machine à se renverser pen dant le cycle de déchargement du mécanisme à pelle en porte-à-faux.
Ces quatre fonctions de la. barre de répar tition seront mises en évidence dans la des cription qui suit.
La barre de répartition 62 comprend un corps rigide en acier coulé ou forgé qui pré sente en coupe verticale une partie centrale 1.06 sensiblement rectiligne, des parties inter médiaires 108 recourbées vers le haut et des parties extrêmes sensiblement plates 110, dont les extrémités externes sont circulaires en sec tion transversale.
La barre 62 peut aussi être faite en acier à. ressorts ou faite de plusieurs lames- de res sorts. Cette forme d'exécution a l'avantage de procurer un effet d'amortissement supplémen taire de la charge et d'absorber les efforts sur le châssis principal et les châssis de chaînes.
Des bossages 112 et 112', exécutés sur la face supérieure de la barre à sa partie cen trale, sont perforés en 114 et 114' pour rece voir un axe d'articulation<B>116</B> dont les extré mités sont fixées dans des consoles 118 fixées au centre de la. partie inférieure du châssis principal 10. La. barre 62 peut ainsi pivoter librement autour de l'axe 1.16 par rapport au châssis principal 10.
Les extrémités externes cylindriques de la barre sont montées de façon à pouvoir coulis ser et pivoter dans des paliers agencés en principe comme des joints universels et dési gnés dans leur ensemble par 120, et qui sont fixés à leur châssis de chaîne respectif par une semelle 122. Lorsque la. machine est sur un plan horizontal, la courbure de la barre 62 et la. hauteur des bossages 112 et. 112' sont déterminées de Tacon que l'axe de pivotement de cette barre par rapport au châssis princi pal et les axes de pivotement des extrémités de cette même barre sur leurs châssis de chaînes correspondants soient sur une ligne droite.
La barre étant ainsi disposée, son mouve ment de pivotement produit le minimum de glissement dans les paliers d'extrémité 120 et permet. un mouvement de glissement. dans la même direction en vue du déplacement de la barre au-dessus ou au-dessous de la. ligne de centre.
Les deux paliers d'extrémité 120 sont iden tiques et on décrira l'un d'eux en se repor tant aux fig. 10 et 11. La semelle 122 est fixée par des boulons 124 et 126 aux longe rons en<B>U</B> et à la plaque supérieure des mécanismes de chaînes, respectivement. Du côté antérieur de la semelle 122 est fixée une nervure 128 perforée pour recevoir l'une des extrémités d'un tourillon d'articulation de palier 130. Le côté postérieur de la semelle présente une. autre nervure 132 sur laquelle une plaque-couvercle 134 est fixée par des boulons et qui porte un second palier 136 pour l'autre extrémité du tourillon du palier 130.
La. partie centrale 138 du palier à. touril lon 130 est alésée radialement en 140 pour recevoir l'extrémité cylindrique de la. barre de répartition 62. La largeur de la partie centrale 138 du palier à, tourillon 130, et la distance entre la. nervure 128 et entre la ner vure 132 et son palier 136, sont déterminées de façon à ménager un glissement axial limité pour le palier 130, en phis de son mouvement normal de pivotement. L'espace permettant ce mouvement. de glissement est désigné par < 1 sur les fig. 10 et 11.
La, barre de répartition est placée à. l'extrémité avant du châssis principal et des châssis de chaînes et les supports du palier à. tourillon sont placés juste en arrière du châssis en<B>U</B> 73 de la poulie folle 72.
L'importance, de la disposition de la. barre de répartition à 1?avant ressortira de la des cription de la fig. 12 qui montre les facteurs déterminants de la charge. Dans la. forme d'exécution décrite, la distance B entre les pa liers avant, et arrière dies ensembles de chaînes est. de 2,40 m et la. distance C entre le palier avant de la poulie folle et le bord antérieur clé la pelle dans la position de chargement est de 7,63 m, on a constaté que les forces sui vantes sont appliquées aux châssis de chaînes quand une poussée de fouissage de 9080 kg est.
appliquée en D l" Partie clii poids en F, du bâti de la machine suspendu sur les chaînes: 1.589 kg. 2 Partie du poids en P de ce même bâti dans le plan vertical au-dessus de la. position de la barre de répartition: 2497 kg.
3 Force supplémentaire en P due à la poussée de fouissage quand la distance C est égale à 57 cm:
EMI0005.0007
Si la barre de répartition est ramenée en arrière au point P' pour lequel la distance H entre P et<B>P</B> est de 74 cm, la force appliquée à cette barre et due à la poussée de fouissage devient:
EMI0005.0009
On voit donc immédiatement que plus la barre de répartition est placée vers l'avant, moins est importante la charge totale appli quée à cette barre et. entre eelle-ci et le ehâssïs principal et les châssis de chaînes.
Lorsque le système de suspension décrit. est en action et que la machine se déplace sur un terrain irrégulier, les mécanismes de chaînes sont individuellement libres de pivoter dans le sens de la hauteur par rapport. au eliissis principal. L'axe de pivotement, comme on l'a décrit. plus haut, est constitué par l'axe des essieux moteurs 78.
Lorsque les chaînes pivotent vers le haut ou vers le bas, la barre de répartition, à l'endroit de sa liaison centrale, pivote aussi autour de l'axe 116, et les mouvements suivants ont, lieu entre l'extré mité (le la barre de répartition, montrée à gau- clie de la fig. 8, c'est-à-dire l'extrémité la plus haute: la distance entre l'axe du palier à touril lon 130 et J'axe de la. barre de répartition augmente, et. l'extrémité de cette. barre se dé rage légèrement de l'alésage 140 du palier 130;
les inclinaisons relatives entre les méca nismes de chaînes et la barre de répartition changent .et l'extrémité de cette barre tourne dans l'alésage 140, tandis que le palier<B>130</B> tourne dans la. nervure 128 et le second pa lier 136; le palier<B>130</B> se déplace dans le sens latéral par rapport à la nervure 128 et au palier 136.
On voit que, tandis que les paliers 120 permettent un mouvement quelconque entre la barre de répartition et les mécanismes de chaînes, le châssis principal èt ces mécanismes restent. effectivement liés, de sorte que le poids du châssis principal est également ré parti sur les mécanismes de chaînes, et que le poids de ces derniers agit. toujours pour réduire l'effet de renversement du couple de déchargement élevé de l'ensemble à pelle en porte-à-faux.
Bien qu'on ait représenté une forme seule ment de liaison entre 'la. barre de répartition et les mécanismes de chaînes, il est évident qu'on pourrait utiliser d'une manière satisfai sante d'autres formes de paliers. Ainsi, on pourrait, par exemple, employer une liaison à rotule dans laquelle les coussinets de rotule seraient supportés par des blocs-paliers à cen trage automatique par ressort de rappel et fixés à chacun des mécanismes de chaînes.
On pourrait, dans une variante, remplacer l'ensemble 16 à pelle en porte-à-faux par un dispositif connu à chargement par l'avant dans lequel la pelle serait chargée, soulevée et dé chargée à l'extrémité avant. Il est de même évident que les mécanismes de chaînes pour raient être remplacés par des roues supportées à l'extrémité avant de la machine par des moyens reliés aux paliers 120.