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TRAINING MANUAL

SANDVIK TAMROCK SECOMA S.A.S19 avenue De Lattre-de-Tassigny - ZIB.P. 46 - 69881 MEYZIEU CedexTel : (33) 472 45 22 00 Fax : (33) 478 31 79 80

DOSSIER DU MOISLE FREINAGE


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TRAINING MANUAL DIVERS TYPES DE FREINAGE

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MODULE 1) DIVERS TYPES DE FREINAGE1.1 TYPES DE FREINS

TAMBOUR

Le tambour 1 tourne, les mchoires 2 sont fixes. Elles sont articules en point bas, les pistons de freinage cartent les mchoires qui viennent en contact du tambour.Le ressort rtabli un jeu de fonctionnement.

DISQUE

Les roues entranent le disque 3 en rotation, ltrier est fixe.Lors du freinage, comme pour la bicyclette, les deux pistons mettent les plaquettes 4 en contact du disque par pincement.

NOTE: il ny a pas de ressort, la libert de rota-tion du disque est rtablie par la flexibilit des joints dtanchit des pistons.

MULTIDISQUES

Le freinage est ici constitu dun empilage de disques 5. Les uns sont immobiliss en rotation par le corps du frein 6, les autres tournent avec larbre dentranement des roues 7. Les disques tournant reoivent un dpt de mtal de friction spcial.Les 2 disques aux extrmits sont des disques fixes. Le(s) piston(s) de freinage comprime les disques entre eux.Tous sont libres dans leur dplacement axial.Il est courant de trouver des empilages de 8 12 disques ou plus. Ce montage assure une grande surface de fric-tion donc un freinage trs efficace dans un encombrement rduit.Le problme de ce type de freins est lvacua-tion des calories gnres au centre des dis-ques.Il est impratif que lensemble baigne dans lhuile. Pour les conditions svres il existe des circuits de refroidissement de cette huile. Ils sont constitus dune pompe, dun radiateur (ou rfri-grant) dune petite rserve dhuile. Les particu-les de lusure des freins pollue lhuile, un filtre peut tre intgr au circuit de refroidissement.

1

2

3

4

7

5

6

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1.2 ORGANE DE COMMADE DES FREINSExemple bas sur le systme de freinage utilis sur les ponts FORD monts sur Axera et Robolt 05 et 06

FREINAGE NGATIF

Terme anglais courant pour ce type de freinage "spring applied / pressure released"

Au neutre le ressort assure leffort de freinage.

FREINAGE SECOURS / STATIONNEMENTLa basse pression de transmission assure le dfreinage. Cette basse pression provient :

de la pression de gavage dans le cas de systme hydrostatique

de la pression de commande du convertisseur en cas de transmission hydrodynamique.

LES CLEFS DU SUCCS : assurer un bon rglage mcanique du jeu des

multidisques. une mise zro totale de lhuile en phase

freinage.

UNE CONTRE PRESSION RSIDUELLE DE 5 BAR LIMITE LEFFORT DE FREINAGE

DENVIRON 45%. CETTE PERTE DEFFICACIT EST RAPIDEMENT MAJORE

EN CAS DE MAUVAIS RGLAGE DU JEU MCANIQUE.


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FREINAGE DE ROUTE (SI INSTALL) FREINAGE POSITIF

Le mme vrin assure le freinage positif.

Dans ce cas, un flexible supplmentaire ali-mente la chambre de freinage avant.

Le ressort reste comprim par la basse pression (pression de gavage dans notre cas). Lopra-teur appuis sur le frein pied (frein de route) le petit piston est pressuris (circuit en rouge) la coupelle transmet leffort de freinage la tige de frein. Le petit ressort en bout de tige assure le retour au neutre du systme de freinnage de route.

NOTE : au vue de la section active, la pression utilise est de lordre de 200 bar.

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TRAINING MANUAL FREINAGE HYDROSTATIQUE - PRINCIPE


MODULE 2) FREINAGE HYDROSTATIQUE - PRINCIPEEn hydraulique le dbit qui circule dans un circuit dtermine la vitesse de mouvement des organes rcepteurs. Ce sera donc une vitesse linaire pour un vrin, une vitesse de rotation RPM (rota-tion par minute) dans le cas dun moteur.Les transmissions hydrostatiques travaillent en boucle ferme. Lhuile circule par les conduites HP (haute pression) de A vers B dans lun des sens de dplacement, le fluide circule en sens inverse dans lautre sens de dplacement.Le ralentissement et limmobilisation de la machine est assur par la variation du dbit de la pompe.

Ce contrle de la vitesse par la boucle HP est nomm freinage hydrostatique.En cas de dclration, le moteur travaille en pompe. La vitesse reste toujours dpendante du dbit capable de circuler au travers de la pompe (ici le sens de circulation B vers A).

Le couple rsistant va augmenter en fonction de la dclration et/ou du % de la rampe.

Dans tous les cas les limiteurs de scurit assu-rent une pression de travail donc un couple moteur et rsistant trs lev.Freinage automatique.En cas de rupture de lun des flexibles HP, le dbit de gavage (circuit de couleur verte) va fuir depuis la pompe de gavage vers le flexible endommag.

Cette fuite importante se traduit par une chute brutale de la pression de gavage.

Les perages internes de la pompe ne sont pas dun diamtre suffisant pour permettre une mise zro totale de pression. Cette pression rsi-duelle va nuire lefficacit du freinage.

Lintroduction dune cartouche de scurit sous la forme dune valve de squence va permettre une mise zro correcte de la pression des freins lors dune telle situation.

En cas de chute de pression de gavage (inf-rieure 12 bar) la squence retourne au neutre, lhuile du circuit de freinage est vacue au rservoir, les freins sappliquent automatique-ment

MOTEUR

POMPE


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TRAINING MANUAL MACHINES SRIE 2000

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MODULE 3) MACHINES SRIE 2000

Le schma simplifi ci-dessus illustre le freinage hydrostatique des machines Axera Robolt Solo. Il fonctionne lidentique de celui dcrit prcdemment.A noter quici le couple rsistant sera plus lev que le couple moteur. La pression de pompe est limite 440 bar.Les limiteurs de scurit sur les branches HP sont rgls 470 bar.

Le schma complet permet de voir lensemble des composants, freinage de secours, commande dacclrateur et pdale de frein nomm pdale "dinching" (inching pour possibilit davancer pouce pouce). Lappui sur cette pdale rduit (jusqu zro) le dbit de pompe donc la vitesse. On retrouve la valve de squence qui assure le freinage durgence automatique.Sur ces machines, le vrin dacclration impose le montage dun rducteur de pression de 10 bar.

470 bar

470 bar 28bar

440bar

B

A

b aR T2 T1 PS Fa2 Fa1 Fe Mb

MaSMhGX2X1

470bar

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TRAINING MANUAL MAINTIENT EN POSITION


MODULE 4) MAINTIENT EN POSITIONLe reproche principal fait aux systmes hydrostatiques est de ne pas tre capable de maintenir la machine totalement immobile aprs arrt, bien penser la diffrence entre arrt et stationnement.Argumentaire pour : il nest fait aucun reproche aux systmes hydrodynamiques qui nassure presque aucun freinage et pour lesquels lhabitude fait tolrer la ncessit de freinages mcaniques. Lhydrostatique peu se passer de frein de route mcaniques mais impose, comme toute machine, le recours lapplication des freins pour le stationnement. Ne reprocherait-on pas un oprateur de chargeuse de lavoir laisse dvaler la pente pour avoir oubli de "mettre les freins".Lindulgence est moindre pour un systme qui vite lusure des freins de route, est capable de garder le contrle de la charge dans tous les cas et vitera une catastrophe si loprateur napplique pas le frein de parc. La machine ne dvalera pas mais avancera trs faible vitesse. Ceci est d aux fuites internes des moteurs et de la pompe.Argumentaire contre : en solution hydrostatique basique, loprateur doit systmatiquement appuyer sur le bouton darrt durgence lors de chaque arrt. Les fuites internes ne permettent pas une immobilisation totale.Solution installe sur certaines machines.

Loprateur utilise la pdale dinching pour arrter la machine. Ceci rduit jusqu annuler totalement la pression de commande du sens de marche.Un nouveau flexible dirige cette pression de sortie de pdale vers une nouvelle valve de squence rgle 5 bar. Lorsque la pression en sortie de pdale atteint 5 bar, la valve retourne au neutre. Lhuile du circuit de frein scoule au travers dun gicleur qui assure une application des freins progressive.En ralit le freinage est assur par le systme hydrostatique, en fin de processus les freins de stationnement sont appliqus automatiquement. La machine ne drive plus. Cela nvite pas la faute professionnelle qui consisterait ne pas appliquer les freins de parc, laisser le moteur en marche et abandonner la machine tel que dans une rampe. Ce nouveau systme vite la mise en oeuvre du bouton de freinage durgence pour les arrts en cours de travail, la procdure de stationnement ne change pas.


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TRAINING MANUAL AXERA LP EVO

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MODULE 5) AXERA LP EVO

La principale innovation pour le freinage de ces machines est lintgration de toutes les fonctions l dans un bloc compact, y compris lactionneur manuel. Le schma de principe reste le mme.

Ce bloc permet : une intgration bien plus facile dans le poste de conduite. une diminution notable du nombre de flexibles et raccords qui facilite le montage et minimise les risques de

fuite.

T

TDPpPD

PpP

PpB

B

P

UB

PD

E

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TRAINING MANUAL FREIN POSITIF


MODULE 6) FREIN POSITIFCertains clients ou pays imposent le freinage positif. Voici le premier cas dapplication sur les machines AXERA ROBOLT SOLO de premire gnration (ceci ne concerne pas les modles EVO).

La partie hydrostatique ne comporte plus de pdale dinching.Le dbit de pompe nest plus contrl que par le rgime de rotation du moteur Diesel et/ou par la remise zro de la commande marche AV marche AR (lectro-distributeurs avec bobine B92 B93).Le systme hydrostatique participe beaucoup moins au freinage des machines. En cas de mauvaise manoeuvre par loprateur, le freinage de route devra sopposer la charge et au couple qui peut provenir du circuit hydrostatique.Le danger est une usure rapide des multidisques un rglage frquent est prvoir. En cas de maintenance dfectueuse le freinage de secours est affect. Le vrin double fonctions agit sur des multidisques qui sont les mmes pour les 2 types de freinage.

Ci-contre le circuit additionnel de freinage de route.Une pompe fournit la puissance hydraulique au circuit. Elle met en charge les accumulateurs. La valve de dcharge permet une recirculation libre du dbit vers le rservoir (puissance consomme nulle) entre les phases de charge des accumulateurs.Une pdale double circuit alimente les vrins de freinage.


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TRAINING MANUAL COMBINAISON DES 2 SYSTMES

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MODULE 7) COMBINAISON DES 2 SYSTMES

Pour le moment ce circuit nest utilis que sur les machines Axera 05 (EVO) et les machines 06 de Tampere.Les fonctions marche AV, marche AR ainsi que les lectro-distributeurs de vitesse lente, vitesse rapide sont dsormais dans un bloc for intgrant tous les composants.

De son cot, la pdale comporte un ensemble de 3 valves. valve dinching double valve de freinage positif.

Ce circuit prsente une amlioration importante. Loprateur utilise la pdale pour ralentir ou arrter totalement sa machine. Il nutilise alors que la fonction inching donc le freinage hydrostatique. Les cartouches de freinage de route ne souvrent quen fin de course de pdale, la machine est alors arrte.

Pour information le circuit dacclrateur ne comporte plus de rducteur de pression 10 bar, grce ladoption dun vrin dacclrateur qui tolre une pression de travail de 30 bar.

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TRAINING MANUAL TOUT HYDRAULIQUE - ELECTRO HYDRAULIQUE


MODULE 8) TOUT HYDRAULIQUE - ELECTRO HYDRAULIQUEDans les chapitres prcdents, le circuit tait totalement trait en version "tout hydraulique".Pour tre complet certains pays exigent des fonctions supplmentaires et/ou diffrentes.Le Canada impose un systme dit ABA BRAKE. Il comporte un freinage de route pdale et le systme de secours/stationnement.A ce jour les organes de freinange (disques, tambour etc) peuvent tre les mmes pour le freinage de route et de secours/stationnement. Il est fortement question de sparer ces 2 fonctions. Le sujet revient au devant de la scene rgulirement.

Le circuit de freinage positif ne comporte que quelques contrles de pression supplmentaires (manostats de contrle de la pression des accumulateurs).

Le freinage de secours/stationnement est actionn par 2 lectrodistributeurs, (clonage de llment de commande par scurit). Au repos les freins sont appliqus.La gestion des diverses conditions de mise en oeuvre des freins de secours/stationnement est ralise par une logique lectrique. Les fonctions suivantes sont gres : Les pressostats E56 & E57 ne font quteindre un voyant au tableau de bord lorsque la pression des accumulateurs est correcte, 110 bar.

Scurit de dmarrage Diesel. Le dmarrage nest possible que si les freins de secours sont appliqus. Le pressostat E36 est au neutre, un voyant sclaire, le dmarrage est possible.

Aprs dmarrage du Diesel, pour pouvoir librer les freins de secours il faut : soulever le bouton de commande au botier lectrique de commande. avoir une pression dans les accumulateurs dau moins 75 bar dans les 2 accumulateurs; fonction des

pressostats E58 & E59. le pressostat E100 contrle que la pression de gavage soit dau moins 10 bar. le pressostat E101 pour rle davertir loprateur que la pression de gavage est proche de la limite infrieure

et que les freins de secours peuvent sappliquer tout moment. Rglage: 15 bar.En cas de pression infrieure la valeur de rglage de lun quelconque des pressostats E58, E59 ou E100 , les freins de secours sappliquent.

front

rea

r

P P 1 L

E57E59PP1

L

E56 E58

200

0 1

A A

P PT T

A1 A2

SW

P T

front rear

BRAKES

B91 B92

P

P

PE101

E36

E100

module 1) divers types de freinage1.1 types de freins1.2 organe de commade des freins

module 2) freinage hydrostatique - principemodule 3) machines srie 2000module 4) maintient en positionmodule 5) Axera LP EVOmodule 6) frein positifmodule 7) Combinaison des 2 systmesmodule 8) tout hydraulique - electro hydraulique

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