248 - Le Bloc LRTP Total

Bases transmissions

LE BLOC DE COMMANDE DE VITESSES

L. R. T. P. Applications aux tracteurs sur chaînes et chargeuses sur pneus

Centre de Perfectionnement FRANCIS MONNOYEUR

Référence doc. : 248

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BASES TRANSMISSION

TABLE DES MATIERES

TABLE DES MATIERES.......................................................................................................................... 1 LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. .................................................................................................... 2 Présentation......................................................................................................................................... 2 Particularités ........................................................................................................................................ 4 Description ........................................................................................................................................... 6 Fonctionnement, Moteur tournant, au Neutre....................................................................................... 8 Fonctionnement, Passage en 1ère Vitesse.......................................................................................... 10 Fonctionnement, Changement de Rapport......................................................................................... 12 Contrôle du fonctionnement ............................................................................................................... 14 Commentaires sur les données Caterpillar......................................................................................... 19 Réflexions sur le circuit ...................................................................................................................... 20 Enregistrement courbe....................................................................................................................... 21 Le circuit des tracteurs sur chaînes.................................................................................................... 22 La pompe hydraulique du D7H........................................................................................................... 26 Le filtre du D7H .................................................................................................................................. 28 Le groupe de valve de direction et de frein du D7H............................................................................ 30 La valve de priorité du D7H................................................................................................................ 32 Le circuit des chargeuses sur pneus .................................................................................................. 34 La commande des tiroirs de la 950F .................................................................................................. 38 La crépine, la pompe, le filtre de la 950F ........................................................................................... 40

Rédigé par : Roger LECULLIEZ Centre de Perfectionnement FRANCIS MONNOYEUR

Vérifié par: Référence Document 248

Approuvé par: Version : 1.0

Page : 1

LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P.

BASES TRANSMISSIONS

Présentation

Caterpillar a utilisé ce bloc de commande sur une grande partie de sa gamme de machines. La liste n’est peut être pas complète. Tracteurs

D3B D4B D5H D6H D7H D8L D9L D10 D11N

D3C D4H

Chargeuses sur chaînes

931B 935B 983B

931C 935C

Décapeuses

613C 615

Chargeuses sur pneus

Chargeuses industrielle

916 926 936 950B 966D 980C 988B 992C IT 12 IT 18 IT 28

Tracteurs sur pneus et compacteurs

814B 815B 816B 824C 825C 826C 834B 835

Tombereaux articulés

D250D D300D D350D D400D

D8N D9N D10N

D8R D9R

615C

936E 950E 966E

IT 18B

D250E D250EII D300E D300EII D350E D350EII D400E

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Présentation

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BASES TRANSMISSIONS

LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Particularités

L. R. T. P. se traduit par Long Range Transmission Program. A partir d'une basse commune, ce bloc de commande est adapté aux machines sur lequel il est installé. Il faut donc faire attention aux détails, la version tracteur sur chaînes n'est pas la même que la chargeuse sur pneus. Nombre d'embrayages alimentés. Position des neutres. Limite de la course du piston de charge. Présence d'un piston de neutralisation... Sécurité de démarrage moteur. Le circuit hydraulique de transmission comporte lui aussi des particularités. Présence d'une valve de priorité. Présence d'une valve de neutralisation... Le système de commande peut être différent d'une machine à une autre. Commande par câble sur beaucoup de machine. Commande par électro-distributeur plus cames sur les tombereaux articulés... Le bloc de commande L. R. T. P. décrit dans ce document est la version des petits tracteurs sur chaînes (D7H), repère 11 sur l'illustration.

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BASES TRANSMISSIONS 248-1 S

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Particularités

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BASES TRANSMISSIONS

LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Description

Fonctions réalisées.

- Limiter la pression dans le circuit hydraulique de transmission. - Assurer le remplissage et la vidange des différents embrayages en respectant . la modulation, . la séquence - Sécuriser le convertisseur. - Sécuriser la mise en mouvement de la machine lors de la mise en fonctionnement du moteur Diesel Composition. 1.

Tiroir de vitesses.

2.

Limiteur de pression principal.

3.

Piston de charge.

4.

Arrivée du débit d'huile

5.

Sortie du débit vers le convertisseur.

6.

Limiteur de pression entrée convertisseur.

7.

Valve différentielle.

8.

Tiroir de sens de marche

Moteur à l'arrêt, tous les composants sont en position de repos par l'action de leur ressort.

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BASES TRANSMISSIONS

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Description

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BASES TRANSMISSIONS

LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Fonctionnement, Moteur tournant, au Neutre

Moteur tournant au neutre

Le débit d'huile arrive sur le tiroir du limiteur de pression, repère 4. Le limiteur règle la pression d'alimentation qui est désignée par P1. Le débit en excédant est dirigé vers le convertisseur. Le convertisseur est protégé par un limiteur de pression, repère 7. La pression en alimentation du convertisseur est désigné P3. Une petite partie du débit trouve un passage directe à travers un orifice calibré entre l'entrée du bloc et la sortie vers le convertisseur. Ce débit assure un graissage du convertisseur dès sa mise en rotation en attendant la fin du remplissage de l'embrayage et l'ouverture du limiteur de pression principal. Le débit d'alimentation est réparti au niveau du tiroir de sens de marche, il trouve 4 passages. 1 . Vers le tiroir de vitesse puis vers le tiroir de sens de marche et l'embrayage N° 3. 2 . Vers l'arrière du limiteur de pression entrée convertisseur. La pression d'alimentation aide le ressort à maintenir le tiroir en position fermé. 3 . Vers la valve différentielle. La valve se déplace contre son ressort jusqu'a découvrir un passage ouvert par le tiroir de sens de marche vers l'extérieure du bloc (vidange), le déplacement de la valve est limité. Le tiroir de sens de marche n'est pas alimenté, (passage vers les embrayages N° 1 et 2). La position de la valve différentielle permet la fermeture d'un passage, côté chambre à ressort, de la chambre du piston de charge du limiteur de pression vers une vidange. 4 . Vers le piston de charge du limiteur principal. L'alimentation du piston de charge se fait à travers un tamis et un orifice. Sa course est limitée par l'ouverture d'un passage vers l'extérieur, le piston de charge calibre l'ouverture pour maintenir la pression de charge.

Au neutre, seul l'embrayage N° 3 de sens de marche est alimenté.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. ère

Fonctionnement, Passage en 1

Vitesse

Passage de la première vitesse.

Le tiroir de vitesse est déplacé du neutre vers la 1ere vitesse. Le tiroir de vitesse ferme l'alimentation de l'embrayage n° 3, celui-ci est mis à la vidange. Le tiroir de vitesse alimente l'embrayage n° 5. Le fait de remplir un embrayage fait chuter la pression dans le circuit hydraulique. Cette pression est imposée par la résistance au mouvement du plateau de l'embrayage. La chute de pression provoque un déplacement de la valve différentielle vers sa position de repos. La vidange de la chambre de la valve différentielle se fait par l'orifice calibré d'alimentation, son déplacement est lent, elle n'a pas le temps de venir en position de repos. Le déplacement de la valve différentielle permet la mise à la vidange de la chambre du piston de charge. Le ressort du limiteur de pression est seul à contrôler la pression P1, cette pression est désignée pression initiale, elle correspond à la phase début de la modulation.

La position du tiroir de vitesse ferme le passage de la chambre de la valve différentielle vers la vidange. Le débit qui pénètre dans la chambre de la valve différentielle peut provoquer sont déplacement complet au fur et à mesure que la pression installée (évolution de P1) permet l'écrasement de son ressort. La vidange du piston de charge est fermée par le mouvement de la valve différentielle. Le piston de charge renforce progressivement le ressort du limiteur de pression P1. La valve différentielle assume la fonction piston libre.

Le mouvement de la valve différentielle permet l'alimentation du tiroir de sens de marche, passage vers les embrayages N°2 et 3. La pression installée dans l'un des embrayage de sens de marche agit dans la chambre à ressort de la valve pour aider le ressort. Cette pression est désigné P2, toujours équivalente à P1 moins la force du ressort.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Fonctionnement, Changement de Rapport

Changement de vitesse ou de sens de marche.

Le fait de changer la position d'un des deux tiroirs distributeurs provoque la vidange d'un embrayage et l'alimentation d'un ou deux autres. La chute de pression consécutive au remplissage fait revenir la valve différentielle vers sa position de repos. Le remplissage du ou des nouveaux embrayages s'effectue avec une phase de modulation.

Démarrage du moteur Diesel avec une vitesse engagée.

Le démarrage du moteur avec une vitesse engagée ne doit pas provoquer le déplacement involontaire de la machine. Cette situation provoque la mise en sécurité de la commande des vitesses.

La valve différentielle est en position de repos mais le tiroir de vitesse n'est pas en position neutre. Le tiroir de vitesse ouvre un passage, à coté de l'indexage mécanique du tiroir, vers l'extérieur. La mise en rotation du moteur alimente le bloc de commande. Le petit débit d'alimentation de la chambre de la valve différentielle trouve un passage par un orifice de diamètre relativement important vers le tiroir de vitesse et l'extérieur. La pression ne peut pas s'installer à l'intérieur de la chambre de la valve différentielle, elle reste en position de repos. La vidange de la chambre du piston de charge est fermée, P1 s'installe. La valve différentielle ne fonctionne pas, P2 n'est pas installé. La machine ne peut pas se déplacer. La mise en mouvement ne peut se faire que si la sécurité est désarmée. Le conducteur doit positionner le tiroir en position neutre pour retrouver une situation normale.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Contrôle du fonctionnement

Extrait du Testing & Adjusting

Localisation des piquages de pression.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Contrôle du fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Contrôle du fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Contrôle du fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Contrôle du fonctionnement

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Commentaires sur les données Caterpillar

Schéma, page 16.

Ce schéma permet de localiser les prises de pression dans le circuit. La désignation des piquages de pression correspond aux repères des photographies, page 17 et 18. La désignation des piquages de pression correspond également à la colonne Pressure Tap du tableau de mesure, page 19.

Localisation Of The Pressure Taps, page 17 et 18.

Les photographies et les dessins permettent de localiser les piquages de pression et autres composants comme les bouchons sur la machine. TRANSMISSION PRESSURE CHART, page 19.

Les différentes lignes du tableau indiquent, dans l'ordre, les contrôles à effectuer. La colonne Pressure indique la fonction à contrôler. La colonne Pressure Tap indique le point de piquage de pression, en relation avec le schéma page 16 et les photographies pages 17 et 18. Les colonnes Low Idle et High Idle indiquent les procédures à suivrent, par rapport au régime moteur (Débit des pompes ), les manipulations du levier de vitesse et intervention dans les circuits. La colonne Adjustment indique la possibilité de réglage et fait référence au tableau des cales de la page 20. PRESSURE DIFFENTIAL VALVE TEST. Ce chapitre indique la procédure pour contrôler le fonctionnement de la sécurité de mise en marche avec une vitesse engagée. Transmission Oil Pump Bench Test Specifications. Ce chapitre donne des informations sur le débit des pompes de transmission. SPACER CHART, page 20

Ce tableau indique les références des cales à utiliser pour effectuer les réglages de pression sur le bloc L. R. T. P., la valve de priorité et le limiteur de pression sortie convertisseur. Pour chaque cale, le tableau indique son épaisseur, la variation de pression qu'elle provoque et sa situation par le bloc ou valve, voir les dessins à côté du tableau. Transmission Selection. Ce tableau indique les embrayages en service pour chaque rapport de vitesse en service.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Réflexions sur le circuit

Interprétation de l'évolution des pressions relevées par un manomètre électronique, enregistrement sous forme de courbe.

Relevé effectué sur les passages de vitesses d'un tracteur sur chaînes équipé d'un bloc de commande LRTP.

L'enregistrement permet de visualiser les trois cycles complets, vidange et remplissage, serrage, correspondant à l'engagement de la 1, 2 et 3eme vitesse.

La séquence est réalisée par la valve différentielle qui maintient une différence entre P1 et P2.

La modulation est réalisée par le limiteur de pression équipé d'un piston de charge.

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Enregistrement courbe

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des tracteurs sur chaînes

L'étude des circuits hydrauliques de transmission des tracteurs de la série L fait l'objet d'un document spécifique, n° 219 et les tracteurs des séries H et N, N° 225

En reprenant la liste des fonctions réalisées par un circuit de transmission, on trouve sur un circuit D7H les composants suivants. Fonctions à assurer

Moyens pour satisfaire les fonctions

Stoker de l'huile

Châssis arrière du tracteur, Rep. 10.

Retenir les grosses impuretés

Crépine.

Assurer un débit d'huile

Pompe à engrenage, Rep. 9, corps Rep.A.

Nettoyer l'huile

Filtre équipé d'un by-pass , Rep 12.

Accoupler différents rapports de transmission

Embrayages, Rep L. R. T. P.

Distribuer l'huile vers les embrayages

Un distributeur de vitesses et un distributeur de sens de marches.

Sécuriser / protéger contre la pression

Limiteur de pression dans le bloc L. R. T. P.

Assurer la modulation

Piston de charge en bout du limiteur de pression plus effet d'une restriction et de la valve différentielle (fonction piston libre).

Assurer la séquence

Valve différentielle, dans le bloc L. R. T. P.

Sécuriser contre la mise en mouvement accidentelle au démarrage

Fonction assurée par la valve différentielle suite à une position du distributeur de vitesses.

Alimenter le convertisseur, Rep 5

Débit évacué par le limiteur de pression plus passage directe (interne au bloc L. R. T. P.).

Gaver le convertisseur

Valve de sortie convertisseur, flasquée sur le carter convertisseur, Rep. 6.

Protéger le convertisseur

Valve entrée L. R. T. P.

Refroidir l'huile du circuit

Réfrigérant traversé par le circuit d'eau du moteur, Rep. 3.

Lubrifier

Débit d'huile en sortie du réfrigérant, Rep. 2.

Protéger le circuit de lubrification

Il n'y a pas de limiteur de pression.

➀

à

➄

convertisseur

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autour du bloc

dans

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le

bloc

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des tracteurs sur chaînes

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des tracteurs sur chaînes

Particularité d'un circuit de tracteur, (exemple du D7H)

La pompe.

La pompe d'alimentation du bloc L. R. T. P. est accouplée à deux autres pompes; - Rep B, la pompe de lubrification des embrayages de direction et des freins, - Rep C, la pompe de reprise de l'huile du carter du convertisseur et du carter de boîte de vitesses vers le réservoir.

L'ensemble distributeur des embrayages de direction et de freins.

L'ensemble distributeur des embrayages de directions et de freins, Rep. 13, est alimenté en sortie du filtre par le débit de la pompe d'alimentation du bloc L. R. T. P. Pour des raisons de sécurité à la conduite, les circuits de directions et de freins doivent êtrent remplis, donc en état de fonctionner, avant de pouvoir déplacer le tracteur. Cette fonction est réalisée par une valve de priorité qui ne laisse passer le dédit de la pompe vers le bloc L. R. T. P. que si sa pression d'alimentation (donc la pression des embrayages et des freins) est correcte.

La lubrification du carter de l'entraînement des pompes de transmission.

L'entraînement des pompes se fait par la distribution du moteur Diesel, puis un arbre équipé d'accouplements élastiques. L'entraînement est lubrifié par une circulation d'huile prélevée à travers une restriction, en entrée du convertisseur. Cette huile circule vers le carter du convertisseur ou elle est aspirée par la pompe de reprise.

La lubrification des organes tournant de la boîte de vitesses.

Le débit de lubrification est contrôlé par une restriction sur le ligne de graissage des disques d'embrayages.

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Le circuit des tracteurs sur chaînes

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La pompe hydraulique du D7H

Le groupe de pompe est flasqué sur le caisson arrière, sous le plancher de la cabine. Pompe A, pompe alimentation de la transmission Pompe B, pompe de lubrification des embrayages de directions et de freins Pompe C, pompe de reprise du carter du convertisseur et du carter de la boîte de vitesses.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La pompe hydraulique du D7H

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le filtre du D7H

Le filtre est équipé d'un clapet by-pass.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le filtre du D7H

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le groupe de valve de direction et de frein du D7H

Cet ensemble assure le fonctionnement des embrayages latéraux de direction et les freins. Il est alimenté directement par le débit de la pompe de transmission, en sortie du filtre.

Cette valve utilise 4 réductions de pression à centre ouvert. En position de repos, les plateaux de frein et d'embrayage écrase les ressorts par l'effet de la pression. Le fonctionnement de cet ensemble est expliqué en fin du document N° 225, Transmissions des tracteurs des séries H et N.

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Le groupe de valve de direction et de frein du D7H

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La valve de priorité du D7H

Le tiroir de la valve de priorité est intégré dans le support des articulations de tringlerie de commande des tiroirs distributeurs. Ce support est installé en bout du bloc L. R. T. P.

Le tiroir ferme le passage de la pompe vers le bloc L. R. T. P.. La pression pompe agit dans la chambre de réaction, contre le ressort. Le déplacement du tiroir permet l'alimentation du bloc L. R. T. P. La pression de pompe est gérée par le limiteur de pression du bloc L. R. T. P., réglé plus haut que la valve de priorité.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La valve de priorité du D7H

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des chargeuses sur pneus

L'étude des circuits hydrauliques de transmission des chargeuse sur pneus (988B) fait l'objet d'un document spécifique, n° 211

En reprenant la liste des fonctions réalisées par un circuit de transmission, on trouve sur un circuit 950F les composants suivants. Fonctions à assurer

Moyens pour satisfaire les fonctions

Stoker de l'huile

Carter du transfert sortie BV, Rep. 21.

Retenir les grosses impuretés

Crépine, Rep 15

Assurer un débit d'huile

Pompe à engrenage, Rep. 9,

Nettoyer l'huile

Filtre équipé d'un by-pass , Rep 1.

Accoupler différents rapports de transmission

Embrayages, Rep L. R. T. P.

Distribuer l'huile vers les embrayages

Un distributeur de vitesses et un distributeur de sens de marches.

Sécuriser / protéger contre la pression

Limiteur de pression dans le bloc L. R. T. P.

Assurer la modulation

Piston de charge en bout du limiteur de pression plus effet d'une restriction et de la valve différentielle (fonction piston libre).

Assurer la séquence

Valve différentielle, dans le bloc L. R. T. P.

Sécuriser contre la mise en mouvement accidentelle au démarrage

Fonction assurée par la valve différentielle suite à une position du distributeur de vitesses.

Alimenter le convertisseur, Rep 2

Débit évacué par le limiteur de pression plus passage directe (interne au bloc L. R. T. P.).

Gaver le convertisseur

Valve de sortie convertisseur, flasqué sur le carter convertisseur, Rep. 6.

Protéger le convertisseur

Valve entrée L. R. T. P.

Refroidir l'huile du circuit

Réfrigérant traversé par le circuit d'eau du moteur, Rep. 5.

Lubrifier

Débit d'huile en sortie du réfrigérant,

Protéger le circuit de lubrification

Il n'y a pas de limiteur de pression.

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convertisseur

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autour du bloc

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le

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des chargeuses sur pneus

Particularité d'un circuit de chargeuse sur pneus, (exemple de la 950F).

L'ensemble du circuit ne comporte pas de particularité. Par contre le bloc de commande L. R. T. P. présente deux modifications importantes par rapport à la version des tracteurs sur chaînes. - Le neutre est réalisé sur le tiroir distributeur de sens de marche. - Une valve de neutralisation est installée sur le bloc de commande, Rep. 12.

La valve de neutralisation est à commande pneumatique, elle est pilotée par action sur la pédale de frein, coté gauche, dite pédale de neutralisation. L'action sur la pédale réalise la mise au point mort de la transmission par suppression de la pression P2. La transmission ne consomme pas de puissance, le moteur est entièrement disponible pour l'entraînement des pompes hydrauliques. L'action en fin de course de la pédale assure l'engagement des freins, la machine ne recule pas pendant la phase de chargement du godet.

Le déplacement du tiroir de la valve de neutralisation réalise la chute de pression P2 par vidange de la chambre de commande de la valve différentielle.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. Le circuit des chargeuses sur pneus

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La commande des tiroirs de la 950F

Les tiroirs sont manœuvrés par un système de deux câbles. La commande du tiroir de sens de marche est équipée d'une sécurité pneumatique. Au repos, un ressort positionne le tiroir au neutre. Au travail, un vérin pneumatique annule l'effet du ressort, la commande fonctionne normalement.

Le vérin est vidangé suite à l'engagement du frein de stationnement ou si la pression d'air dans le circuit de freinage est inférieure à un seuil de sécurité.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La commande des tiroirs de la 950F

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La crépine, la pompe, le filtre de la 950F

La crépine.

Une crépine magnétique est installée sur le carter du transfert en sorti de la boîte de vitesses. Elle retient les grosses impuretés contenues dans l'huile.

La pompe.

La pompe hydraulique de transmission est installée sur la parti supérieure du carter du convertisseur.

Ce type de machine n'utilise pas de pompe de reprise, les fuites et la lubrification retournent naturellement au réservoir par gravité.

Le filtre.

Le filtre est situé au niveau de l'articulation. Il est équipé d'un clapet by-pass.

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LE BLOC DE COMMANDE L. R. T. P. La crépine, la pompe, le filtre de la 950F

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