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Dilatation des rails

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Smar

unread,
May 26, 2000, 3:00:00 AM5/26/00
to
Bonjour,

Je poursuis mon étude sur la dilatation des rails. J'aimerai avoir des
précisions le matériau dont sont faits les rails de chemin fer.
Existe-t-il une désignation normalisée de l'acier employée pour la
fabrication des rails ?

Je cherche aussi des explications sur la théorie des Longs Rails Soudés
(LRS). Comment expliquer que la dilatation ne se fasse que sur les
extrêmités des rails, et que la partie centrale du rail reste fixe ?
Sont-ce des hypothèses pour élaborer la théorie ou un fait expérimental
? Il me semble que cela à un rapport avec l'équilibre entre les
contraintes dues à la température et les forces de frottement qui
n'existe plus sur les 100 derniers mètres. Quelqu'un aurait-il des
valeurs précises, ou même des formules qui permettent de calculer d'une
part la zone de respiration en fonction de la longueur du rail et de la
température (si elle en dépend), et d'autre part, la dilatation
effective du rail.

Je m'interroge aussi sur la pose des rails dans des conditions extrêmes.
Je sais que les rails sont parfois chauffés pour atteindre la
température de 25 °C environ, grâce à des rampes de chauffage au
propane, mais dans les pays froids, quelle est l'effet de la température
sur la pose des rails ? De même, refroidit-on les rails dans les régions
chaudes ?

Enfin, quels sont les différents axes de recherches dans le domaine de
la maîtrise de la dilatation thermique pour les rails de chemins de fer
? A-t-on atteint le sommet de cette recherche ?

Je vous remercie d'avance, et j'attends avec impatience quelques
réponses, ou quelques pistes de recherche,
cordialement,

Smaragdos

Benoit Duhoux

unread,
May 26, 2000, 3:00:00 AM5/26/00
to
Smar wrote:
>
> Bonjour,
>
> Je poursuis mon étude sur la dilatation des rails. J'aimerai avoir des
> précisions le matériau dont sont faits les rails de chemin fer.
> Existe-t-il une désignation normalisée de l'acier employée pour la
> fabrication des rails ?

> [plein de questions]

Beaucoup de réponses à ces questions se trouvent dans la RGCF (Revue Générale
des Chemins de Fer, qu'on doit trouver dans toute bonne bibliothèque
scientifico-technique), n° de mai 1998, article de J.-P. Fortin. Un autre
article sur le même sujet, du même auteur, a été publié il y a un ou deux mois,
toujours dans la RGCF.

Peut-être que JEL, qui est passé pro dans l'art de publier les articles de la
RGCF sur ce forum, aura la gentillesse de les diffuser ? Le problème est qu'il
sont bien remplis d'équations, qui passeront mal en texte brut...

--
Benoît

J-Emmanuel Leroy

unread,
May 27, 2000, 3:00:00 AM5/27/00
to
Salut Benoît,


"Benoit Duhoux" <duho...@cti.ecp.fr> a écrit dans le message news:
392EECB5...@cti.ecp.fr...

> Beaucoup de réponses à ces questions se trouvent dans la RGCF (Revue
> Générale des Chemins de Fer, qu'on doit trouver dans toute bonne
> bibliothèque scientifico-technique), n° de mai 1998, article de J.-P.
> Fortin. Un autre article sur le même sujet, du même auteur, a été
> publié il y a un ou deux mois, toujours dans la RGCF.


Voici une petite biblio. récente :
"Théorie simplifiée des LRS, voies non chargés", de J-P Fortin, in RGCF,
décembre 1999. "Interaction voie en LRS, ouvrages d'art dilatables", même
auteur, in RGCF, mai 1998. "50 ans de recherches métallurgiques dans le
domaine du rail" de Pierre Gence, in RGCF, juillet-août 1998. "Le
développement des appareils de voie sur plancher béton" (désormais traités
en LRS y compris en voie déviée), de André Le Bihan et Alain Macchi, in RGCF
(j'ai plus la date).

Oui, mais le mieux, c'est encore d'écouter le remarquable Jean Alias
(ouvrages "Le Rail", & "La Voie Ferrée" parus dans les années 1984 aux
éditions jesaisplusquoi, Dunod sans doute)...

"120 ans de Voie Ferrée", de Jean Alias justement, in RGCF, juin 1998.

Les anciens numéros de la RGCF sont de meilleure qualité. J'ai notamment un
article de 1938 sur l'usure ondulatoire des rails en tête (à l'époque on ne
trempait pas les rails à la sortie du laminoir) ! Plus récemment, on trouve
des précisions sur les progrès de la soudure des LRS, notamment la technique
par induction ainsi que la soudure des cœurs d'aiguille en acier Hadfield au
Manganèse, sur le meulage préventif après tout RVB, sur les LRS posés sur
plancher béton, etc.

Et puis il n'y a pas que la littérature. J'avais beaucoup appris lors des
JPO de Laroche l'an passé en discutant 4 heures durant avec les équipes de
la voie, des chefs de district au techniciens des bourreuses des travaux LGV
P/SE !

> Peut-être que JEL, qui est passé pro dans l'art de publier les articles de
> la RGCF sur ce forum, aura la gentillesse de les diffuser ? Le problème
> est qu'il sont bien remplis d'équations, qui passeront mal en texte
> brut...


Eh oui, c'est là tout le problème, mon OCR n'est pas matheux pour un sou !
;o) J'ai les articles sous forme papier et fichiers graphiques uniquement.
Il n'y a plus qu'une chose à faire : rédiger un petit laïus de synthèse !
Seulement le sujet est terriblement vaste !!!!!

Bien à toi,


J-Emmanuel Leroy
je.l...@wanadoo.fr

Jean Pierre Poitevin

unread,
May 29, 2000, 3:00:00 AM5/29/00
to
Smar a écrit dans le message <392EE7...@wanadoo.fr>...
>Bonjour,


Bonjour

Pour les références, voir la Revue Générale des Chemins de Fer.
Malheureusement, bien peu de bibliothéques ont une collection
complète. Je te conseille donc celle de JEL :-), ou a défaut le centre
de documentation SNCF (45 Rue de Londres à Paris).

>Je poursuis mon étude sur la dilatation des rails. J'aimerai avoir des
>précisions le matériau dont sont faits les rails de chemin fer.
>Existe-t-il une désignation normalisée de l'acier employée pour la
>fabrication des rails ?

Je ne suis pas spécialiste, mais j'ai entendu parler de nuance 90 ????

>Je cherche aussi des explications sur la théorie des Longs Rails Soudés
>(LRS).

Cf. référence sur post de JEL.

>Comment expliquer que la dilatation ne se fasse que sur les
>extrêmités des rails, et que la partie centrale du rail reste fixe ?

Hors extrémités (250 m réglementairement), les forces s'équilibrent.

>Sont-ce des hypothèses pour élaborer la théorie ou un fait
>expérimental ?

Les deux mon adjudant :-)

La théorie à précédée la pratique (sur une voie sans train). Pour
l'anecdote, sur les premiers LRS, on a disposé un appareil de dilatation
tous les 800 m (car on ne "maitrisait pas" au dela).

>Il me semble que cela à un rapport avec l'équilibre entre les
>contraintes dues à la température et les forces de frottement qui
>n'existe plus sur les 100 derniers mètres. Quelqu'un aurait-il des
>valeurs précises, ou même des formules qui permettent de calculer d'une
>part la zone de respiration en fonction de la longueur du rail et de la
>température (si elle en dépend), et d'autre part, la dilatation
>effective du rail.

Je n'ai pas de formule (voir la RGCF). Les principaux paramètres sont
les valeurs extrèmes de température et l'armement de la voie.


>Je m'interroge aussi sur la pose des rails dans des conditions >extrêmes.

On évite.

>Je sais que les rails sont parfois chauffés pour atteindre la
>température de 25 °C environ, grâce à des rampes de chauffage au
>propane,

Aujoud'hui, on préfére la mise à longueur par effet mécanique. On mesure la
température du rail et sa longueur réelle, puis on l'étire à sa
longueur théorique à 25°C.

>mais dans les pays froids, quelle est l'effet de la température
>sur la pose des rails ?

Le 25°C, c'est pour la France. On choisit toujours la valeur moyenne du
pays.

>De même, refroidit-on les rails dans les régions chaudes ?

Même réponse, mais je n'au jamais entedu parler (ni même de compresseur)

>Enfin, quels sont les différents axes de recherches dans le domaine de
>la maîtrise de la dilatation thermique pour les rails de chemins de fer

???

>A-t-on atteint le sommet de cette recherche ?

Pour mémoire :
"La Science est créatrice de certitudes, la technologie d'incertitudes"
Jesaisplusqui.

C'est à dire :
Tant qu'on laisse les techniciens toucher au matériel, on risque de les
voir produire quelque chose qui remet en cause la Science.

>Je vous remercie d'avance, et j'attends avec impatience quelques
>réponses, ou quelques pistes de recherche,

De rien

>cordialement,

De même

Salutations

JPP
--
Selon la netiquette de l'organisation :
"Les opinions formulées dans ce message n'engagent que l'auteur"


e arsene

unread,
May 29, 2000, 3:00:00 AM5/29/00
to
Salut !

Jean Pierre Poitevin a écrit :

>
>
> >Comment expliquer que la dilatation ne se fasse que sur les
> >extrêmités des rails, et que la partie centrale du rail reste fixe ?
>
> Hors extrémités (250 m réglementairement), les forces s'équilibrent.
>

La zone de dilatation (appelée zone de respiration) fait réglementairement 150
m , elle varie suivant un peu suivant le profil du rail .

>
>
> La théorie à précédée la pratique (sur une voie sans train). Pour
> l'anecdote, sur les premiers LRS, on a disposé un appareil de dilatation
> tous les 800 m (car on ne "maitrisait pas" au dela).

J'ai entendu dire que la théorie du LRS avait démontré dès le début qu'il était
possible d'avoir un rail infini, mais à l'époque, les notices techniques
étaient visées par des fonctionnaires du ministère des transports qui avaient
fixé une limite arbitraire ( d'ailleurs, pourquoi 800 m ? ).


>
> >Je sais que les rails sont parfois chauffés pour atteindre la
> >température de 25 °C environ, grâce à des rampes de chauffage au
> >propane,
>
> Aujoud'hui, on préfére la mise à longueur par effet mécanique. On mesure la
> température du rail et sa longueur réelle, puis on l'étire à sa
> longueur théorique à 25°C.
>

Ah ? Et tu fais comment physiquement pour raccorder les rails aux deux bouts
avec une voie existante ?
En fait , on procède à l'envers : on mesure la température du rail et la
longueur à libérer, on enlève la quantité de métal en excédent , on tire avec
des verins et on soude. (Je peux développer si ça interesse quelqu'un).

Salut
Manu


Smar

unread,
May 30, 2000, 3:00:00 AM5/30/00
to
Bonjour

Jean Pierre Poitevin wrote:
>
> Pour les références, voir la Revue Générale des Chemins de Fer.
> Malheureusement, bien peu de bibliothéques ont une collection
> complète. Je te conseille donc celle de JEL :-), ou a défaut le centre
> de documentation SNCF (45 Rue de Londres à Paris).

Je vous remercie pour les informations que vous m'avez donné (pour le
reste de la lettre).
Quant à la documentation, elle est pour moi introuvable. J'habite une
région éloignée de Paris (dans le sud de la France), et apparemment, peu
de bibliothèques (et à ma connaissance aucune) dispose de la RGCF. Je
doute que la bibliothèque de la SNCF puisse m'en fournir un exemplaire à
distance. Comment se procure-t-on cette revue, si on est externe à la
SNCF ?

Smaragdos

Jean Pierre Poitevin

unread,
May 30, 2000, 3:00:00 AM5/30/00
to
Smar a écrit dans le message <3932F1...@wanadoo.fr>...

Bonjour

Si tu est étudiant, les bibliothéques universitaires des universités de
technologies ont généralement un abonnement. De même, le système de
photocopie marche bien (bien que cher). J'étudiais à Lille, je puis
donc t'indiquer que la BU de Lille 1 a un abonnement mais que nombre de
numéros manquent. L'université de Valenciennes à également un abonnement
mais récent.

Le centre de documentation SNCF assure en interne l'envoi d'articles
mais j'ignore quelle est la politique en externe.

Le centre de documentation de l'INRETS (ARCEUIL) à également une
collection (presque) complète. J'ignore quelles est la politique mais
il s'agit d'un organisme public (donc au service de celui ci). Des
unités de recherche existent à Lyon, Marseille (université Aix Marseille II)
et salon de provence).

Bon courrage et sincères salutations.

J-Emmanuel Leroy

unread,
May 30, 2000, 3:00:00 AM5/30/00
to
Salut Jean-Pierre,


"Jean Pierre Poitevin" <jean-pierr...@sncf.fr> a écrit dans le
message news: 8gu660$969$1...@muguet.sncf.fr...

> Je ne suis pas spécialiste, mais j'ai entendu parler de nuance 90 ????


90 comme 90 bars. Mesurerait-on la résistance des aciers comme celle des
chaînes d'ancre ? Je n'en sais pas tellement plus pour l'instant sur ce
point précis. Juste que la mesure de dureté se ferait en appliquant une
pointe à l'aide d'un vérin sur le rail et en mesurant la pression.

> > Je m'interroge aussi sur la pose des rails dans des conditions
> > extrêmes.
>
> On évite.


Quand le spaghetti n'est pas assez long, on l'allonge à l'aide de vérins
hydraulique. Quand il fait trop chaud, on peut toujours tenter de souffler
dessus pour le refroidir, mais plus généralement, on s'abstient, on alors on
fait du provisoire avec des éclisses et des "C indesserrables" (comprendre :
à
filetage dont le pas de vis empêche le desserrage de soi-même, en théorie,
du moins).

> >Enfin, quels sont les différents axes de recherches dans le domaine de
> >la maîtrise de la dilatation thermique pour les rails de chemins de fer


Jadis on a posé des rails en fonte mais on a rapidement abandonné en raison
de la fragilité. J'en appelle aux spécialistes de la vapeur pour avoir le
nom précis de ce type de rail en forme d'accent circonflexe.

J-Emmanuel Leroy

unread,
May 30, 2000, 3:00:00 AM5/30/00
to
Salut Emmanuel,


"e arsene" <e.ar...@libertysurf.fr> a écrit dans le message news:
3932AE75...@libertysurf.fr...

> En fait , on procède à l'envers : on mesure la température du rail et la
> longueur à libérer, on enlève la quantité de métal en excédent , on tire
> avec des verins et on soude. (Je peux développer si ça interesse
> quelqu'un).


Oui, au moins moi !! Surtout pour les anecdotes qui font que la pratique
n'est pas toujours conforme à la théorie. ;o)

Jean Pierre Poitevin

unread,
May 31, 2000, 3:00:00 AM5/31/00
to
Bonjour

e arsene a écrit dans le message <3932AE75...@libertysurf.fr>...


>Salut !
>
>Jean Pierre Poitevin a écrit :
>

>> La théorie à précédée la pratique (sur une voie sans train). Pour
>> l'anecdote, sur les premiers LRS, on a disposé un appareil de
>>dilatation tous les 800 m (car on ne "maitrisait pas" au dela).
>
>J'ai entendu dire que la théorie du LRS avait démontré dès le début >qu'il
était possible d'avoir un rail infini, mais à l'époque, les
>notices techniques étaient visées par des fonctionnaires du ministère
>des transports qui avaient fixé une limite arbitraire ( d'ailleurs,
>pourquoi 800 m ? ).

Si c'est arbitraire, pourquoi pas ?

>> >Je sais que les rails sont parfois chauffés pour atteindre la
>> >température de 25 °C environ, grâce à des rampes de chauffage au
>> >propane,
>>
>> Aujoud'hui, on préfére la mise à longueur par effet mécanique. On

>> mesure la température du rail et sa longueur réelle, puis on l'étire


>> à sa longueur théorique à 25°C.

>Ah ? Et tu fais comment physiquement pour raccorder les rails aux deux
>bouts avec une voie existante ?

>En fait , on procède à l'envers : on mesure la température du rail et >la
longueur à libérer, on enlève la quantité de métal en excédent , on
>tire avec des verins et on soude. (Je peux développer si ça interesse
>quelqu'un).

C'est bien ce que je voulais dire, mais le phrase n'est pas trés claire,
à la relecture. Mais je confirme le principe. On met le rail à la
tension (rail à moins de 25 °C) qu'il aurait si la pose s'était faite à
tension nulle et à 25 °C.

Salutations

123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012

e arsene

unread,
Jun 2, 2000, 3:00:00 AM6/2/00
to
Salut !

J-Emmanuel Leroy a écrit :

>
>
> Oui, au moins moi !! Surtout pour les anecdotes qui font que la pratique
> n'est pas toujours conforme à la théorie. ;o)
>
> Bien à toi,
>
> J-Emmanuel Leroy
> je.l...@wanadoo.fr

Au niveau des anecdotes concernant les libérations, j'en connais pas beaucoup.
Un truc rigolo : avec le temps, la température de référence (température à
laquelle le LRS est neutre) à tendance à baisser, c'est à dire que tu essaies
de tronçonner un rail à 20°, et tu as du mal parce que ça pousse. (une autre
fois, j'ai même vu un LRS qui poussait à 12°, on commence à avoir des soucis,
à ce niveau. Heureusement, on allait faire un RVB dans les mois suivants).
Il y a quelques années, on chauffait le LRS pour le mettre à 25°. Il faut
imaginer un chantier de 500m de long, avec plusieurs rampes de chauffage qui
font l'aller et le retour pour essayer de chauffer d'une façon homogène avec
le vent, la pluie, etc...
Maintenant, avec les verins hydrauliques, ça va quand même mieux !

Salut ,
Manu

e arsene

unread,
Jun 2, 2000, 3:00:00 AM6/2/00
to
Salut !


>
> Quand le spaghetti n'est pas assez long, on l'allonge à l'aide de vérins
> hydraulique. Quand il fait trop chaud, on peut toujours tenter de souffler
> dessus pour le refroidir, mais plus généralement, on s'abstient, on alors on
> fait du provisoire avec des éclisses et des "C indesserrables" (comprendre :
> à
> filetage dont le pas de vis empêche le desserrage de soi-même, en théorie,
> du moins).
>
>

Quand il fait trop chaud, rien n'empêche de libérer le rail à 35° par exemple,
ou même plus. Par contre, à la SNCF, il faudra refaire une libération pour
revenir dans les normes ( température comprise entre 25 et 32 °). Pour répondre
tout de suite à la question "Pourquoi on attend pas qu'il fasse moins chaud pour
libérer", je réponds qu'il est préférable d'avoir une voie libérée ( pas de pics
de contraintes thermiques dans le rail) .

Salut,
Manu


J-Emmanuel Leroy

unread,
Jun 2, 2000, 3:00:00 AM6/2/00
to
Salut Manu,


"e arsene" <e.ar...@libertysurf.fr> a écrit dans le message news:
3937E86E...@libertysurf.fr...

> Au niveau des anecdotes concernant les libérations, j'en connais pas
> beaucoup.
> Un truc rigolo : avec le temps, la température de référence (température à
> laquelle le LRS est neutre) à tendance à baisser, c'est à dire que tu
> essaies de tronçonner un rail à 20°, et tu as du mal parce que ça
> pousse.


Pourquoi ne pas le tronçonner en biais comme il se présente dans les
appareils de dilatation ou encore réaliser un coin comme le font les
bucherons ?

e arsene

unread,
Jun 3, 2000, 3:00:00 AM6/3/00
to
Salut !


>
>
> Pourquoi ne pas le tronçonner en biais comme il se présente dans les
> appareils de dilatation ou encore réaliser un coin comme le font les
> bucherons ?
>
> Bien à toi,
>
> J-Emmanuel Leroy
> je.l...@wanadoo.fr

La bonne question que voilà ! Parce que les tronçonneuses à rail coupent droit
! Et même en coupant de biais, le disque serait quand même comprimé, non ?

Salut !

Manu

Jacques Viallat

unread,
Jun 5, 2000, 3:00:00 AM6/5/00
to
Bonsoir,

Smar a écrit :

> Quant à la documentation, elle est pour moi introuvable. J'habite une
> région éloignée de Paris (dans le sud de la France), et apparemment, peu
> de bibliothèques (et à ma connaissance aucune) dispose de la RGCF. Je
> doute que la bibliothèque de la SNCF puisse m'en fournir un exemplaire à
> distance. Comment se procure-t-on cette revue, si on est externe à la
> SNCF ?

On peut toujours s'y abonner. Il faut écrire à:
Éditions Delville 40, rue de Four 75006 Paris et ça coûte 760 FF les 11
numéros (publicité gratuite).

Jacques

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