Vitesse et courbe
Nicolas Dutertre
Je suis à la recherche des vitesses limites en fonction du rayon des
courbes (avec ou sans notions d'insuffisance de dévers).
Merci
Nicolas
Olivier Grognet
"Nicolas Dutertre" <ndutertr...@wanadoo.fr> a écrit dans le message
news: c9noon$j47$1...@news-reader5.wanadoo.fr...
> Bonjour,
>
> Je suis à la recherche des vitesses limites en fonction du rayon des
> courbes (avec ou sans notions d'insuffisance de dévers).
La formule usuelle employée est:
d+i=11,8 * V² / R
où:
d (dévers) et i (insuffisance de dévers) sont en millimètres
V (vitesse maximum) est en km/h
R (rayon) est en mètres
Cette formule définit en première approximation le dévers nécessaire pour
supprimer l'effet de force centrifuge ressentie par le passager et le train.
La répartition entre d et i sera fonction de la vitesse des différents
trains sur la ligne pour répartir l'usure de la voie sur les deux files de
rail et prévoir le cas d'un arrêt en pleine courbe.
En pratique d n'exède pas 150/160 mm en France (180 mm sur LGV)
Phyl's
V = 5 * (racine carrée du rayon de courbure)
Exemple : R = 900m ===> V = 5*30 = 150 km/h
R = 1600m ===> V = 5*40 = 200 km/h
pour les autorails et automotrices, prendre 5,2 comme coeff. et non 5.
Phyl's
Christian
> En pratique d n'exède pas 150/160 mm en France (180 mm sur LGV)
Pour l'insuffisance de dévers, la limite en France est le plus souvent
de ne pas dépasser 150 mm pour les compositions tractées et 160 mm
pour les automoteurs (du moins les engins entrant dans cette catégorie
au sens des VL). On peut toutefois atteindre 160 mm en valeur
exceptionnelle pour tous les trains et jusqu'à 180/200 mm pour les
automoteurs, au cas par cas. Chez nombre de nos voisins, on ne dépasse
pas 120-130 mm, d'où un meilleur confort en courbe (mais des vitesses
limites plus faibles). En pendulaire, il est habituel d'accepter
jusqu'à 260 mm en service commercial (et jusqu'à 330 mm en essais).
De manière concrète, sauf à interdire les lignes à certaines
catégories de circulations, il faut aussi tenir compte d'un niveau
maximal d'excès de dévers que ne manqueront pas de rencontrer les
trains lourds (fret) à basse vitesse, sans parler des contraintes de
stabilité (non renversement des chargements) de ces mêmes trains à
l'arrêt (en courbe avec fort dévers) et au redémarrage.
D'autres contraintes existent sous l'aspect "tracé en plan", telles
que la variation d'insuffisance de dévers (qui apparaît sur les
raccordements progressifs entre alignements et courbes),
principalement pour des raisons de confort à VL. En pratique, on évite
de dépasser 75 mm/s voire 90 mm/s en valeur exceptionnelle. La parade
consiste à allonger la zone de raccordement mais ce n'est pas toujours
possible dans la pratique.
Christian
Christian
réel)+150 (dévers non compensé) = 310 mm, on trouve 153,8 km/h pour
une courbe de 900 m de rayon, ce qui correspond bien à la réalité.
Avec un matériel automoteur, en prenant d=340 mm (soit 180 mm
d'insuffisance), on a VL=161 km/h. Cas courant où l'on peut avoir un
TIV de type C 150/160.
En pendulaire, on trouverait 179 km/h si le dévers réel était déjà de
160 mm. Selon la nature exacte de la courbe (contexte encadrant,
raccordements, qualité de l'armement...), on pourrait ainsi accepter
une VL de 175 ou 180 km/h pour ce type de matériel.
Christian
Stephane Fontaine
clavier et ce message partit tout seul :
>> Je suis à la recherche des vitesses limites en fonction du rayon des
>> courbes (avec ou sans notions d'insuffisance de dévers).
> La formule usuelle employée est:
> d+i=11,8 * V² / R
> où:
> d (dévers) et i (insuffisance de dévers) sont en millimètres
> V (vitesse maximum) est en km/h
> R (rayon) est en mètres
Quelle est la différence entre d et i ?
Merci !
--
A+
Stephane (Louvain-la-Neuve, Belgique)
Olivier Grognet
"Stephane Fontaine" <sfCRASS...@openball.net> a écrit dans le message
news: pan.2004.06.06...@nospam.openball.net...
>
> Quelle est la différence entre d et i ?
>
> Merci !
d est le dévers réel, il est constant une fois que la voie est construite.
i est l'insuffisance de dévers.
L'insuffisance dépend de la vitesse du train et permet de calculer la force
centrifuge qui s'y applique.
C'est la différence entre le dévers idéal et le dévers réel.
Sa limite maximum détermine la vitesse max dans la courbe. Il y a une limite
de confort (et dans ce cas on peut compenser en partie avec du matériel
roulant pendulaire) et une limite de tenue de la voie, plus élevée, qui
dépend du travelage et du poids à l'essieu.
Pour un train lent, voire même à l'arrêt, l'insuffisance de dévers devient
négative. C'est un excès de dévers. Le passager ressent une force centripète
vers l'intérieur de la courbe.
emeric
COnducteurs, je me demande comment fonctionne les pieds de voies...!!Je
m'explique, la petite tole où l'on met des goupilles dans les trous, on en
trouve dans les courbes
merci
"Christian" <cfa...@tiscali.fr> a écrit dans le message de
news:fefa9636.04060...@posting.google.com...
alberever
Je ne suis pas un spécialiste alors il y aura sûrement des erreurs.
Je me lance ...
Ces piquets servent de repères lors des vérifications et reprises du
tracé des voies en courbe y compris les raccordement avec les paries
en alignement.
Les pions indiquent la flèche de la courbe à l'endroit considéré. La
valeur est incrite sur la plaque perforée (avec un numéro d'ordre du
piquet dans la courbe). Je ne connais pas la longueur de la corde
servant à la mesure (peut-êre entre les piquets précédent et suivant
?).
L'agent chargé du dressage doit voir passer tous les pions dans son
"viseur" sinon ça voudrait dire que la voie s'est déplacée, donc que
le rayon de courbure a varié.
Cordialement et @+
Albert
au nivellemnet
"emeric" <antispam.e...@noos.fr> wrote in message news:<40c347ad$0$30433$79c1...@nan-newsreader-07.noos.net>...
Stephane Fontaine
clavier et ce message partit tout seul :
>> Quelle est la différence entre d et i ?
> d est le dévers réel, il est constant une fois que la voie est construite.
> i est l'insuffisance de dévers.
Ah ok, donc en fait d est mesuré sur la voie, et i est calculé à partir
de la vitesse du train. Et l'idéal est d'avoir i=0
Tiens pourriez-vous me conseiller un bouquin qui apprend ces choses là ?
(pas un ouvrage de vulgarisation, je cherche qqch de théorique)
Gercha
En fait le spiquets de courbe servent de repères pour le suivi du tracé des
courbes.
Lors des opérations de nivellement ou de dressage, le tracé des courbes et
modifié.
Un relevé effectué à l'aide de ces piquets entre lesquels on tend une corde
de 20 m permet de mesurer la flèche de la courbe.
Une série de calcul permet de vérifier que la flèche ne varie pas.
En fait la flèche varie en début de courbe (passage de l'alignement à la
pleine courbe : raccordement parabolique)
ensuite la flèche est (devrait être constante) : pleine courbe
et enfin la flèche varie en sortie de courbe (nouveau raccordement
parabolique)
Une anecdote: un jour j'ai vu un jeune agent mettre de grands coups de
pieds dans les piquets (à l'époque en bois).
Je ne vous raconte pas l'avoinée que lui a passée le chef de district qui
passait juste à ce moment.
En fait, en l'absence de piquet, il faut réimplanter toute la courbe selon
les plans de montages et en utilisant les relevés faits au cours des
dernière années. un boulot monstre avec le risque de mal implanter les
piquets et de voir deux voies se rapprocher dangereusement lors des
prochaines opérations de dressage.
une dernière chose, le tracé des voies n'est pas fixe, en fonction de l'état
du sol, de l'état du ballast, ou de l'état du travelage, il peut varié : le
but des opérations de maintenance est de maintenir ces variations dans les
normes admissibles.
Voilà. Ouf !!
"alberever" <moureau...@tiscali.fr> a écrit dans le message de
news:dfd20afd.04060...@posting.google.com...
Olivier Grognet
> Salut ! Le Sun, 06 Jun 2004 13:37:15 +0200, Olivier Grognet nettoyait son
> clavier et ce message partit tout seul :
> Ah ok, donc en fait d est mesuré sur la voie, et i est calculé à partir
> de la vitesse du train. Et l'idéal est d'avoir i=0
On calcule le dévers non-compensé qui est la somme des deux.
Le dévers réel sera limité, et, pour un train rapide, l'insuffisance de
dévers générera une accélération centrifuge.
Mais pour un train lent, on aura au contraire un excès de dévers et tous les
inconvénients qui vont avec : usure du rail intérieur, impossibilité de
repartir pour un train à l'arrêt si les boudins frottent trop sur le rail...
Le dévers est donc choisi en fonction de ces différentes contraintes et
dépend des différents types de trains qui utilisent la ligne de façon à
uniformiser l'usure des deux rails.
Une ligne spécialisée Fret aura des dévers faibles et, en conséquence, des
vitesses limites assez moyennes.
Une LGV possède de forts dévers, une VL élevée et très peu de trains de fret
y sont autorisés.
Mais, au sujet de "l'idéal est d'avoir i=0", il faut préciser.
Pour un train qui roule à la vitesse qui correspond à i=0, l'effort du train
sur la voie est perpendiculaire au plan de roulement => pas de frottement
sur les rails, travail du ballast en compression.
C'est donc intéressant pour le matériel.
Mais pour le voyageur, l'impression visuelle de tourner et que la voiture
est penchée sans ressentir de force centrifuge rend mal à l'aise.
Une légére insuffisance de dévers est donc ajoutée même si elle n'était pas
théoriquement nécessaire.
> Tiens pourriez-vous me conseiller un bouquin qui apprend ces choses là ?
> (pas un ouvrage de vulgarisation, je cherche qqch de théorique)
Le seul que je connaisse est "La Voie Ferrée" de Jean Alias publié en 1984.
Une vraie bible mais il est assez typé SNCF, quasi-introuvable et pas donné.
Il me semble l'avoir vu sur internet pour plus de 100 euros.
Peut-être trouveras-tu des publications relatives à la SNCB.
Francis Dupoirieux
à défaut de référence de bouquin, je peux donner les informations suivantes
sur la formule 11,8V²/R. Cette formule est un expression particulière d'une
formule valable pour tout véhicule prenant une courbe sur une surface avec
un dévers permettant d'annuler la sensation d'accélération centrifuge, à
savoir :
tg (alpha) = V²/Rg
où tg est la fonction tangente, alpha l'angle de dévers, c'est à dire
l'angle entre le plan de roulement et l'horizontale et g, l'accélération de
la pesanteur. Pour un train, la quantité tg(alpha) est aussi égale à d/L où
d est le dévers idéal (du point de vue confort) de la voie et L la largeur
de la voie. V est bien sûr la vitesse du véhicule et R le rayon de courbure.
La formule ci-dessus se démontre facilement en exprimant le fait que, dans
un repère lié au véhicule, la somme des trois forces suivantes, à savoir
poids du véhicule, force exercée par la surface de roulement sur le véhicule
et force centrifuge (MV²/R, où M est la masse du véhicule) est nulle. Dans
ces conditions, le dévers d (dévers idéal pour que le passager ne ressente
pas l'accélération centrifuge [le d que j'utilise ici est en fait le d+i du
message de Olivier Grognet]) est donné par :
d=LV²/Rg
En mètres, L vaut pour une voie normale 1,44 m (environ). g vaut de l'ordre
de 9,81 m/s². Si la vitesse V est donnée en m/s, la formule ci-dessous
permet d'obtenir d en mètres :
d=1,44 V²/(9,81 R)
Mais en fait, on veut d en mm et on veut introduire une vitesse V en km/h.
Comme 1 m = 1000 mm et que 1 m/s = 3,6 km/h, la formule à laquelle on
aboutit est :
d=1,44*1000*V²/(9,81*3,6²*R)=11,32 V²/R
Le coefficient 11,32 est un petit peu différent du coefficient 11,8 de la
formule du message de Olivier Grognet. Je n'ai pas été très précis dans
l'estimation du 1,44 m et du 9,81 m/s² mais l'écart ne vient pas de là. Il
doit y avoir une petite erreur dans le coefficient qu'il a donné ou il y a
une autre raison à cet écart que je ne connais pas (le dévers n'est
peut-être pas calculé pile au droit du rail).
Note que si le dévers est idéal, on ne ressent pas l'accélération centrifuge
(ce qui ne veut pas dire que cette accélération n'existe pas) mais on
ressent une augmentation de poids.
Salutations.
Francis Dupoirieux
"Stephane Fontaine" <sfCRASS...@openball.net> a écrit dans le message de
news: pan.2004.06.07....@nospam.openball.net...
Francis Dupoirieux
d/L n'est pas la tangente de l'angle alpha mais son sinus. L'angle étant
petit, d/L est une bonne approximation de tg(alpha) et ce n'est pas ça qui
explique l'écart entre les estimations du coefficient de la formule, à
savoir 11,3 et 11,8.
Salutations.
"Francis Dupoirieux" <francis.d...@wanadoo.fr> a écrit dans le message
de news: cahthf$kkv$1...@news-reader4.wanadoo.fr...
Olivier Grognet
"Francis Dupoirieux" <francis.d...@wanadoo.fr> a écrit dans le message
news: cahu24$lf9$1...@news-reader4.wanadoo.fr...
> Pour être tout à fait précis concernant mon message précédent, le rapport
> d/L n'est pas la tangente de l'angle alpha mais son sinus. L'angle étant
> petit, d/L est une bonne approximation de tg(alpha) et ce n'est pas ça qui
> explique l'écart entre les estimations du coefficient de la formule, à
> savoir 11,3 et 11,8.
Non, l'écart provient d'une approximation de l'écartement à 1,5 m. Ce qui
majorait le dévers calculé.
Je ne sais pas pourquoi ils n'utilisaient pas 1,435. Peut être pour
simplifier les calculs à une époque où les ordinateurs étaient presque
inexistants.
Alexandre Kampouris
> "Francis Dupoirieux" <francis.d...@wanadoo.fr> a écrit dans le message
> news: cahu24$lf9$1...@news-reader4.wanadoo.fr...
> > Pour être tout à fait précis concernant mon message précédent, le rapport
> > d/L n'est pas la tangente de l'angle alpha mais son sinus. L'angle étant
> > petit, d/L est une bonne approximation de tg(alpha) et ce n'est pas ça qui
> > explique l'écart entre les estimations du coefficient de la formule, à
> > savoir 11,3 et 11,8.
>
> Non, l'écart provient d'une approximation de l'écartement à 1,5 m. Ce qui
> majorait le dévers calculé.
La distance de 1500 mm n'est pas celle de l'écartement (rebord intérieur
du champignon), mais celle entre les médianes des rails.
Dans [1, p. 81], cette valeur est indicée "s" et désigne le "Abstand der
Schienenkopfmitten" (distance entre le milieu des champignons).
Quand on y pense, c'est d'ailleurs plus logique : l'instrument mesurant
l'angle d'inclinaison ou directement le dévers est *posé* sur les rails;
pourquoi faire affaire à une notion moins pertinente (écartement des
flancs intérieurs) dans ce contexte particulier ?
Le traité [1] indique les insuffisances de dévers autorisées en
Allemagne d'après l'EBO (ordonnance sur la construction de voies
ferrées). Le dévers doit être calculé pour une accélération radiale
maximale de 0,65m/s^2, la limite de mesure autorisée étant de 1,0m/s^2.
Des tableaux indiquent les insuffisance de dévers autorisées selon les
types d'appareils de voies traversés et les vitesses de service.
> Je ne sais pas pourquoi ils n'utilisaient pas 1,435. Peut être pour
> simplifier les calculs à une époque où les ordinateurs étaient presque
> inexistants.
Les ingénieurs faisaient des calculs très précis à au moins 5-6 chiffres
significatifs à l'aide de la première table de logarithmes venue. La
règle à calcul utilisée avec dextérité permet d'aller chercher entre 3
et 4 chiffres selon le calcul (l'erreur croit avec le nombre d'étapes).
De plus, un calcul aussi simple (mettre un nombre au carré et le divisé
par un autre) peut très bien être effectué sans outil.
Alexandre
[1] Volker Matthews, "Bahbnau", 5. Auflage, Teubner,
Stuttgart/Leipzig/Mannheim, janvier 2002