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TECHNIQUES - NORMES

La rubrique est consacrée à la théorie et aux calculs.


Normes Européennes de Modélisme

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CHRONOLOGIE
1835-1925
1835 1870 constitution du réseau français.
1871 1918 Les locomotives prennent leurs formes définitives.
1919 1925 Les machines dites "Armistice" et "US" apparaisent; L'OCEM est créé.
1926-1945
1926 1933 Premières locomotives éléctriques et voitures métaliques.
1934 1937 Arrivé de l'autorail.
1938 1945 Création de la SNCF
1946-1970
1946 1949 Locomotives vapeur unifiés. Naissance des voiture DEV et wagons marchandise standards. Premiers Diésels
1950 1955 extension de l'électrification 15000V et première électrification en 25000V
Naissance des voiture inox et autorails nifiés
1956 1960 Suppression de la 3e classe. Apparition des diésels de ligne et du réseau TEE.
1961 1970 Début de l'application de nouvelles livrées aux voitures. arrivée des wagons à bogies
1971-1990
1971 1979 Fin de la vapeur; apogée de la traction Diesel. Apparitition des trains Corails
1980 1990 Lancement du TGV. Le 26/02/1981 reccord sur la LGV Sud-Est à 380Km/h
1990 1991 Apparition matériel TER (Train Express Régional).
1991 2007 Développement du TGV. En 2007, Reccord du monde vitesse sur rail atteignant 515,3 km/h.
2007 2017 Vitesse moyenne en 2007 est de 320 km/h. En 2017 2600 km de voies rapides.
Nomenclature des types de machines à vapeur
Essieux porteur avant Essieux moteurs Essieux porteurs arrère T : loco avec tender Lettre pour l'origine
0, 1, 2 2, 3,4, 5 0, 1, 2 T / ... Aà N anciens réseaux.
P, Q, R, S, U création SNCF
X, Y, Z origine Allemande


Type de locomotives à vapeur

Le symbol indique le nombre d'essieux et correspond au chiffre indiqué.
Le symbole le plus petit correspond aux essieux porteurs et le plus grands aux essieux moteurs.
Le(s) tiret(s) = pas d'essieux.
La notation Allemande indique en chiffre les essieux porteurs et en lettre les essieux moteurs.

Symbole des essieux France Allemagne USA
oo OO - 220 2B Américain
oo OO o 221 2B1 Atlantic
-- OOO -- 030 C Bourdonnais
o OOO -- 130 1C Mogul
o OOO o 131 1C1 Pairie
oo OOO -- 230 2C Ten Wheel
oo OOO o 231 2C1 Pacific
oo OOO oo 232 2C2 Baltic ou Hutson
o OOOO -- 140 1D Consolidation
o OOOO o 141 1D1 Mikado
oo OOOO o 241 2D1 Moutain
o OOOOO -- 150 1E Decapod
o OOOOO o 151 1E1 Santa Fe

Calculer une pente

Pour répondre à ces différentes questions, cette fiche pratique explique les fondements du calcul d'une rampe et apporte quelques exemples qui devraient permettre à chacun de trouver comment calculer la pente dont il a besoin.

Généralités: La pente exprimée en pourcent est le rapport entre la hauteur (h) et la longueur (d). Par exemple, de 2cm au mètre, on aura une pente de 2%.

pente

A quelle hauteur il faut monter pour passer au-dessus d'une autre voie peut être déduit de différentes normes du Morop:
  • La NEM 102 (gabarit de libre passage) nous indique la hauteur H4 et H5 libre nécessaire pour des trains sans ou avec caténaire (p. exemple: en H0 sans caténaire, la hauteur de libre passage minimale nécessaire depuis le haut du rail est de 59mm).
  • La NEM 105 (entrées de tunnels)
  • La NEM 201 (hauteur de la ligne aérienne). Par exemple, pour du N en position haute, il faut 40mm au-dessus du plan de roulement.

A cet espace de libre passage, il faut rajouter la hauteur du rail mesuré depuis sous la traverse jusqu'au plan de roulement ainsi que l'épaisseur de la planche du tracé et de l'éventuel sous-bassement.

Pente maximale: Voici toutefois quelques exemples de pentes maximales que l'on trouve dans la réalité:
  • Ligne à voie normale en plaine: 1.5% – 2%
  • Ligne principale de montagne: 2.7% (rampe du Lötschberg)
  • Ligne secondaire à voie normale de montagne: 3% voire plus (p. exemple Wädenswil-Einsiedeln 5%)
  • Ligne à grande vitesse: 3.5%
  • Ligne à voie étroite: 7% (p. exemple Bernina)
  • Ligne à crémaillère: usuellement 15-25% parfois plus (48% au chemin de fer du Pilate)
Rampe hélicoïdale: Le rayon (r), la pente (p) et la différence de hauteur (h) que l'on veut gagner sont en relation par la formule mathématique suivante:

equation_pente_helix

Il est ainsi toujours possible de déterminer comment construire la rampe hélicoïdale.

Par exemple pour une rampe en N, si pour une pente maximale de 2.5% je veux gagner 5cm à chaque tour, il me faudra un rayon de 32cm:

rampe N

Autre exemple: Est-ce qu'en H0 une rampe hélicoïdale de 2% avec un rayon de 45cm est-elle suffisante?

exemple2

La réponse est non, c'est insuffisant (voir aussi le point ci-dessus sur les hauteurs de libre passage).

Dans le cas de lignes à double voie, il est avantageux de prévoir la voie montante à l'extérieur. La voie extérieure est en effet toujours moins raide que la voie intérieure.

Hauteur des supports: Où placer les supports de la rampe et quel hauteur doivent-ils avoir?On peut procéder de manière empirique en déplaçant des petits supports préfabriqués jusqu'à ce qu'ils soient à la bonne place et que la rampe soit régulière. Parfois aussi (notamment lorsque le réseau est construit sur un cadre et non une planche), on ne peut pas choisir librement l'emplacement des supports. Il faut alors en calculer la hauteur individuellement (h = pd), sans oublier de diminuer ensuite chaque support de l'épaisseur du tracé.

L'autre manière consiste à placer les supports de manière régulière, tous les 30 à 50cm. Par exemple avec une pente de 3% de 1m de long, en plaçant les supports tous les 33cm, le premier sera haut de 1cm, le second de 2cm et le troisième de 3cm. A ces hauteurs, il faut bien évidemment enlenver l'épaisseur du tracé.

Pour une rampe hélicoïdale, il est plus facile de répartir les supports en 4 ou 8 portions de cercle comme je l'illustre ci-dessous avec une hélicoïdale qui permet de gagner 4cm par tour (typiquement pour une rampe en N).

pente_helico

Il suffit de diviser la hauteur par tour par le nombre de support pour connaître la variation de hauteur entre deux supports.

Il est utile de biseauter le sommet des supports de manière à ce que la partie supérieure ait la même pente que le tracé, ce qui en facilite la fixation. La hauteur de support indiquée correspond toujours au milieu du support (placement théorique d'un point).

Transition : Pour éviter que le train ne s'arrête, ne déraille ou que les wagons ne se décrochent aux rupture de pente, il convient de les adoucir comme le schéma ci-dessous le montre:

pentes

Dans la pratique, j'utilise simplement la souplesse du tracé en contreplaqué qui prend de lui-même la forme adéquate.

Il faut toutefois savoir qu'adoucir les transitions rallonge la pente. Pour des pentes de l'ordre de 2-3% il faut compter 10-15cm avant et après le début théorique de la pente, je fixe le tracé à un support. Si la hauteur gagnée est de 4cm par exemple avec une pente de 2% et que j'ai utilisé un tracé en contreplaqué de 4mm, je placerai 15cm avant la fin de la pente théorique un support haut de 3.3cm (15cm correspondent à 3mm auxquels s'ajoutent les 4mm du tracé) et 15cm après la fin de la pente un support de 3.6cm de hauteur.

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