Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le matériel roulant constitue la seconde composante principale du système ferroviaire après l'infrastructure. Cet article est consacré à l’architecture et à la conception des deux familles de matériel remorqué, wagons ou voitures. Les organes du matériel roulant doivent assurer les fonctions fondamentales telles le roulement, la charge du contenant et les efforts à transmettre, d’eux dépendent la sécurité du transport et ses performances. Le contenant, quant à lui, a pour fonction le confort et la sécurité du transporté, qu’il soit passager ou marchandise. Pour assurer cette mission dans les meilleures conditions, le matériel roulant ferroviaire exige une maintenance mécanique soigneusement élaborée dès la phase d'étude du projet.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre CHAPAS : Ingénieur DPE – Senior expert ferroviaire
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Dominique COIFFET : Technicien de mise en service ferroviaire
INTRODUCTION
Le matériel roulant transporte les clients du système ferroviaire, il en est l'une des composantes essentielles. Qui sont ses clients ? Les identifier et les caractériser permet de distinguer les deux familles de matériel remorqué : wagons pour les marchandises ou fret, et voitures pour les passagers. Ainsi, est on en mesure de définir le matériel nécessaire à la traction, appelé matériel moteur. C'est l'objet de la première partie.
Le matériel roulant assure les fonctions fondamentales telles le roulement, le contenant et les efforts à transmettre. Ces fonctions sont analysées et confrontées aux principales contraintes telles que la masse posée sur la voie et l'encombrement vis-à-vis de l'espace autorisé par l'environnement spatial, appelé gabarit. C'est l'objet de la seconde partie.
La troisième partie étudie les organes de roulement. Ils jouent le rôle principal en termes de sécurité du transport et de performances. Par eux, en effet, s'exerce la transmission des efforts de traction et de freinage. Leur configuration, notamment grâce au bogie, s'adapte aux différents types de circulations à assurer.
Le contenant, appelé fréquemment « caisse », non seulement « contient » le client, mais lui assure les conditions optimales de transport, en termes de sécurité et de confort. L'inventaire des fonctions à assurer et l'interface avec les organes de roulement et les autres véhicules permettent de déduire les principes d'installation. C'est l'objet de la quatrième partie.
En cinquième partie sont exposés, d'une part, les principes essentiels de la maintenance et, d'autre part, les impacts environnementaux réciproques du matériel roulant : matériaux utilisés, rejets ou agressions extérieures.
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Caisse
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3. Organes de roulement
3.1 Roues – essieu
La roue ferroviaire monobloc (norme EN 13979-1 et fiche UIC 510-5 OR) se compose de trois parties (figure 15) :
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le moyeu permettant le calage sur l'essieu-axe ;
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le bandage comprenant la surface de roulement et le boudin ;
-
la toile reliant moyeu et bandage.
L'ensemble est en acier forgé, de composition proche de celle du rail. Le bandage est trempé sur l'épaisseur correspondant à la limite de son usure due au roulement et frottement éventuel des semelles de frein (§ 3.2.6). Il nécessite son reprofilage périodique, fonction du parcours [TRP 3 100].
Deux roues calées sur l'axe, appelé essieu-axe (figure 15), constituent l'essieu. Le calage est réalisé à froid sur la portée de calage, préalablement graissée, avec un serrage de 0,3 mm, grâce à une presse exerçant un effort de 300 t. Le décalage se fait sur la même presse, après injection d'huile sous pression par le perçage du moyeu prévu à cet effet lors de son usinage.
Les extrémités de l'essieu-axe constituent les fusées destinées à recevoir les roulements à rouleaux permettant sa rotation dans les boîtes d'essieu.
Dans le cas d'un essieu-moteur, une portée de calage est prévue entre les portées de calage de roues, pour recevoir la roue dentée d'entraînement (les cotes indiquées sur la figure 15 sont données à titre d'exemple).
Des cas particuliers existent :
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celui des roues indépendantes (cas des tramways, voir ...
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Organes de roulement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NOUVION (F.) - Les techniques de l'électricité ferroviaire (1o et 2o parties). - École Supérieure d'Électricité, no 2032 (1966).
-
(2) - ALLENBACH (J.M.), CHAPAS (P.), COMTE (M.), KALLER (R.) - Traction électrique. - Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne (2008).
-
(3) - PINEAU (M.) - Prise en compte de l'environnement mécanique sur un matériel ferroviaire. - Revue Générale des Chemins de Fer, no 108, juil.-août 2002.
-
(4) - RAISON (J.), DESGACHES (F.) - Les simulations numériques sur des structures et organes du matériel roulant. - Revue Générale des Chemins de Fer, no 100, nov. 2001.
-
(5) - CLÉON (L.M.), LAGNEAU (H.) - Physique du choc et accidentologie. - Revue Générale des Chemins de Fer, no 13, nov. 2013.
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs – Opérateurs (liste non exhaustive)
Constructeur de matériel ferroviaire (voies, matériels roulants, signalisation)
ALSTOM Transport http://www.alstom.fr
BOMBARDIER http://www.bombardier.com
Constructeur de matériel ferroviaire (véhicules sur rails, transmissions hydrodynamiques)
VOITH GmbH http://www.voith.com
Production de roues, axes, essieux-montés ferroviaires
Groupe GHH-VALDUNES http://www.ghh-valdunes.com
Société nationale des chemins de fer français (SNCF) http://www.sncf.com
Société...
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