Article

1 - CONTACT ROUE-RAIL

2 - ADHÉRENCE ROUE-RAIL

3 - ADHÉRENCE EN TRACTION ÉLECTRIQUE

4 - ADHÉRENCE EN FREINAGE

5 - PERFORMANCES DES TRAINS

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : D5535 v1

Traction ferroviaire - Adhérence par commande d’effort

Auteur(s) : Jean-Claude ALACOQUE, Pierre CHAPAS

Date de publication : 10 nov. 2005

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RÉSUMÉ

Le phénomène d’adhérence conditionne considérablement les performances ferroviaires, il permet l’accroissement des charges remorquées et des accélérations, ainsi que la réduction des distances d’arrêt. Pour ces raisons, il fait l’objet de développements continus. Cet article se propose de traiter le processus de frottement au contact roue-rail dans le domaine de la traction par moteur à collecteur, puis à induction. Il décrit également les dispositifs de régulation du glissement de la roue par rapport au rail, en traction et en freinage.

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Auteur(s)

  • Jean-Claude ALACOQUE : Ingénieur Supélec - Ingénieur automaticien à ALSTOM Transport – Systèmes Électroniques (Villeurbanne) - Senior expert en systèmes de traction ferroviaire

  • Pierre CHAPAS : Ingénieur DPE - Senior expert ferroviaire

INTRODUCTION

Le frottement de deux corps en contact régit tous nos déplacements, transports terrestres et chemin de fer en particulier, où il en est le théâtre avec une acuité singulière. Roue et rail en acier sont dotés d’un très faible coefficient de frottement : atout sans égal du point de vue rendement énergétique de la traction, mais contrepartie délicate dans l’exercice de l’effort de freinage. L’adhérence conditionne donc les performances ferroviaires : c’est la seule explication du tracé des lignes de chemin de fer construites au XIXe siècle : rampes et pentes les plus faibles possibles ont façonnées les itinéraires dits « de vallées » (tableau A).

Le développement de la traction électrique a posé de nouveau le problème de l’adhérence. Effort, vitesse, donc puissance, sont sans commune mesure avec la traction à vapeur et pouvait-on les mettre en œuvre sur le même contact roue-rail ? C’est la démonstration que se propose ce dossier.

Après avoir rappelé le processus du frottement au contact roue-rail, nous décrirons les étapes et les réalisations actuelles dans le domaine de la traction par moteur à collecteur, puis à induction, ainsi que des dispositifs de régulation du glissement de la roue par rapport au rail, en traction et en freinage. Les résultats atteints conditionnent les charges remorquées, en traction, et les vitesses limites en termes de distances d’arrêt, en freinage. Le cas très particulier du métro sur pneumatiques trouve sa principale justification dans l’accroissement de l’adhérence qui rejoint celle du transport routier.

La gestion de l’adhérence, loin d’être une solution définitivement acquise, fait l’objet de développements continus. Elle représente l’argument majeur de l’accroissement des performances exigées pour que le chemin de fer garde son avantage de transport le plus performant en termes énergétiques et l’un des moteurs du développement durable.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d5535


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Les Chemins de Fer.  -  – Larousse (1964).

  • (2) - O.R.E -   Construction d’une locomotive d’essai à caractéristiques d’utilisation variable  -  . Rail International (mars 1970).

  • (3) - CURTIUS (E.W.), KNIFFER (A.) -   Nouvelles données relatives à l’adhérence entre roues et rail.  -  Elektrishe Bahnen no 9 (1950).

  • (4) - GARREAU (M.) -   L’aptitude au démarrage des fortes charges des locomotives électriques monophasées 50 Hz à redresseurs ignitrons.  -  Revue Générale des Chemins de Fer (oct. 1955).

  • (5) - NOUVION (F.), BERNARD (M.) -   Connaissances nouvelles sur l’adhérence.  -  Revue Générale des Chemins de Fer (mars 1961).

  • (6) - HERTZ (H.) -   Über die Berührung fester elastischer Körper.  -  Journal...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • *

  • Composantes et applications électrique du système ferroviaire

  • Dimensionnement du matériel roulant ferroviaire

1 Normalisation

NF A 45-317 avril 1982 Laminés à chaud. Rail Vignole type 60 kg/m et éclisse. Profil : caractéristiques et tolérances.

NF F 01-115 octobre 1994 Matériel roulant ferroviaire. Profils de roulement pour voie normale. Caractéristiques.

UIC 615 c cf. réf. .

HAUT DE PAGE

2 Thèses récentes

Se reportera à la référence .

HAUT DE PAGE

3 Constructeurs-Fournisseurs (liste non exhaustive)

Faiveley Transport

http://www.faiveley.com

Alstom Transport

http://www.alstom.com

SNR

http://www.snr.bearings.com

HAUT DE PAGE

4 Organismes

UIC Union internationale des chemins de fer

http://www.uic.asso.fr

ORE Office de recherche et d’essais de l’UIC

...

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