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Insuffisance de dévers

Dans le profil en travers d’une voie ferrée en courbe, l’insuffisance de dévers est l’écart, négatif, entre le dévers théoriquement nécessaire pour compenser la force centrifuge et le dévers réel.

Force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles...) centrifuge, danger et inconfort des passagers

Dans les courbes, les véhicules ferroviaires sont soumis, comme tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) mobile en déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense...), à une force centrifuge proportionnelle au carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la même mesure. Un...) de la vitesse (On distingue :) de déplacement et inversement proportionnelle au rayon de la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont...), qui tend à les pousser vers l’extérieur de la courbe.

De ce fait les véhicules exercent sur la voie des efforts latéraux qui peuvent présenter un danger au-delà d’une certaine vitesse.

En outre, les voyageurs (Les Voyageurs est un épisode de la série télévisée Stargate Atlantis. C'est le cinquième épisode de la saison 4 et le 65e épisode de la série.) présents dans les véhicules ressentent aussi cette poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.), source d’inconfort.

Trois possibilités

Relever le rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie ferrée. Ils reposent...) extérieur

Pour compenser la force centrifuge, les constructeurs de voies ferrées inclinent la voie en relevant la file de rail extérieure. La différence de niveau entre les deux files de rail s’appelle le " dévers ".

Nécessité d'un compromis

Cet écart résulte en pratique d’un compromis, toujours inférieur à la valeur maximum théoriquement nécessaire.

En effet, la vitesse des trains est variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule,...), soit parce qu’il s’agit d’une ligne mixte où circulent des trains dont la vitesse limite autorisée est différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des...) (rapides, omnibus (À Nantes, au début du XIXe siècle, un jeune homme, Étienne Bureau, imagine un véhicule pour transporter les employés de son grand-père, un armateur, entre ses bureaux de la rue Jean-Jacques Rousseau et les...), fret (Le transport de marchandises est une activité économique réglementée, à la fois par chaque pays et au niveau international.)...), soit sur une ligne spécialisée où circulent des trains homogènes (par exemple une ligne LGV) par suite des aléas de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.), un train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises),...) pouvant même, éventuellement se trouver arrêté dans la courbe.

Il en résulte :

  • pour les trains plus rapides une insuffisance de dévers
  • pour les trains plus lents à l’inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est...) un excès de dévers.

Dévers théorique et pratique

En France, le dévers est en général pris égal au 7/10 du dévers théorique calculé pour la vitesse maximale pratiquée sur la ligne, tout en restant encadré dans certaines limites établies par l’expérience.

Ce dévers théorique vaut d = 11,8 v2/r, d en mm, v étant la vitesse maximum en km/h et r le rayon de la courbe en mètres.

Augmenter le rayon des courbes

L’autre moyen de réduire la force centrifuge est d’augmenter le rayon des courbes. Ainsi sur les lignes parcourues à 160 km/h, on ne descend pas en dessous de 1000 m pour les rayons des courbes, et de 4000 m pour les lignes à grande vitesse LGV.

Utiliser des train pendulaires

Pour le confort des voyageurs, on peut également utiliser des trains pendulaires.

Dans ce cas l’inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de l'écliptique, c'est-à-dire le plan...) de la caisse (Les caisses en bois servent à emballer des produits en plusieurs pièces, qui doivent être livrées ensembles.) compense l’insuffisance de dévers au moins partiellement.

Mais cela ne change rien aux efforts imposés à la voie, qui sont au contraire amplifiés si on accepte de franchir une courbe donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) à vitesse plus élevée.

Raccordement parabolique et confort des voyageurs

Le confort des voyageurs dépend aussi des variations de cette insuffisance de dévers à l’entrée et à la sortie des courbes.

Pour y parer, on adopte dans ces zones des formes de courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure quantitative du caractère « plus ou moins courbé » de cet objet. Par exemple :) progressive dite " raccordement parabolique ".

Il s’agit de zones délicates pour la stabilité des véhicules, car il se forme du fait de l’inclinaison progressive de la voie un " gauche ", ce qui signifie que les quatre points correspondants aux points de contact des roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) d’un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) ne sont pas dans le même plan.

Discussion sur l'intérêt des rames pendulaires

Les réseaux qui utilisent fortement l'insuffisance de dévers ont peu d'intérêt à utiliser des rames pendulaires car le dispositif doit "rendre du confort" aux passagers et interdit, par là même, de conserver la même insuffisance de dévers qu'en rame non pendulée.

En quelque sorte, la pendulation est grignotée de 1/3 à 2/3 par cette restitution de confort( absence d'effort latéral infligé aux passagers).

Quand on ajoute les investissements sur la banquette de ballast ( Le ballast est le lit de gravier qui supporte une voie de chemin de fer. Les ballasts sont des réservoirs sur les bateaux permettant de changer l'immersion ou l'équilibre. Le...) pour contenir l'accroissement des efforts latéraux, les modifications de la signalisation et des passages à niveau, de la traction électrique, la création d'évitements pour dépasser les trains plus lents( à trafic constant), la réserve de matériels à chaque point (Graphie) pour faire l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences...), on s'aperçoit que les collectivités locales rechignent à financer un tel montage.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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