Système Arnoux - Définition et Explications

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Le système Arnoux est un dispositif ferroviaire inventé par Jean-Claude-Républicain Arnoux en 1838.

Au début du chemin de fer, l'augmentation de l'empattement des voitures et wagons à deux essieux contribuait à l'usure de la voie et à l'instabilité du matériel alors que la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice...) et la vitesse (On distingue :) augmentaient.

Pour remédier à ces défauts, Arnoux proposa un système d'essieux articulés de façon à ce que l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de dérive de la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) sur 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 alors généralement sur des...) soit pratiquement nul.

Arnoux adapta en fait le système de direction par pivot central (cheville ouvrière) utilisé sur les véhicules hippomobiles en l'appliquant aux deux essieux d'un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) ferroviaire.

Pour que l'inscription dans une 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,...) soit correctement réalisée les essieux étaient couplés par un système de chaînes et poulies horizontales : dès qu'un essieu (Dans un véhicule à roues, un essieu est un arbre placé transversalement sous la caisse et supportant par l'intermédiaire des fusées les roues situées à ses extrémités. Un essieu peut être simplement porteur, ou moteur et/ou...) tournait, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme...) des essieux de la rame se plaçaient en courbe de même rayon. Ce qui, en fait, était un défaut rédhibitoire pour une longue rame dont tous les véhicules ne sont pas simultanément sur une même courbe !

Le problème fut à peu près résolu en adoptant des poulies de diamètres différents sur un véhicule donné. Le changement de direction initial était donné par la locomotive (Une locomotive est un engin moteur, c'est-à-dire se déplaçant par ses propres moyens, utilisé par le transport ferroviaire pour fournir l'énergie de traction à un...) tractrice (En mathématique, une tractrice est une courbe plane parcourue par un point M lié à un point T par les conditions suivantes :) munie de roues de guidage suivant la voie. Celle-ci étant d'ailleurs portée à 1,75 m de large car considérée comme assurant une meilleure stabilité.

Le brevet du système Arnoux fut déposé le 20 mars 1838 sous le n°8342. L'expérimentation (L'expérimentation est une méthode scientifique qui consiste à tester par des expériences répétées la validité d'une hypothèse et à obtenir des données quantitatives permettant de...) se déroula à Saint-Mandé en 1839 et 1840 sur un circuit d'1 km de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) conçu par Alexis Dulong. Les essais démontrant la stabilité et la sécurité du système furent concluants. Les autorités, le duc d'Aumale et de nombreux membres de l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en tenant des séances au cours desquelles des travaux sont...), dont François Arago (François Jean Dominique Arago (26 février 1786, Estagel, Roussillon — 2 octobre 1853, Paris) était un astronome, physicien et homme politique français.), ne tarirent pas d'éloges dans des rapports officiels.

C'est sur proposition de ce dernier, que l'idée de l'emploi du système Arnoux sur la ligne de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du...) à Sceaux se fait jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....) en 1844. C'est le 5 septembre 1844 qu'Arnoux signe avec le Ministère des travaux publics la convention de concession du chemin de fer (Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et de marchandises. Il se compose d'une infrastructure spécialisée, de matériel roulant...) de Paris à Sceaux.

Le chemin de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou...) partait de la Barrière d'enfer (cf. Denfert) avec un bâtiment voyageur construit en arc de cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle. Celui-ci...) car les voies formaient une raquette de 25 m de rayon pour assurer le retournement des rames. La voie suivait ensuite le tracé actuel avec un premier arrêt à Arcueil, puis Bourg-la-Reine dans une courbe de 30 m de rayon.

La montée vers Sceaux s'effectuait par une ligne droite en pente jusqu'à la station de Fontenay-aux-Roses, puis par une succession de courbes en lacet de 63, 70 et 50 m de rayon ; la pente étant de 11 mm/m ce qui était important. L'ensemble constituait un trajet de 10,5 km.

Voir

  • Ligne de Sceaux (La ligne de Sceaux est une ligne de chemin de fer qui reliait initialement Paris (Denfert-Rochereau, puis Luxembourg) à Limours et au Plessis-Robinson. Désormais, cette ligne est intégrée au...)
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