On pourrait appeler ce topic également:
Bad trip au pays de l'adhérence.
Pour ce qui est du roulement des engins Fulgurex et Lematec, le moins que je puisse dire, c'est que j'en suis presque toujours déçu: Mais bon, j'ia eu aussi de sévères déceptions avec du matériel standard...
Suivant le matos, j'ai rencontré différents symptômes dont certains à mon grand désespoir se sont retrouvés cumulés sur une seule machine:
_ Patinage, surtout dans les rampes et particulièrement si la rampe comporte une ou des courbes...
_ Faible puissance de traction.
_ Démarrage saccadé rappelant le bon vieux Jouef de mon enfance.
_ Démarrage à des tensions supérieure à 4,2/4,5 Volts, là encore cela rappelle le Jouef... mais voir plus loin...
_ Absence d'adhérence, laquelle entraine après le patinage, mais là, c'est souvent un problème de masse assez facilement curable, mais nécessitant beaucoup d'essais, donc de démontages/remontages.
_ Absence de couple nécessaire au démarrage avec une longue rame.
Mais certains modèles marchent assez bien: Par exemple la Lemaco Be 5/7 BLS... Il faut juste lui rajouter du lest car elle est un peu légère: Le lest augmente son adhérence, et chez moi elle traine sans problème, en rampe, ses 12 voitures, dont 2 en métal (du Fine Scale Munchen...)
Les modèles les plus récents sont munis de moteur à rotor sans fer, mais l'absence de bandage, et de lest décent font que le comportement en ligne est décevant.
Je n'ai pas de vapeur Française, j'ai failli acheter il y a quelques années la 241P, mais je ne m'étais pas encore converti à l'achat de modèles "haut de gamme".
Par contre, je possède un parc Suisse qui commence à être plus que décent...
Quelque unes de mes expériences et déboires en vrac au niveau de l'exploitation de ces engins:
_ Besoin d'avoir un réseau irréprochable: Les faibles qualités d'adhérence nécéssitent un réseau avec de larges rayons, des aiguillages à faible angle de déviation, des courbes/contrecourbes avec une zone de transition rectiligne supérieure de 20% à la longueur max de la rame tractée. Et si possible pas de courbe en rampe... des rails parfaitement propres, et peu de pertes de courant en ligne. Autant dire presque mission impossible, à moins d'avoir beaucoup de place, si on pratique l'échelle N comme moi pour faire rouler de longues rames...
_ Résultats variables pour le démarrage: Saccades, démarrage à des tensions >4 Volts: Survenant sur le matériel ancien, on se rend compte que la qualité de l'alimentation y est pour beaucoup: J'ai obtenu les meilleurs résultats avec un transfo Trix à courant pulsé, qui n'est plus commercialisé... (démarrage obtenu aux alentours de 2volts) A ma grande surprise, une alim Titan à courant pulsé s'est révélée décevante.
C'est pour cela que je me suis converti aux moteurs RSF pour l'ensemble de mon parc et que je suis revenu au 12V CC pur. Je n'exploite pas en numérique. La conversion se fait petit à petit, et c'est long. Mais les résultats obtenus en valent la peine.
En "upgrade", yo je kiffe à donf le terme:
_ Moteur à rotor sans fer SB modellbau (kit d'adaptation) sur les anciens modèles. (deux engins pour l'instant)
Les nouveaux modèles, chez Lematec sont équipés de moteurs à rotor sans fer. Et ce sera probablement le cas de la BB8100.
_ ou Remotorisation complète: Moteur + volants inertie + trains d'engrenages ce qui suppose d'effectuer un infâme bricolage avec démontage presque complet du modèle, des essieux, et... perte de la garantie, dont de toutes façon je n'ai que faire... Mais là ce n'est pas moi qui ai opéré à 100%: Pour les essieux et leur modif (sur un tour numérique, je me suis adressé à un pro...) ( une loc en cours de modif)
_ En sus: Ajouts de bandages, ce qui peut vite tourner au cauchemar, car il faut là encore parfois désosser complètement la bébête. Et c'est un peu le casse tête pour trouver la bonne taille en diamètre et largeur. Mais cela améliore grandement l'adhérence, à condition toutefois de veiller à leur emplacement correct et au bon captage du courant par les autres essieux.
L'emplacement des bandages: Je n'ai pas trouvé de règle absolue: C'est selon les engins et il faut procéder là encore avec la méthode "essais et erreurs". Mais c'est fou ce qu'un simple changement de l'emplacement d'un bandage peut améliorer l'adhérence.
_ Et une idée rigolote péchée ( c'est le cas de le dire) chez un homologue Suisse, à la suite de mes déboires avec mes vapeurs B3/4 et C3/4 qui, elles, sont du matériel récent, mais présentaient les mêmes défauts apparemment que la 241P: Lest à base de... poudre de tungstène !
Travaillant dans le domaine scientifique, j'ai emmerdé tout le monde pour trouver ce fameux produit miracle, jusqu'au moment ou le collègue m'a dit que c'était utilisé par... les pécheurs !
Et on peut en avoir par exemple là:
http://www.euro-fly.com/peche_mouche/32a_lestages_tungstene/32a_lestages_tungstene.htmComme quoi, les pécheurs sont meilleurs que nous ! Il y a longtemps qu'ils ont abandonné le plomb !
Globalement lorsque l'on rencontre des problèmes de traction il faut vite se poser la question de l'adhérence et revenir à quelques considérations de science physique pour les résoudre. Bon, je ne suis pas doué pour la mécanique mais tout de même:
Si le moteur est quasi sans reproche et en théorie suffisamment puissant comme cela semble être en général le cas pour nos merveilles Suisses; montées parfois en Corée du Sud, il faut donc tourner notre attention sur:
_ La répartition de la masse adhérente.
Plus une rame est lourde et plus il faut d'adhérence: Le couple doit être maxi au démarrage, car la résistance à "l'arrachement du convoi" tend vers l'infini. Et je n'aime pas l'infini.
Lorsque le convoi roule la force de traction nécessaire pour entretenir une vitesse en palier tend à diminuer: Le couple nécessaire peut être plus faible. Pourquoi: Eh bien c'est là qu'intervient ce qu'on appelle la force d'inertie...
Dit de manière plus simple comment peut on améliorer? Tout le monde connait plus ou moins la solution ! En plus de l'adaptation de la motorisation, ajouter au moins un bandage pour améliorer l'adhérence et lester la loco en fonction de la masse à tracter et de sa propre masse.
Le rôle du bandage est d'augmenter le coefficient d'adhérence: Sa matière offre une meilleure transmission de l'effort sur le rail que le roulement acier/acier ou acier/maillechort...
Il faut aussi parfois lester les voitures un peu trop légères. Lester permet d'améliorer l'adhérence.
D'où l'utilité de la poudre de tungstène: Pourquoi me direz vous. Et pourquoi pas de la poudre de Gougnaffium421 hein ???
Eh bien parce que à l'échelle N, le lest en plomb a ses limites: Essayez de trouver la place pour ajouter 150g de plomb dans une C3/4 et vous comprendrez le problème: Le plomb c'est lourd, mais trop volumineux. Si vous voulez lester un engin de petite taille, vous vous heurtez à la place disponible dans la caisse ou la chaudière. Or l'avantage des poudres de tungstène, c'est d'être, suivant ce qu'elles contiennent; de 70% à 200% plus "lourdes" que le plomb à volume égal. Moi je préfère parler de masse volumique, mais bon je ne vais pas commencer à vous emmerder avec des calculs de molles ! Bon on pouvait penser au platine, cela aurait été pas mal, mais c'est un peu cher. Et le plutonium outre qu'il ne se trouve pas pour le moment chez Mr Bricolage, présente quelques inconvénients difficilement admissibles dans une maison !
Et pourquoi de la poudre et pas du tungstène massif ? Eh bien c'est là que l'on arrive au problème 2: les roues !
_ Les roues: C'est le deuxième problème qui vient interférer dans la masse adhérente: Comme les ingénieurs ferroviaires d'après guerre, nous somme confrontés au même problème avec nos joujoux: La répartition de l'adhérence sur les roues et évidemment, le problème des roues motrices et des roues porteuses, mais aussi leur diamètre ! Autrement dit nous sommes forcés d'en arriver à la notion d'effort à la jante, nottemment au démarrage ! D'où mon orientation rapide vers les moteurs RSF: La plupart autorisent un couple au démarrage plus élevé à tension égale que les moteurs électriques standard. Et donc un effort à la jante supérieur !
Prenons un exemple simple: Pourquoi ne trouve t'on plus de 2D2 de nos jours ?
Hein quoi, j'en vois qui dorment au fond de la salle !
Bon on continue, donc disais-je: The problem of the repartition of the mass:
C'est là que l'on réalise l'utilité de la poudre:
Si on ne voit plus de 2D2 de nos jour, mais que des CC ou des BB, voir maintenant des CoCo et BoBo, l'explication doit être cherchée au niveau de l'adhérence et du nombre de roues motrices: Explication: Pour obtenir l'adhérence maximale et l'effort à la jante maximal il faut que: Le maximum de la masse de la loc soit répartie sur le maximum d'essieux moteurs qu'elle comporte. C'est pourquoi pour les BB ou CC on parle de locomotives à adhérence totale: Toute la masse est répartie sur tous les essieux moteurs.
Autre paramètre qui vient interférer: Le diamètre des roues. On en reparlera après succintement !
Si les 2D2 ont été abandonnées c'est parce que leur masse était beaucoup trop importante pour être répartie en totalité sur les essieux moteurs et que, à l'époque, la puissance des moteurs électriques, mais surtout leur couple était insuffisant pour envisager des engins à adhérence totale de forte masse. Car, à l'inverse de ce que j'ai exposé supra, si la masse est cette fois ci trop importante, on patine aussi au démarrage! D'où l'ajout de deux bogies porteurs, servant à soulager les essieux moteurs d'une partie de la masse totale.
Cette conception des locomotives offre un inconvénient majeur: En augmentant le nombre d'essieux, surtout lorsque ceux ci sont non moteurs, on obtient les résultats suivants:
_ On augmente le coefficient de friction, donc en clair pour ceux qui ne dorment pas au fond de la salle, la résistance à l'avancement, surtout au démarrage. Car je vous le rappelle, au démarrage cette résistance tend vers l'infini et gna gna gna gna...
_ On diminue pareillement le coefficient d'adhésion de l'engin, puisque la masse est en partie répartie sur des essieux non moteurs, donc ne participant que très peu à l'adhérence et au couple...
Autre remarque: Les essieux moteurs sur les 2D2 comme sur les vapeurs sont de diamètre plus important que les essieux porteurs: Pourquoi: Si les essieux porteurs étaient de même taille que les essieux moteurs, on augmenterait pareillement leur résistance à l'avancement, autrement dit la friction. Pour bien comprendre, de la même manière, plus vous ajoutez de voitures derrière une loc, indépendamment de leur masse, et plus vous augmentez le coefficient de friction... Vous pouvez faire l'expérience suivante: Lester une voiture à 500g et comparer les performances de cette rame à alimentation égale avec 5 voitures de 100g.
Notons, que je laisse de côté l'aspect longueur: Plus c'est long et plus la résistance à l'avancement est grande...Surtout quand on attaque des courbes, une rampe ou des aiguillages...
_ Globalement: Plus une roue à un diamètre élevé et plus on augmente le coefficient de friction.
D'où par exemple cette tendance à patiner au démarrage des locs style 241P. Si, chez Lemaco ils avaient sorti une 150P avec le même moteur, et la même masse, nul doute que du fait du diamètre inférieur de ses roues, son adhérence aurait été meilleure. CQFD...
C'est aussi ce qui explique que la 141P de la marque a curieusement de meilleures performances que la 241P.
Ne pas oublier que le moteur est probablement le même ou de puissance équivalente...
Par contre dans la réalité, si la 241P était supérieure à la 141P, malgré son nombre d'essieux plus grand augmentant la friction, c'est bien parce que sa puissance embarquée était probablement plus élevée.
D'où, dès l'arrivée de moteurs plus adaptés; le passage aux locs à adhérence totale et cet abandon de la répartition des masses sur différents essieux. Ces locs, par rappport à une 2D2 ont une adhérence supérieure de 30% et plus !
Si on parle coefficient d'adhérence et roulement acier/acier on peut en allant de 0 à 1, dire grossièrement que:
Le coeff d'adhérence d'un 150 est de 0.10 0.15
Celui d'une 2D2 de 0.18 0.21
Celui d'une loc moderne style Prima, FS402B, ou BR185 de 0.30 0.35. Et sur un ICE3 à la motorisation répartie sur toute la longueur de la rame, je ne vous dis pas !!!
Bref, ce chiant exposé pour en arriver à l'utilité de la poudre de tungstène: l'avantage de la poudre c'est que contrairement à du massif on peut:
_Constituer différents récipients et les placer dans la loc pour un bon équilibrage du lestage.
_ Ou mieux, la répartir dans des petits sacs ou des boudins confectionnés à cet effet.
Tout dépend de la place et surtout du volume dont on dispose à l'intérieur de notre loc qui patine.
Mais surtout l'avantage qui nous intéresse c'est, contrairement à un lest massif que l'on est obligé de caser là ou on peut, de pouvoir répartir seulement et seulement sur eux la totalité de la masse du lest sur les essieux moteurs:
Dans mon cas: En maltraitant un peu une machine à plastifier des documents cela m'a permis de confectionner deux boudins qui, casés dans la chaudière, ne font reposer leur masse en grande partie que sur les 3 essieux moteurs de la loc. Si j'avais confectionné des boudins ayant la même longueur que la chaudière, cela aurait réparti plus de masse sur l'essieu porteur, ce qui n'est pas bon...
Autre point rigolo, découvert un peu par hasard: De même que les navires utilisent le ballastage pour obtenir des effets de transfert de masse, par exemple pour tirer au canon et compenser le déséquilibre dû au recul, ou les avions, des compensateurs de lacet et de profondeur, on peut obtenir la même chose avec de la poudre:
dans la confection d'un sac ou d'un boudin, on laisse une petite bulle d'air: Cela permet un déplacement de la poudre en rampe, de manière longitudinale et un peu au niveau latéral: Je m'explique sur ce transfert de masse: Si on laisse un espace mettons égal à 10% de la longueur du boudin on obtient un transfert de masse <=10% dans les rampes.
A quoi sert cette invention diabolique ??? Eh bien en montée par exemple, la gravité transfère la poudre vers l'arrière, alors la masse de lest sur le dernier essieux, celui qui supporte le plus l'effort, augmente et donc on augmente son adhérence en y transférant un peu plus de masse !!! A l'inverse, en descente le transfert de masse tend à faire coller le premier essieux moteur sur le rail, alors que justement il aurait un peu tendance à vouloir jouer les filles de l'air...
Allez, c'est tout pour aujourd'hui
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Dim 17 Fév 2008 - 13:48
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