Rayon de courbure minimal

Introduction

Quel est le rayon de courbure minimum que je dois utiliser pour mon futur réseau ?

Cette question revient souvent sur les forums ou les listes de diffusion consacrées au modélisme ferroviaire. Y répondre n’est pas toujours facile, car même s’il est évident que plus le rayon des courbes est grand, plus le passage des trains est esthétique. Mais malheureusement, il n’est pas toujours possible d’étendre l’étendue de son réseau à l’infini, et donc il est pratiquement impossible de reproduire les rayons réels des courbes qui font plusieurs centaines de mètres.

Il faut donc trouver un compromis entre un espace disponible et des rayons de courbes qui permettent de faire circuler sont matériel roulant premièrement de manière fiable, puis de manière esthétique.

Je vous propose d’étudier deux approches différentes dans la suite de cette article.

Le principe proposé par Joe Fugate

Joe Fugate a proposé une méthode dans la revue Model Railroad Hobbyist Magazine pour définir un rayon de courbe minimum en fonction de ce qui est recherché. Cet article a été publié en anglais, et je vous propose, ici, un résumé de la méthode. Ce principe est selon Joe Fugate applicable à toutes les échelles.

Pour commencer, il faut mesurer le matériel roulant le plus long qui devra passer dans la courbe, que ce soit un wagon, une voiture ou une locomotive, et appelons cette valeur LMAX.

Le rayon minimum, appelé RMIN, est calculé par la formule suivante :

RMIN = LMAX x C

Le coefficient C dépend du but recherché. Joe Fugate propose dans son article d’utiliser les valeurs suivantes :

  • C = 2,0 : Une rame intégrant un ou plusieurs éléments de longueur inférieure ou égale à LMAX pourra circuler dans la courbe de rayon RMIN avec quelques précautions (par exemple en limitant la vitesse, en faisant attention aux éléments de décors ou aux croisements à cause des débattements),
  • C = 2,5 :  Une rame intégrant un ou plusieurs éléments de longueur inférieure ou égale à LMAX circulera de manière fiable sur une courbe de rayon minimal RMIN, dans la majorité des cas (il peut y avoir des exceptions suivant la position et le type d’attelage).
  • C = 3, 0 : Toute rame intégrant un ou plusieurs éléments de longueur inférieure ou égale à LMAX circulera de manière fiable sur une courbe de rayon minimal RMIN.
  • C = 3,5 : En plus d’un roulement fiable, l’utilisation du rayon RMIN correspondant permet d’avoir une bonne esthétique depuis l’intérieur de la courbe.
  • C = 4,0 : L’esthétique est bon depuis une vision aussi bien de l’intérieur et de l’extérieur de la courbe.
  • C = 5,0 : Même le matériel le plus difficile passera sans aucune encombre dans la courbe.

En prenant un exemple chiffré : pour faire circuler un wagon d’une longueur de 14,8 cm, le calcul donne un rayon minimum de 29,8 cm (RMIN = 2 x 14,8). Ce résultat est ensuite arrondi au rayon disponible, par exemple 30 cm.

Les recommandations du MOROP

Dans la norme NEM111, le MOROP recommande des rayons de courbure minimaux en fonction de la longueur maximale des véhicules ferroviaires utilisés.

Pour commencer, le tableau suivant rappelle la définition des échelles et des écartements des rails associés (NEM010).

Ensuite, le tableau suivant rappelle la définition du MOROP sur les catégories de véhicules ferroviaires, en fonction de leur échelle et de leur longueur (NEM103).

Et enfin le dernier tableau définit le rayon minimum à utiliser en fonction de l’écartement (G) des rails et de la catégorie de véhicule.

Comparaison des deux méthodes

Prenons un exemple : une voiture de catégorie A, soit 125 mm à l’échelle N (écartement 9mm).

En prenant la recommandation du MOROP on trouve un rayon mimimal de 198mm (22*9). Avec la méthode de Joe Fugate on trouve un rayon minimal de 250 mm (125*2). Ce second résultat donne avec l’approche du MOROP un coefficient de 27 (250/9).

Toujours en conservant le même type de véhicule et la même échelle, le MOROP recommande un rayon minimal de 315 mm (35*9), ce qui correspond à un coefficient de 2,5 pour l’approche Joe Fugate.

Les recommandations du MOROP permettent d’utiliser des rayons plus faibles que ne le permet l’utilisation de la formule proposée par Joe Fugate.

Conclusions

Les deux méthodes proposées permettent de définir des rayons de courbure minimal. Même si elles ne fournissent pas les mêmes résultats, il faut également prendre en compte quelques autres contraintes.

La première est celle de la place disponible : il faudra toujours essayer d’utiliser les plus grands rayons afin de fiabiliser le roulement des rames en diminuant les risques de déraillement ou de dételage intempestif, et d’améliorer l’esthétisme.

La seconde est qu’il n’est pas nécessaire d’uniformiser les rayons de courbure sur l’ensemble d’un réseau : suivant le type de zone reproduite, comme une gare, un zone industrielle, une pleine ligne, les rayons de courbure peuvent varier comme dans la réalité.

La troisième contrainte peut être apportée par la disponibilité d’éléments de rails dans le commerce en fonction du type de voie qui est utilisé.

Visite à RailExpo 2010

Comme chaque mois de Novembre, RailExpo a eu lieu cette année les vendredi 12, samedi 13 et dimanche 14 novembre. J’ai profité du pont du 11 novembre pour visiter ce salon le vendredi 12 novembre. Je n’étais pas le seul. Les allées étaient noires de monde, et il était parfois très difficile, voir impossible de s’approcher de certains stands, ou des réseaux exposés. Du coup je suis revenu sans aucune photo.

En ce qui concerne le N, qui est mon échelle de prédilection, pas de scoop. Toutefois, Brassline présentait le premier jet du protype de sa 242, et HOBBY66 celui de la A1A 68000 de Mabar, deux modèles annoncés depuis plusieurs mois. Quelques très beaux réseaux en N et Nm présentaient ce qu’il est possible de faire à l’échelle 1/160ième. Régions et Compagnies présentait son premier modèle en N : une gare avec une halle accolée et un abri de quais.

En HO, il y avait quelques belles réalisations. J’ai surtout beaucoup apprécié un ensemble de modules représentant une reproduction libre de la voie ferrée qui borde le lac du Bourget. Ce réseau m’a marqué par mise en scène, le décor étant divisé en quatre plans dans le sens de la profondeur. Le plan d’eau occupe toute la longueur des modules au premier plan. Cette grande étendue d’eau est agrémentée de barques et petits dériveurs et voiliers. La route longe le lac. La circulation des camions et voitures y est assez dense. Viens ensuite la double voie ferrée sur lesquelles circulent des trains marchandises ou voyageurs. Alors que ces trois premiers plans ne présentent pas de grandes dénivellations, le dernier quart du décor s’élève rapidement : roches, falaises, maisons accrochées à flan de colline. Le résultat est stupéfiant : c’est un vrai écrin pour les trains qui le traverse à pleine vitesse.

Au bilan, le portefeuille a été allégé, car je n’ai pu résister à l’achat des wagons de transport de céréales à 2 essieux de N160. Cette édition était égale à elle même, même si la surface de présentation était largement augmentée.

Si vous souhaitez voir quelques photos je vous propose de suivre ce lien qui vous emmène sur le Forum du N, ou bien celui-là sur le Forum de LR-PRESSE. Voici également quelques vidéos trouvées sur YouTube et postées respectivement par DNRPHIL et MINIATURE92.

T-TRAK : Suite de construction des modules

Pour faire suite à l’article précédent qui décrivait le principe du système T-TRAK, je vais maintenant évoquer la construction des modules et la constitution du premier réseau.

Les modules peuvent être construits en utilisant divers matériaux de base comme bien sûr le bois, mais également le plastique. Pour ma part j’ai choisi de construire mes premiers modules T-TRACK en utilisant du carton plume. Le carton plume est un sandwich composé d’une feuille de polystyrène encadré de deux feuilles de cartons fin. J’ai choisi d’utiliser des feuilles de 10mm d’épaisseur. Cela est suffisant pour conférer une rigidité suffisante pour les modules de la taille du standard T-TRAK.  Tous les modules que j’ai construit actuellement se composent de 5 pièces : un plan de roulement, et 4 côtés. La découpe est effectuée au cutter et les pièces sont collées entre elles en utilisant un pistolet à colle acheté comme les feuilles de carton plume dans un magasin d’articles pour arts plastiques.

Pour finaliser les modules il est nécessaire d’intégrer les « pieds » permettant d’ajuster la hauteur du plan de voie par rapport au plan de pose du module. Ce réglage est nécessaire lorsque un réseau est mis en place en chevauchant plusieurs tables. Comme il n’est pas certain de pouvoir disposer toutes les tables à la même hauteur, chaque module doit comporter à chacun de ces quatre coins de pieds permettant d’ajuster la hauteur du plan des voies. Le plan des voies doit être placé à 70mm au dessus du plan de pose du module. Par défaut, les modules ont donc une hauteur de 70mm comme cela est précisé dans le premier article. Les pieds permettent de régler la hauteur jusqu’à 100mm. Ces pieds sont constitués d’un morceau de bois tiré d’une barre, et de boulons à frapper dans lequel sont inserrés des vis à tête arrondies.

La dernière étape est d’intégrer une prise de courant sur un module. Pour ma part, j’ai choisi de placer cette prise de courant sur le module double (620mm). Cette prise de courant met en œuvre des rails Kato de référence (20-041). Un trou est placé sous les rails afin de pouvoir atteindre le connecteur Kato qui est placé sous les rails. Le fil bleu du connecteur est placé afin d’alimenter pour chaque voie le rail extérieur. A l’autre extrémité, un prise de type RCA est utilisée, l’âme centrale étant reliée au fil blanc. Les quelques photos suivantes permettent de préciser ce texte.

Le dessous d’un module intégrant la connexion électrique


Détail sur les connecteurs Kato

Une fois ces derniers détails réglés, il est possible de faire un petit réseau simple. Ce réseau est un double ovale. Les modules sont « encliquetés » les uns aux autres en profitant de la connexion électrique et mécanique des rails Kato. Puis ensuite, deux alimentations (une par voie) est connecté grâce aux prises RCA présentent à l’arrière du module.

Un réseau de base constitué de 5 modules T-TRAK


Connexion électrique du réseau

Lorsque les modules sont prêts, le petit réseau présenté sur les figures précédentes est assemblé en moins de 5 minutes, y compris la connexion électrique. Le démontage ne demande pas plus de temps. Pour finir, voici une vidéo présentant la circulation de deux autorails X73500 produits par Mikadotrains.

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Ligne Caen à Flers : du côté de Clecy

En Normandie, La ligne de chemin de fer de Caen à Flers suit la vallée de l’Orne dans le cadre de paysages sublimes.  Cette ligne a été fermée à la circulation dans le courant des années 1970 mais il reste de nombreux vestiges. En Suisse Normande, cette voie ferrée traverse la campagne près de Clecy (département du Calvados). Je vous propose quelques photos prises lors d’un séjour familial à la campagne.

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Cette voie ferrée côtoie par endroit une petite route de campagne. Il est donc facile d’y accéder et se promener près des rails. Je suis allé jusqu’au viaduc au dessus de l’Orne. Comme le montre les photos, bien quelle ne soit pas utilisée la voie paraît en bonne état, et les traverses en bois ont été remplacées par endroit par des traverses mixtes fer/béton.

Je ne sais pas si cette voie ferrée reverra un train un jour, mais c’est dommage car les paysages traversés, la vallée de l’Orne comprend de nombreux vestiges industriels, devraient permettre d’assurer un train de découverte touristique.