CHAP 0 INTRODUCTION
0.1. CHOIX ET INTERET DU SUJET
La voie ferroviaire est un moyen de
transport terrestre très important parce qu'elle nous aide à
déplacer des grandes charges et sur des longues distances. Ceci se
remarque surtout lorsque la société de chemins de fer est
à l'arrêt. La province du KATANGA éprouve des
difficultés d'approvisionnement des certaines denrées
alimentaires. Néanmoins, ce moyen de transport terrestre présente
des manquements, qui retardent et insécurisent l'action des
opérateurs chargés de manipuler les aiguillages. C'est notamment
sur le plan technique, lors du changement des voies l'arrêt auquel
est astreinte la locomotive à une certaine distance pour que l'
aiguilleur agisse sur un mécanisme de changement de voie qu'on
appelle aiguillage.
La majeure partie des aiguillages en
République Démocratique du Congo est mécanique. Leur
manoeuvre expose les aiguilleurs à des intempéries et oblige au
coupleur à fournir des efforts physiques considérables pour la
manipulation; ce qui entraine une grande perte de temps. Par ailleurs, en
cas d' emballement de la locomotive , la ligne est souvent
exposée à une destruction rapide. Il convient de la
protéger contre les accidents et la destruction des
infrastructures. Pour palier aux inconvénients que présente
le système de manoeuvre mécanique de l' aiguillage, il
nous a été inspiré à intituler ce
présent travail;
« L' avant - projet d' aiguillage automatique
des chemins de fer à l' aide d' un système
hydraulique ».
0.2. PROBLEMATIQUE DU TRAVAIL
Nous comptons découvrir à
travers ce travail ,les problèmes qui découlent de
l'automatisme, voila pourquoi nous nous sommes poser, quelques questions,
pour arriver à automatiser l' aiguillage des chemins de fer .
Quel moyen pouvons-nous utiliser pour
assurer la commande à distance de l'aiguillage ?
Quels sont les organes de transmission
hydraulique nous pouvons employer pour actionner l'aiguillage ?
Nous pensons que les capteurs seront
mieux indiqués pour assurer la commande à distance de l'
aiguillage et un vérin hydraulique serait l'organe de
transmission hydraulique le meilleur pour actionner l' aiguillage .
0.3. DELIMITATION DU SUJET
Pour être efficace, notre étude
est limitée dans le temps et dans l' espace. Sur le plan
technique, nous allons nous limiter, sur le fonctionnement du circuit
hydraulique de commande de l'aiguillage, la présentation du circuit
de pilotage de distributeur à commande proportionnelle, et enfin
sur le principe de calcul des aiguilles .
0.4. METHODES ET TECHNIQUES
Pour vérifier nos hypothèses et
atteindre les objectifs poursuivis par notre travail, nous avons fait
recours à un certain nombre des méthodes et techniques, qui
nous ont permis de récolter , de traiter et d' interpréter
les données obtenus sur terrain.
A) METHODES
Selon PINTO et GRAWITW, la méthode
est l' ensemble des opérations intellectuelles par laquelle une
discipline cherche à atteindre les vérités qu'elle
poursuit, à les démontrer et à les
vérifier1(*).
Les méthodes suivantes ont
été indispensables à l'élaboration de ce
travail.
A .1. LA METHODE HISTORIQUE
Il convient de retenir que, comparer c'est
chercher simultanément les ressemblances, et les différences
entre deux ou plusieurs choses, entre deux ou plusieurs
événement , dans le but de trouver une explication. Elle
nous est venue en aide pour expliciter la différence entre le
système manuel et système automatique .
A.2. LA METHODE D'ANALYSE DYNAMIQUE
Cette méthode considère le
changement dynamique comme faisant partie de la matière
technique.
Nous avons jugé utile, de travailler
sur une longue période par rareté des documents.
B) TECHNIQUES
Les techniques constituent l'ensemble des
moyens et des procédés, qui permettent à un chercheur
de rassembler des information originales sur un sujet
donné2(*).
En raison de sa complexité ,
pareille étude n' est pas facile a mener. C'est pourquoi nous
avons opté pour :
B.1. LA TECHNIQUE DOCUMENTAIRE
Qui consiste à interroger les
documents pour obtenir les informations nécessaires à la
recherche. Elle nous a permis de consulter les documents, les sites
Internet et quelques travaux et ouvrages généraux.
La technique documentaire exige donc au
chercheur, d' examiner plusieurs documents , qui nous ont permis d'
avoir des données nécessaire pour notre étude.
B.2. LA TECHNIQUE D'OBSERVATION
Elle consiste à observation des
faits déjà réalisés et présents pour
ressortir une critique constructive.
Elle nous a été d'une
grande importance dans le choix du sujet, et même dans l'
obtention des certaines données .
0.5. DIFFICULTES RENCONTREES
Il est évident que nous puissions
rencontrer certaines difficultés. Nos recherches n'ont pas
été aisées. Les difficultés, auxquelles nous
avons eu à faire, sont essentiellement dues au manque des
moyens matériels et financiers, (conséquence de la crise
économique ) ainsi qu' à la collecte des
données . Ces dernières ont été mises
à notre portée difficilement. Aussi, nous nous trouvions
devant des situations difficiles, pour accéder aux informations
dont nous avions besoins.
De ce fait , il nous a fallu beaucoup
d' humilité, de modestie , de patience et de contour pour pouvoir
obtenir certaines informations et données.
0.6. SUBDIVISION DU TRAVAIL
Le présent travail est
articulé sur quatre chapitres en dehors de l'introduction.
Le premier chapitre porte sur la
présentation du système d'aiguillage actuel. Le
deuxième parle de l'établissement de mécanisme
automatisé de l'aiguillage. Le troisième chapitre consiste
à une étude mécanique de l'implantation de l'aiguillage.
Et enfin le quatrième parlera de l'automatisation de l'aiguillage.
Une conclusion générale sera la sanction finale et ouverte
à toute la crème scientifique et intellectuelle qui la lira.
CHAPITRE I PRESENTATIO DU SYSTEME D'AIGUILLEGE
ACTUEL
1.1. DEFINITION DES CONCEPTS
1.1.1. Aiguillage
L' aiguillage est un dispositif qui permet
aux trains de changer des voies. Il permet d'assurer la gestion des
circulations dans les bifurcations et les croissements
d'itinéraires.
Les appareils des voies sont des
éléments de la voie ferrée qui permettent d'assurer
le support et le guidage d'un véhicule sur un itinéraire
donné lorsque d'autres itinéraires en divergent ou le
traversent.
1.1.2. Automatisme
L'automatisme se définit comme l'
exécution automatique des tâches industrielles, scientifiques,
ou administratives sans l' intervention de l' homme .
1.1.3. Le chemin de fer
Le chemin de fer est une voie sur
laquelle circule une locomotive et les wagons.
1.1.4. Système
Un système technique se
définit comme étant un ensemble structuré des
fonctions techniques et destiné à répondre à un
besoin ressenti 3(*).
1.1.5. Hydraulique
L' hydraulique est la science qui
traite des problèmes posés par l' emploi des fluides en
mouvement ou au repos. Ses bases scientifiques établies par
Blaise Pascal et par Isaac Newton remontent au 17ème
siècle.
Aujourd'hui, l' hydraulique se
révèle aussi essentielle pour les grandes machines de
fabrication et de production.
L' hydraulique est devenue indispensable
à tous ceux qui réalisent les applications dans l'
industrie moderne4(*).
1.2. OBJECTIF DE L'AIGUILLAGE
Dans l' exploitation des chemins de fer,
l'aiguillage permet aux trains de changer des voies. Il permet en
outre d'assurer les bifurcations et les croissements d'
itinéraires. Ce sont des appareils de voie qui sont
chargés de le guider et de l'orienter de façon
mécanique.
1.3. MODE DE COMMANDE DES AIGUILLAGES
Les aiguillages peuvent être
commandés manuellement, ou automatiquement depuis un poste
d'aiguillage, ou bien à pied d'oeuvre par une personne
habilitée.
Sa technique varie selon les formes
d'exploitation; la capacité du poste en nombre d'itinéraires.
Nous allons prendre un exemple de classement de poste d' aiguillage
par ordre chronologique d' apparition , on trouve :
· Les postes à commandes
individuelles : qui sont des postes où l' aiguilleur ne peut
réaliser les passages des circulations qu' en disposant d'un
ensemble des appareils des voies et les signaux qui composent le
passage .
· Les postes automatiques à base de relais
à transit souple : Leur fonctionnement repose sur une
technologie à base de relais.
· Les postes automatiques à base de relais
à câblage géométrique : Leur fonctionnement
repose sur des relais montés sur des platines prés
câblés.
1.4. CONSTITUTION D'UNE VOIE
En général, les appareils de
voie sont construits et montés en atelier avant d'être
installés à leurs emplacements définitifs.
Il existe plusieurs dispositifs
regroupés sous le terme
d' appareils de voie :
v Les branchements
v Les traverses
v Les taquets d'arrêt et taquets dérailleurs
1.4.1. BRANCHEMENT
Dans le langage courant, les branchements sont
aussi appelés aiguillage.
Pour un appareil de voie de type branchement simple,
on distingue trois parties :
Ø La partie aiguillage qui comprend les aiguilles
mobiles et les contre - aiguilles
Ø La partie intermédiaire qui est
assimilable à la voie courante
Ø La partie croisement qui comprend le coeur de
croisement et les contre - rails.
1.4.2. TRAVERSES
Les traverses sont les jonctions permettant
le croisement à niveau d'une voie par une autre, sans qu' il ne soit
possible d'agir sur l' orientation des trains.
Nous distinguons deux types des
traverses :
Ø Traverses jonctions simples : jonction des
voies uniquement dans un sens de circulation.
Ø Traverses jonctions doubles : jonction des
voies dans les deux sens de circulation .
1.4.3. LES TAQUETS
Les taquets pallient au risque des mouvements
de véhicule non contrôlés. Ils sont utilisés
pour protéger des parties de voie (par exemple la sortie d'un
embranchement d'une voie de stationnement).
Les taquets sont «
dérailleurs » ou « d'arrêt »
selon qu' ils sont prévus pour provoquer le déraillement
sur un coté de la voie ou bien pour arrêter un mouvement
à faible vitesse 5(*).
1.5. COMMANDE DU SYSTEME D'AIGUILLAGE
1.5.1. COMMANDE MANUELLE
L'opérateur devant actionner
l'aiguillage, appelé aiguilleur, agit manuellement sur le levier.
C'est - à - dire , il tourne le levier qui a un contrepoids qui
pèse 20 kg , qui tire les aiguilles mobiles jusqu' à la
partie intermédiaire, qui place la voie dans une position voulue
par l' aiguilleur .
Contrepoids
Tringle
Levier de commande
Fig. 1 : Commande manuelle
1.5.2. COMMANDE A PIED
L' opérateur agit avec le pied sur un levier ,
qui pousse le tringle des aiguilles mobiles jusqu' à une
position demandée par le machiniste de la locomotive .
Levier de commande
Tringle
Fig. 2 : Commande à pied
CHAPITRE II : ETABLISSEMENT DE MECANISME
AUTOMATISE DE L'AIGUILLAGE
II.1. COMPOSITION D'UN MECANISME AUTOMATISE DE
L'AIGUILLAGE
II.1.1 PRINCIPE
Dans ce chapitre nous parlerons du principe
permettant d'automatiser l' équipement existant sur les lignes des
chemin de fer de la SOCIETE NATIONALE DE CHEMIN DE FER DU CONGO . Cet
appareil répondra aux normes de sécurité et de
longévité de la SNCC.
II.1.2 SCHEMA DE PRINCIPE
ZONE D'ETUDE
ZONE D'ETUDE
Fig. 4 Présentation de la zone d'étude
Fig. 3 Présentation de la zone d'étude
II.1.3.ORGANISATION FONCTIONNELLE D'UN SYSTEME
AUTOMATISE
Communiquer avec l'utilisateur constitue le dialogue entre
L'utilisateur et le système
Alimenter en énergie
Distribuer l'énergie
pré actionné
Convertir
L'énergie
(Actionneur)
Transmettre l'énergie
mécanique
Plus
Effecteur
Agir sur les éléments à
transformer
Acquérir
Les Informations capteur
Unité de traitement
Traiter les informations
Energie entrée
Chaine d'information
Grandeurs physique
à acquérir
Information d'état vers l'utilisateur
Consigne issue de
l'utilisateur
La chaine d'énergie
Les grandeurs physiques
Matière d'oeuvre
Etat entrant
Matière d'oeuvre
Etat sortant
La chaine d'information
Fig. 5 : Organisation fonctionnelle
Matière d'oeuvre
Etat entrant
II.2. PRESENTATION D'UN SYSTEME HYDRAULIQUE DE
COMMANDE
Dans l'industrie, il existe plusieurs moyens
pour transmettre une puissance : (l'énergie électrique,
l'énergie mécanique, l'énergie hydraulique, etc.)
L'hydraulique, une technique de puissance assez
ancienne, se traduit par la transmission et la commande des forces par un
liquide (L'huile hydraulique).
Il peut en résulter un mouvement
rectiligne , dans un ou deux sens (vérin simple ou double effet)
ou un mouvement circulaire dans les deux sens (moteur hydraulique) . Ces
systèmes offrent de nombreux avantages par exemple par rapport
à la technique pneumatique. L' hydraulique se caractérise par des
pression de fonctionnement plus élevées pouvant
dépasser les 400 bars contre 7 bars dans le cas de l' air
comprimé. Par conséquent , la force du vérin ou le
couple ( moteur hydraulique) obtenu est élevés pour des
machines de faible encombrement.
L'hydraulique connait aujourd'hui une
évolution profonde et une généralisation d'emploi
très large, par sa souplesse d'utilisation et ses rendements
excellents. Ce mode de transmission de puissance a acquis sur le
marché une place importante dans l' aéronautique, travaux
public , robotique , etc. .
Dans des nombreuses applications industrielles ,
il est demandé, en plus de la transmission de la puissance
hydraulique , la maitrise de la régulation de cette puissance. Il
s'agit donc du domaine, de l'électro hydraulique6(*).
II.2.1 DESCRIPTIONGENERALED'UNCIRCUIT
HYDRAULIQUE DE COMMANDE
Le système hydraulique de commande
que nous allons analyser dans notre travail, sera commandé par un
moteur électrique, qui alimentera une pompe hydraulique. La pompe
à cylindrée fixe alimentera un vérin double effet, via un
distributeur hydraulique à commande électro hydraulique, ainsi
que d'autres accessoires tel qu'une soupape de décharge à
action pilotée, la soupape de sécurité, les capteurs
etc.
Fig. 5 Présentattion d'un distributeur hydraulique
II.2.2. LE CIRCUIT HYDRAULIQUE DE BASE
Pour transmettre l' énergie d' un point
à un autre, il faut constituer un circuit hydraulique comme
suit :
L'énergie est fournie dans la plupart des cas par
un moteur électrique ou thermique
Une pompe va aspirer l'huile dans le réservoir et la
refoule dans le circuit soumis ou non à la pression
Un organe de réception Un vérin
Un filtre son but est d'éliminer la pollution
engendrée par le fonctionnement du circuit
Le réservoir sert à magasiner l'huile utile pour
le fonctionnement du circuit
Fig. 6 : Présente un circuit
hydraulique de base
II.3. PRINCIPE DE CALCUL D'UN CIRCUIT HYDRAULIQUE
Le principe de fonctionnement d' un
système hydraulique étant un moyen simple de transmission de
puissance d' un point à un autre, repose sur le grand principe de
Pascal qui nous dit : « Le fluide étant au repos, la
pression est identique en tout point du circuit ».
La pression est donnée, par cette formule :
F : La force
P =  P : La pression
S : La section
II.3.2. PRESENTATION D'UN CIRCUIT HYDRAULIQUE
Fig 7 : Circuit hydraulique
Moteur
p
Réservoir
Vérin
Distributeur hydraulique piloté
Électriquement
En fonctionnement normal, la commande se
fait électriquement. Le moteur électrique entraine la pompe
hydraulique, qui alimente le vérin en huile sous pression. Le
déplacement de la tige du vérin entraine le tringle, qui
commande la rentrée ou la sortie du tringle de manoeuvre des
aiguilles.
Une fois que la position se stabilise, le
vérin n'est plus alimenté et l' effort de placage des
aiguilles sur le rail fixe est obtenu par un organe de
sécurité.
II.4. CARACTERISTIQUES MECANIQUES DU SYSTEME
II.4.1. EXTRAIT DU CAHIER DES CHARGES
L'extrait du cahier de charge a
été tiré, dans la revue d'étude des
constructions de moteur d'aiguillage de chemin de fer, session 2003.
· Course de la tringle de manoeuvre C1 = 220 mm
· Durée maximale des phases de
basculement : temps max = 3 sec
(Pour chacune de deux phases)
· Effort de placage minimum de l'aiguille sur le
rail : Fp = 9000N
(Pour les deux positions)
· Pression hydraulique maxi de service Ps max =
200 bars
II.4.2 DIMENSIONNEMENT DU CIRCUIT HYDRAULIQUE
Nous devons dimensionner les organes, pour
que le système fonctionne dans la sécurité. Ainsi,
nous commencerons par dimensionner le vérin hydraulique double
effet.
1. Détermination de la course du
vérin
La course est choisie en fonction du
déplacement à réaliser. La longueur de course du
vérin doit au moins être égale à la course
souhaitée (la fin de course se fera en butant sur des
butées extérieures).
Dans notre cas la course sera de
220mm; en considérant l' écartement des aiguilles de 203 mm
pour le branchement de 40 kg/m .1/8 .
2. Détermination du diamètre
Le diamètre du piston est en
rapport direct, avec l' effort axial développé par le
vérin7(*).
2.1. EFFORT THEORIQUE
L' huile situé dans la chambre
arrière du piston , appliqué pour pousser sur toute la
surface du piston . Il en résulte un effort axial théorique
qui est développé par le vérin et transmis au bout
de la tige
Ft
P
Fig 8 Présentation du sens de pousser sur un piston
Fp = effort théorique axial
P = Pression de service à l'intérieur
de la chambre du vérin
S = Surface du piston sur laquelle la
pression s'applique.
Connaissant la pression hydraulique de services
et l' effort de placage minimum de l' aiguille sur le rail Fp.
P max = 200 bar = 200daN /cm2 = 2000 N/ cm2
Fp = 9000 N pour les deux positions
Fp = P.S
S =   =   = 4,5 cm2
Et le rayon sera de
Diamètre du piston
Diamètre de la tige
Surface
à prendre en compte (S3)
Fig 9 Surface d' un piston
La section à prendre en compte est trouvée
à travers la formule suivante :
S3 = S1
- S2
Soit: S3 = ð (r 1 - r2)
avec r1 = Rayon du piston
r2 =
Rayon de la tige
S3 =
Surface à prendre en compte
Lorsqu'un vérin est en conditions réelles
d'utilisation, il développe un effort de poussée
réelle, inferieur à l' effort théorique. Car il faut
tenir compte :
ü Des frottements internes au vérin ;
ü De la contre pression qui est établie dans
la chambre opposée, pour obtenir un mouvement régulier .
On estime, en usage général,
les forces qui s' opposent à l' effort de poussée, aux
environs de 3 à 20 % de l' effort obtenu ( et 10% en
général)
Fr = Ft - Ff
Fr = 90%. Ft
Ft : effort théorique axial
Fr : effort réel
Ff : Forces de frottement et divers
Pour l' effort de la rentrée de la
tige, en considérant le même effort théorique de
Fp = 9000 N, la méthode de calcul est la même
pour le mouvement de la rentée de la tige, mais la surface du
piston sur laquelle la pression de l'huile agit n'est plus la
même. En effet, il faut tenir compte de la section de la tige et
du piston8(*).
CHAPITRE III ETUDE MECANIQUE DE L'IMPLANTATION
DE
L'AIGUILLAGE
III.1. OBJECTIF DU CHAPITRE
Dans ce chapitre , nous allons beaucoup
plus nous pencher : dans la description de l' aiguille ; dans
la composition mécanique de l' aiguille ; dans a l'
étude géométrique des organes de l' aiguillage.
D' après la figure ci - dessous, les
aiguilles aa', bb' sont manoeuvrées autours de talons a'b'. Ce
sont les points a et b qui se déplacent.
Les deux files extérieures de rails
sont continue ; les files intérieures comprennent les
parties mobiles aa' et bb' qu' on appelle les aiguilles parce que ce
sont des rails dont les extrémités sont effilées .
Les pointes des aiguilles peuvent
Ainsi venir s' appuyer sous forme de saillie
sensible, contre les rails extérieurs aux points a et b.
Voie déviée
Voie directe
a
a'
t t
b
b `
c
A
B
C
Fig 10 les fils des rails
N
R
Généralement les deux aiguilles
se déplacent ensemble. Elles sont reliées entre - elles par
une ou deux tringles d' écartement t, articulées de telle
manière que les aiguilles se déplacent .
Dans la position indiquée N du
tringle de manoeuvre , la position normale de la voie est faite pour
la direction AB. Dans la position renversée R, de la direction
AC.
A L' endroit du croisement des rails
intérieurs , des ornières sont ménagées pour le
passage des mentonnets des roues .
Les branchement compte en autre de l'
aiguille et du croissement , l' arc de branchement a' a''.9(*)
III.2. FORME DES AIGUILLES
On utilise des aiguilles rigides, droites
ou courbes et des aiguilles flexibles. Le plus souvent, la voie
principale est la voie directe ou générale c'est -a- dire
qu' elle se présente en alignement droite dans ces conditions ,
l' aiguille bb' donnant accès à la voie déviée
peut être une aiguille.
III.3. ETUDE GEOMETRIQUE DES ORGANES DE
L'AIGUILLAGE
Si nous analysons
géométriquement les organes de l' aiguille, en
considérant le train qui arrive de B et se dirige vers A, selon
la fig. 10, il prend les aiguilles par le talon et trouve la
voie ouverte.
Si l'appareil est disposé normalement,
comme le montre la fig. 10, représentée en pointillé,
les mentonnets des roues roulant contre le rail extérieur,
refouleraient les aiguilles dans la position convenable.
III.3.1. CALCUL DE L'ORNIERE A MENAGER AU TALON
DE L'AIGUILLE DE DEVIATAION
Considérons l' aiguille de
déviation AO de la fig. 11 théoriquement son axe se raccorde
tangentiellement a celui du rail , l' aiguille étant
entaillée pour pouvoir s' appliquer contre le rail .
Au talon A de l' aiguille, il faudra
ménagé une ornière d2 suffisante pour laisser passer
le mentonnet des roues et pour éviter que l' aiguille
effacée ne soit à aucun endroit touchée par le
mentonnet de la roue .
L' ornière d2
représente la distance entre la face latérale du talon
de l' aiguille et la face latérale du rail d' applique .
Elle correspond à la différence
entre l' écartement normal des faces intérieurs des rails
pour une voie neuve 1.435 m et la plus petite valeur de e
d2 = 1,435 - e min
Or la distance réglementaire entre les
intérieures de bandages des roues d' une même essieu est
de 1.360m avec une tolérance de 3mm en plus ou moins , soit
1,357m et 1,363 m
D'où emin = 1.357 + d1
d1 = 33 mm mais il faut tenir compte des
tolérances.
d1 : Largeur réglementaire du
mentonnet
Plus ou moins 1,500m
d 2
R
R
l
d 2 = 110 à 122 mm
Fig 11 aiguille de
déviation
Max 1, 363 m
25 mm
10 mm
1,410 bandage usé
1,426 bandage neuf
Fig 12 Rails et roues
L'épaisseur maximum de d1 (bandage neuf) est
égale à
d1max =   =   = 34.5 mm
Mais quand le bandage arrive à sa limite
d'usure, d 1 = 20 mm.
Il s' ensuit que la valeur minimum de e est :
emin = 1.357 mm + 20 mm =
.377 m
Dans ces conditions, puisqu' la largeur de d 2
de l' ornière doit être au moins égale à :
d2 = 1,435 voie neuve - e min d' ou
d2 = 1,435 - 1,377 = 58 mm
on arrondie à 60 mm
Souvent on prend d2 = 60 mm pour tenir
compte d'un élargissement possible de la voie.
Si nous voulons connaitre la déviation
minimum , c' est - à - dire la distance dd' en axe de l' aiguille
et du rail contre aiguille , nous devons ajouter à d 2 deux demi
- épaisseur de bourrelet du rail soit 72 mm avec le rail de 50
kg / m
62 mm avec le rail de 40 kg / m
Et nous aurons selon le cas : d = d 2 +
72 mm 58 + 72 = 130 mm
d = d
2 + 62 mm 58 + 62 = 120 mm
A. RELATIONS ENTRE LES ELEMENTS DE L'AIGUILLE
DE DEVIATION PROPREMENT
DITE
B
L
D
O
A
R
R
Fig. 13 relation entre
élément de l'aiguille de déviation
Déterminons le rayon de courbure R
de l' aiguille en fonction de la longueur de l' ornière d et de la
longueur L de l' aiguille proprement dite
L = AB = OA
Dans le cercle de rayon R on a L2 =
OA2 = d ( 2R - d )
Et en négligeant d2 devant 2Rd
D' où L2 = 2 R d.
L =  
R =  
La longueur de l' aiguille L, dépend
donc de la largeur d de l'ornière au talon et du rayon R de la
voie a à déviée.
Or, d = 120 à 130 mm
Pour que R soit égale à 400 mètre
avec d = 130 mm il faut :
L 
= 10 ,19 m
Pour le rayon R soit égale à 500
mètres avec d = 130 mm il faut
L= 
= 11, 40 m
Ordinairement , on n' emploie pas des
aiguilles rigides ainsi longues, ce serait insérer dans la voie un
trop long tronçon de rail soutenu, exposé à la
flexion ; en outre , plus l' aiguille est longue plus elle est
lourde et plus sa manoeuvre devient dure. La longueur normale actuelle
des aiguilles rigides est de 5 mètres.
R =   cette formule nous montre que l' emploi des aiguilles
courtes conduit à des aiguilles de petit rayon.
B. RELATION ENTRE LES ELEMENTS PRINCIPAUX
DU BRANCHEMENT
e
A
B
L
D
C
á/2
a
b
á
R
E
R
Fig. 14 relation entre
les éléments du branchement
Soient en considérant la fig 14
L = La longueur total du branchement
comprenant :
v La longueur Aa de l'aiguille proprement dite.
v L'arc de raccord ab du branchement,
v La branche bc du croisement proprement dit jusqu'
à la pointe du coeur mathématique C.
R = Le rayon de le voie de déviée A
C E
á = L'angle du croisement
e = L'écartement de la voie
Quelle est l' influence de l' angle á sur la
longueur L du branchement et la rayon R de la voie
déviée ?
CD = AD (2R - AD) et négligeant AD devant 2
R, on a :
CD = AD X 2R d' où
L = e x 2R et L =   X 2R or e = AD
e =   e = C D tg 
e = L tg  
Or L =   et R =  R =  
Il s' ensuit que les valeurs de la
longueur L et du Rayon R du branchement augmente au fur et à
mesure que l' angle du croisement diminue ; e étant
constante
III. 4 ETUDE DE SECURITE DES ORGANES DE
L'AIGUILLAGE
Dans tout système de commande
des mouvements , nécessitent un système de
sécurité, quelque soit sa forme ou ses performances . Dans
le cadre de notre travail , nous avons résolu
d'inséré, un système de sécurité , pour
palier à certaine défaillance que peut présenter
le circuit hydraulique , lors d'un accident ; exemple
éclatement d'une conduite.
Aussi la manoeuvre à distance des
aiguillages quand ils ont abordés par la pointe comporte
nécessairement des dispositifs de sécurité. En effet
la commande ou manoeuvre est dans l' incertitude sur la position
réelle occupée par l' aiguille de changement de voie.
La course des aiguilles dépend de
la course des transmissions or celle - ci est sujet à des
variations de longueur par suite de l' usure des articulations de l'
extension élastique d' un équilibrage imparfait des
dilatations ; il se pourrait même que la transmission soit
interrompue accidentellement .
Il s'ensuit que, les aiguilles peuvent si
n' obéir qui complètement ou même pas du tout
à la commande . L'aiguilleur ignore donc :
a) si l'aiguille colle contre le rail, contre l'aiguille
b) de quel coté elle colle
c) ou si l'aiguille occupe une position
intermédiaire.
Si nous pouvons avoir la garantie que la
position des aiguilles correspond bien à celle du levier de
manoeuvre ou du mécanisme de commande.
Si les aiguilles ne se trouvent pas
effectivement dans la position qui donne la direction indiquée
par le signal au passage,
Les dispositifs de sécurité sont les
verrous de calage des aiguilles ; les détecteurs de pointes
est les pédales de calage .
Il existe :
Les verrous de calage des
aiguilles
Les verrous de calage des aiguilles
est un appareil de sécurité employé pour renseigner
l' aiguilleur . Il ne peut être introduit dans l' application que
si les aiguilles sont bien placées d' un coté ou de l'
autre . Ils permettent d' empêcher tout déplacement aussi
longtemps qu' il est engagé .
Souvent, il n'y a pas de relation avec le
signal. raison pour laquelle il est intercalé dans la transmission
de commande de l' aiguillage. De fois il est manoeuvré par
une transmission indépendante.
Les détecteurs de pointe
Le fait que l' on peut engager un
verrou de calage constitue déjà une détection , mai
ce n' est qu' une détection élémentaire , car l'
aiguilleur ignore de quel coté l' aiguille est collée .
C'est l' appareil détecteur qui
désigne à l' aiguilleur sur la position réelle de
l' aiguille ( collée à droite ou à gauche ou dans
la position intermédiaire) . le détecteur donnera non
seulement une indication de position , mais , il devra en outre
empêcher la mise au passage du signale correspondant si l'
aiguille ne colle pas dans la position que donne la direction
autorisée par l' ouverture de ce signal .
A la différence du verrou , le
détecteur est intercalé dans la transmission de commande
du signal ou bien il libère un petit levier ou une manette
dont le renversement dégage lui - même le levier de
commande du signal.
Les pédales de
calage.
Les pédales de calage sont des
dispositifs de sécurité qui empêchent le manoeuvre de
l' aiguillage pendant qu' un véhicule ou un train est
engagé sur l'appareil. Sinon, il s' ensuivra un
déraillement10(*).
Dans notre travail , nous allons
utiliser un appareil de verrouillage indépendant du levier de
manoeuvre du changement de voie. le verrou circulaire
manoeuvré par un système de transmission hydraulique.
Nous allons considérer d' une
manière générale le verrou circulaire
manoeuvré par la transmission à double fil.
Néanmoins nous allons remplacer la commande à double
fils par une commande hydraulique.
III.4.1. DESCRIPTION DU VERROU CIRCULAIRE
Le verrou circulaire à manoeuvre
par double fil se compose essentiellement :
- D'une cuve portant en son centre un axe de rotation
A autour duquel tourne une poulie à gorge P.
- Cette poulie porte sur sa face supérieure une
nervure saillante de forme circulaire N . Ou s' enroulent les
chainette relier à la transmission spéciale de commande
du verrou.
- Deux barres B1 et B 2 Placées au - dessus de la
poulie , coulissent dans deux coussinets C1 et portés par la cuve
Fig. 15 vue en coupe d' un verrou circulaire
N
A
P
Fig. 16 vue de dessue d' verrou circulaire
COMMANDE A ETUDIER
La barre B1 est reliée à l'
une des deux aiguilles et la barre B2 à l'autre aiguille. Ces
barres sont indépendantes des tringles de commande de manoeuvre
des aiguilles. Elles n'intéressent que le verrouillage. Chacun des
ces barres porte deux encoches l' une mesure 3 mm et l' autre 22 mm.
L' encoche la plus étroite correspond à la position de l'
aiguille collée contre son rail - contre aiguille , position
pour laquelle le verrouillage doit être précis . L' encoche
la plus large se rapporte à la position de l' aiguille ouverte
pour laquelle la verrouillage supporte une certaine tolérance.
III.4.2. FONCTIONNEMENT
En position normale , la nervure N est
retirée dans l' encoche des barres et son extrémité
vient jusqu' à proximité de la barre B1 . Il s' ensuit
que les deux aiguilles peuvent se déplacer librement quand on
commande le changement de voie .
Pour verrouiller l' aiguille , il suffit
de manoeuvrer la transmission spéciale qui commande la poulie P.
Celle - ci tourne la nervure saillante N qui s' engage dans les
encoches des barres B1et B2 immobilisant ainsi les deux aiguilles .
CHAPITRE IV AUTOMATISATION DE L'AIGUILLAGE
Dans ce chapitre , nous allons bien vous
présenter d' une manière générale le circuit
d' automatisation de l' aiguillage et présenter les
étapes de commande et de manoeuvre de l' aiguillage .
Parlons de la description du circuit
d' automatisation de l' aiguillage. Ce circuit d' automatisation est
constitué des capteurs de détection du signal à l'
arrivée du train et d' un capteur de vitesse qui aura pour
rôle de donner une orientation au train .
IV.1. DEFINITION ET ROLE DES CAPTEURS
Par définition, Les capteurs sont
des composants de la chaine d' acquisition, dans une chaine
fonctionnelle . Les capteurs prélèvent une information sur
le comportement de la partie opérative et la transforment en une
information exploitable par la partie commande .
L' information ici étant une
grandeur abstraite qui précise un événement
particulier parmi les événements possibles pour pouvoir
être traitée.11(*)
Cette information sera portée par
un support physique ; nous parlerons alors de signal . Les
signaux sont généralement de nature électrique ou
pneumatique.
IV.2. TYPES DE CAPTEURS
Il existe plusieurs types de capteurs entre
autre :
§ Les capteurs à seuil de pression
pneumatique.
§ Les détecteurs fluidiques de
proximité.
§ Le capteur à fuite.
§ Le capteur capacitif.
§ Le capteur inductif.
§ Codeurs rotatifs
§ Codeur rotatif incrémental.
Dans notre travail, nous avons
suggéré d' utiliser les capteurs à signaux
électriques pour la commande d' un bloc de distributeur
hydraulique
Dans un système automatisé
séquentiel , la partie commande traite de variable logique ou
numérique . L' information délivrée sera
logique , qu'on aura à adjoindre à la partie
commande un module de conversion a un autre signal de
préférence électrique .
Selon les caractéristiques nous allons retenir
deux critères :
· En fonction de la grandeur
mesurée ; nous parlerons de capteur de position , de
température de vitesse , de force et de pression .
· En fonction de caractère de l'
information délivrée ; on parle des capteurs
logique , appelés aussi capteur, tout ou rien (T.O.R)
Pour que notre système fonctionne
normalement nous allons utiliser un capteur de détection de
signal et le capteur des vitesses.
IV .2.1. PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES CAPTEURS
Les capteurs que nous allons utiliser
auront les caractéristiques suivant :
· L' étendue de la mesure , celle - ci
est la différence entre le plus petit signal
détecté et le plus grand perceptible sans risque des
destructions pour le capteur ;
· La sensibilité qui est la plus
petite variation d' une grandeur physique que peut détecter
un capteur ;
· La rapidité c'est - à - dire
le temps de réaction d' un capteur entre la variation de la
grandeur physique qu'il mesure et l' instant ou l' information est
prise en compte par la partie commande .
· La précision c'est la capacité
de respectabilité d' une information , de la position ou de la
vitesse .
IV.2.2. CHOIX DES CAPTEURS
Dans notre travail nous avons choisi
en première lieu le capteur capacitif pour la détection
. Ce capteur est aussi appelé capteur de proximité pour
la simple raison qu' il permet de détecter des objets
métalliques ou isolants. Lorsque un objet entre dans le
champs de détection des électrodes sensibles du capteur,
il provoque des oscillations en modifiant la capacité du
couplage du condensateur. Alors celui - ci transforme le signal à
la sortie en un signal électrique12(*)
En deuxième lieu, nous avons
pris un capteur de proximité de vitesse qui nous a aidé
à commander les distributeurs électro - hydro , selon la
vitesse calibrée signalée à traves un panneau
signalétique qui sera placé à 50 mètre
de l'endroit ou l'on a placé les capteurs.
IV.3. PRESENTATION SCHEMATIQUE DES CAPTEURS
CA1
CAV
C A 2
CC1
CCV
C
CB1
POSITION DES AIGUILLES
SELON A ET C
A
B
C
Fig. 17 positions des capteurs
Les capteurs sont placés
à une distance de 100 mètres des aiguilles. Le capteur de
proximité de vitesse fonctionne par rapport à la variation
de la vitesse du train. Dans notre pays, nos trains roulent à la
vitesse maximale de 52 km/h et dans la section la vitesse diminue jusque
à 25 km/h. Considérons alors que la marge de vitesse est de 52
km/h à 26 km/ h dans une ligne droite. Et dans la courbure le train
peut virer avec une faible vitesse de 25 km/h jusqu'a 1 km/h dans le virage
au niveau des aiguilles.
La commande s'effectue en fonction
de la vitesse qui sera enregistre par le capteur de vitesse CAV. Le capteur
traite l' information et la traduit par un signal électrique , qui
commande le circuit hydraulique . La vitesse captée sera
égale ou inferieure à 25 km/h. Mais si la vitesse devient
supérieure à 25 km/h, il n'y aura pas de réaction.
Par contre les aiguilles resteront dans la position principale de A
vers B.
IV. 4. PRESENTATION GENERALE DES ETAPES
IV.4.1. Premier sens de A vers B
Etape 1 : CA1
détection dans le sens A le capteur capte la présence du train
à une distance de 100 mètres jusqu'au niveau de l'aiguillage.
Etape 2 : CAV1 capteur A de
vitesse cape la vitesse du train
supérieur à 25 km/h
dans ce cas le circuit hydraulique de commande des aiguilles n'existe pas. Les
aiguilles restent dans la même position.
Etape 3 : du coté B
de l'aiguillage, Le capteur CB coupe l alimentation du circuit hydraulique.
Le capteur CB est placé à une distance de 100 mètre
âpres le passage sur l'aiguillage.
100 mètres
Première position
A
B
100 mètres
Fig 18. Première pour la commande des capteurs
C
IV.3.2. Deuxième sens de A vers C
Etape 1 : le capteur CA1
détecte la présence du train sur une distance de 100m qui
alimente le circuit hydraulique.
Etape 2 : le capteur CAV1 capte
la vitesse du train égale ou inferieur à 25 km/h.
Le capteur CAV1 transmet le signal électrique qui
pilote le distributeur. Le pilotage commence par circuit de verrouillage du
système de sécurité à travers un moteur hydraulique
.Quelque temps après. C'est le pilotage du circuit de commande du
vérin de manoeuvre des aiguilles.
Etape 3 : Après le
passage du train , le capteur C commande le circuit hydraulique en
commençant par le déblocage du système de
sécurité pour la remise des aiguilles dans sa position
initiale ou voie principale , suivie de la commande du vérin
de manoeuvre de tringle des aiguilles.
Les capteurs CC1 , CCV et C sont
placés à une distance de 100 mètres après l'
aiguillage .
IV.3.3. Troisième position de A
vers C
A
B
100 mètres
100 mètres
Fig 19 Troisième position des capteurs
C
Dans se sens , aucun capteur ne
fonctionne ou soit excité ; puisque chaque fois que le
train traverse dans le sens de A vers C , le système reprend
toujours la position initiale ou la voie principale commander par le
capteur CAV2
IV.3.4. Quatrième sens de C vers A
Dans ce sens :
Première étape :
Le capteur CC1 détecte la présence du train et alimente
le circuit hydraulique .
Deuxième étape :
Le capteur CCv2 donne l' impulsion de pilotage des distributeurs du
circuit hydraulique en commençant par la commande du circuit
de sécurité des aiguilles suivie de la commande du
vérin de commande de tringle des aiguilles .
La troisième
étape : Le capteur CA2 réalise la
commande du vérin de position dans une position normale et
coupe l' alimentation du circuit hydraulique
IV.4. PRESENTATION DES GRAFCETS
Par définition, le grafcet est
l'outils de représentation graphique d' un cahier des charges ou
une représentation alternée d' étapes et de
transition.13(*)
IV.4.1. GRAFCET DANS LE SENS A VERS B
Repos
1 CA1
2 CAV1
3 CB1
Détection de la présence du train plus
l'alimentation de la centrale hydraulique
Détection de la vitesse
Détection de la présence du train
après
Arrêt de la centrale hydraulique
IV.4.2. GRAFCET DANS LE SENS A VERS C
Pendant cette étape le train quitte le
point A vers le point C . Voici comment les séquences vont se
suivre de la manière suivante à travers ce grafcet .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Détection de la locomotive plus l'alimentation de
la pompe
Détection de la vitesse suivie de la comparaison
de la vitesse si la vitesse est égale ou inferieur à 25
km/h
Commande du circuit hydraulique de sécurité
(déverrouillage)
Commande du circuit hydraulique de commande de la tringle
des aiguilles.
Verrouillage des aiguilles à travers le circuit
hydraulique de sécurité
Passage du train selon la direction A vers C
Commande de circuit hydraulique en commençant par
le déblocage des aiguilles via le circuit hydraulique de
sécurité
Remise des aiguilles dans la position initiale
Commande de l'arrêt du central hydraulique
IV.4.3. GRAFCET DANS LE SENS C VERS A
Pendant cette étape ,le train quitte le point C
vers le point A les séquence se suivront de la manière
suivante à travers ce grafcet.
Remise des aiguilles dans la position initiale
plus l' arrêt du central hydraulique .
Le capteur de vitesse commande la centrale
hydraulique en commençant par le déverrouillage et le
verrouillage après le changement de position des aiguilles
Détection de la locomotive plus l'alimentation
du central hydraulique
REPOS
CA 2
CCV 1
CC1
IV.4 REPRESENTATION SCHEMATIQUE DU CIRCUIT
HYDRAULIQUE DE SECURITE DES
AIGUILLES
Le circuit de verrouillage et de
déverrouillage des aiguilles sera commandé par un circuit
hydraulique et la commande se fait par un moteur hydraulique
à deux sens de marche du moteur .
Dans le circuit on va incorporer un
distributeur à commande proportionnel et de deux distributeurs
conventionnel « tout ou rien » .
IV .4.1 SCHEMA HYDRAULIQUE DE COMMANDE DES ORGANES DE
SECURITE.
DV 1
DV2
DV 3
Fig. 20 Schéma hydraulique de
commande des organes de sécurité.
IV.4.2 FONCTIONNEMENT
Lors de la détection de l'
arrivée du train au niveau ou l' on a placé les capteurs
, le capteur de détection capte la présence du train
automatiquement ; le signal détecte et démarre le
centre hydraulique via certains éléments non citer dans
cette partie.
Le deuxième capteur de vitesse
capte la vitesse et vérifie la consigne. Si cette vitesse est
égale ou inferieure à 25 Km/h alors, le processus de
fonctionnement continue. Le capteur pilote le distributeur DV1 et le
distributeur conventionnel « tout ou rien » DV2 pour
donner le sens de rotation, pour libérer les aiguilles via un
mécanisme de commande. Aussi tôt que les aiguilles son
déverrouillé , alors le pilotage du circuit de
commande des aiguilles est réalisée . Après la
commande des aiguilles , s'ensuit la passage du train sur les aiguilles
en toute sécurité .
Une fois que le train aura
traversé l' aiguillage, le capteur C pilotera les distributeurs
DV1 et DV3 pour donner le sens de rotation au moteur hydraulique et
libérer ainsi les aiguilles. Alors surviennent la remise de la
position initiale des aiguilles autorisera le passage dans le sens
direct de A vers B.
MOTEUR HYDRAULIQUE
DV 3
DV 3
DV 2
DV 2
DV 1
DV1
Fig. 22 sens de rotation du moteur
hydraulique
Fig. 21 sens de rotation du moteur
hydraulique
IV.5. REPRESENTATION SCHEMATIQUE DU CIRCUIT HYRAULIQUE
DE COMMANDE DES AIGUILLES
Les aiguilles seront commandés
par un circuit hydraulique avec une application avec un vérin
hydraulique double effet. La commande du vérin se fait a
travers un distributeur à commande proportionnelle et deux
distributeurs conventionnel « tout ou rien »
IV.5.1. SCHEMA HYDRAULIQUE DE COMMANDE
DV 5 DV6
S3 S4
DV 4
VERIN HYDRAULIQUE
Fig.23 schéma hydraulique de commande
DV 4 : Distributeur hydraulique piloté
électriquement
DV5 et DV 6 : Distributeurs proportionnel piloté
hydrauliquement
S3 et S4 : Soupapes anti retour
IV.2. FONCTIONNEMENT
Lors de la détection de la présence du
train au niveau des capteurs, le pilotage du circuit hydraulique de
commande des aiguilles est réalisé. Après la commande
du circuit de verrouillage , Quelques secondes après , alors
suivra le pilotage du distributeur DV4 qui donne le sens au
vérin, le mouvement est activé par le distributeur
« tout ou rien » .
Voici comment se passera la commande du vérin
lors de la sortie ou de la rentrée de la tige du vérin
pour la commande du tringle des aiguilles :Les distributeurs tout
ou rien DV5 et DV6 seront pilotés hydrauliquement .
Présentation des étapes de
commande du vérin.
La première position présente la sortie de
la tige et la deuxième position présente la rentrée
de la tige du vérin .
VERIN HYDRAULIQUE
DV6
DV4
DV6
DV4
DV4
DV5
Fig. 24 étapes de commande du vérin
Sortie de la tige
Fig. 25 étapes de commande du vérin
Rentrée de la tige
IV. 6. PRESENTATION GENERALE DU CIRCUIT HYDRAULIQUE
Le circuit hydraulique
générale est commandé par une pompe hydraulique
entrainée par un moteur électrique.
Voici comment il est présenté.
Fig. 26 circuit hydraulique général
VD 5 VD6
V D 2 VD
3
VD 1
VD 4
Soupape de décharge
P
POMPE
RESERVOIRE CREPINE
M
MOTEUR HYDRAULIQUE
VERIN HYDRAULIQUE
IV.7. REPRESENTATION DU SCHEMA ELECTRIQUE DE
PILOTAGE
DES DISTRIBUTEURS
Les distributeurs utilisés dans le
circuit hydraulique de ce travail sont à pilotage électrique
aves des impulsions données par des capteurs.
Nous allons présenter le circuit
de commande selon le sens de marche ou la direction prise par le
train .
PREMIERE DIRECTION
De A vers B : dans ce sens, il n y a
que le capteur CA1 qui détecte l'arrivé du train, et
démarre le moteur électrique du circuit hydraulique. Juste
après. Le capteur CAV contrôle la vitesse est rien dans la
commande hydraulique ne sera fait. Seul le capteur CB coupera le moteur ainsi
que l' arrêt du circuit
SCHEMA DE COMMANDE DE A VERS B
KM
KA6
CA 1
KA 6
CB
Fig. 27 circuit électrique de pilotage de
distributeur dans le sens de A vers B
KM
CA1 capteur au point A (démarrage du moteur)
CB capteur au point B (d arrêt moteur)
KM contacteur
KA 3 Relai temporisé
DEUXIEME DIRECTION
De A vers C : dans ce sens le capteur
CAV joue un grand rôle lors de la détection de vitesse parce
que, la vitesse dans la courbure étant de 25 km/h alors le capteur CAV
contrôle si la vitesse est égale ou inferieure à
celle de 25 km/h. Ainsi la procédure de commande va se
dérouler de la manière suivante :
SCHEMA DE COMMANDE DE A VERS C
CA1
KM
Y1 1
Y5
KA1 A
Y3
KA2
Y2
Y6
KA6
Y4
KA4
KA5
KA6
KM
CAV1
CC 1
CC 2
CA 1 : Capteur au point A pour la détection
du train , plus le démarrage du moteur d'entrainement de la pompe
hydraulique.
CAV : Capteur de vitesse au point A
CC 1 : Capteur au point C pour la remise des
aiguilles dans la position initiale ou sens direct de A vers B
CC 2 : Capteur au point C pour l'arrêt du
moteur.
Fig. 28 circuit électrique de pilotage de distributeur
dans le sens de A vers C
TROISIEME DIRECTION
De C vers A. Le Capteur CCV joue le
rôle de commander les impulsions des distributeurs, pour leur
pilotage.
SCHEMA DE COMMANDE DE C VERS A
KM
Y1 1
Y5
KA1 A
Y3
KA2
Y2
Y6
KA6
Y4
KA4
KA5
KA6
CC1
CCV
CA 1
CA 2
CC1 : Capteur au point C pour la détection du
train plus le démarrage du moteur d'entrainement de la pompe
hydraulique.
CCV : Capteur de vitesse au point C
CA 1 : Capteur au point A pour la remise des
aiguilles dans sa position initiale dans le sens de A vers B
CA 2 : Capteur au point A pour l'arrêt du
moteur d'entrainement de la pompe
Fig. 29 circuit électrique de pilotage de distributeur
dans le sens de C vers A
CONCLUSION GENERALE
Nous voici arrivé au terme de notre
travail intitulé « Avant - projet d' automatisation des
aiguillages des chemins de fer par un système
d'hydraulique ».
L'objectif que nous nous sommes
assigné était d'automatiser les aiguillages de chemins de fer.
En effet quatre chapitre ont constitué l' ossature de ce
travail. Le premier chapitre a porté sur la présentation
du système d'aiguillage actuel. Dans ce chapitre nous avons eu
à définir les différents concepts , les
objectifs de l'aiguillage , le mode de commande des aiguillages et la
constitution d'une voie.
Le deuxième chapitre a
été consacré à l' établissement de
mécanisme automatisé de l' aiguillage , ou l' on a parlé
de la composition d'un mécanisme automatisé de l' aiguillage
, de l' organisation fonctionnelle d' un système automatisé
et nous avons fait une description sommaire d'un circuit hydraulique
de commande avec une présentation d'un circuit de base .avant de
terminer ce chapitre nous avons donné le principe de calcul d'
un circuit hydraulique .
Le troisième chapitre a fait l'objet
de l'étude mécanique de l'implantation de l'aiguillage. Dans
ce chapitre nous avons procédé à la description de
l'aiguillage de sa composition mécanique sans oublier l'
étude géométrique des organes de celui - ci . Et
nous avons fait une comparaison et le choix sur le système de
sécurité pour les organes de l'aiguillage. En ce qui concerne
la sécurité de la commande nous nous avons trouvé mieux
de respecter la vitesse de circulation qui sera marqué sur la
plaque signalétique qui sera placé sur une distance de 150
mètres des aiguilles .
Dans le quatrième et dernier
chapitre, nous avons présenté d' une manière
générale le circuit d' automatisation de l' aiguillage ainsi
que les étapes de commande et de manoeuvre de l aiguillage, nous
avons également présenté le circuit hydraulique de
commande et circuit de pilotage hydraulique et électrique. Le circuit
électrique étant bien entendu commandé par des
capteurs qui remplace les boutons poussoir .
En toute conscience, nous ne prétendons pas
avoir épuisé toute la problématique liée à
l'automatisation des aiguillages de chemin de fer par un système
hydraulique. Nous pensons néanmoins en avoir donné un petit
coup de pouce. Ainsi, le champ d'investigation reste largement ouvert dans
le domaine de l'automatisation, et ce présent travail sera de grande
importance à la société nationale de chemin de fer
du Congo ( S.N.C.C) .
L'oeuvre humaine n'a jamais
été parfaite et notre travail n'en fait pas exception. C'est
pourquoi, nous resterons largement ouverts à toutes critiques et
suggestions.
BIBLIOGRAPHIE
1PINTO et GRAWITZ, les méthodes de
recherches en sciences sociales, éd.Dalloz, Paris,
1971, P, 208
2VERHAGAGEN R., Méthodes et techniques
sociales-analyse, éd. Macro, Paris, Avril
1954, p. 50.
3 http // Fr. . wikipedia.org / wiki / system %
c 3 % A 8* - technique
4 circuits hydrauliques conceptions et
maintenance SAMI REKIKI P1 ed 2002
5
http://fr . wikipedia.org /wiki/Appareil - de -
voie
6 circuits hydrauliques conceptions et
maintenance SAMI REKIKI P5 ed 2002
7 CUVELIER le guide des automatismes
P2
8 Cours d'exploitation des chemins de fer D'
ULYSSE LAMEL Tome III Quatrième
partie P 1
9 Cours d'exploitation des chemins de fer D'
ULYSSE LAMEL Tome III LA VOIE
FACICULE I
10
www.capteur.com fascicule les
capteurs
11
www.capteur.com : fascicule
sur les capteurs
12 Le grafcet description générale
Par Patrick ABATI. éd 2003
TABLE DE MATIERE
EPIGRAPHE
................................................................................I
DEDICACE...................................................................................II
AVANT -
PROPOS.........................................................................III
CHAP 0
INTRODUCTION.....................................................................1
0.1. CHOIX ET INTERET DU
SUJET......................................................1
0.2. PROBLEMATIQUE DU
TRAVAIL......................................................1
0.3. DELIMITATION DU
SUJET.............................................................2
0.4. METHODES ET
TECHNIQUES..........................................................2
A) METHODES
................................................................................2
A .1. LA METHODE
HISTORIQUE..................................................2
A.2. LA METHODE D'ANALYSE
DYNAMIQUE...................................2
B )
TECHNIQUE..................................................................................3
B.1. LA TECHNIQUE
DOCUMENTAIRE............................................3
B.2. LA TECHNIQUE D'OBSERVATION
...........................................3
0.5. DIFFICULTES
RENCONTREES.........................................................3
0.6. SUBDIVISION DU
TRAVAIL...........................................................4
CHAPITRE I PRESENTATION DU SYSTEME D'AIGUILLAGE
ACTUEL..................5
a. DEFINITION DES
CONCEPTS......................................................5
i.
Aiguillage........................................................................................5
ii. Automatisme
......................................................................................5
iii. Le chemin de fer
.............................................................................5
iv.
Système.............................................................................................5
v. Hydraulique
..........................................................................................5
b. OBJECTIF DE L'AIGUILLAGE
...............................................................6
c. MODE DE COMMANDE DES AIGUILLAGES
..........................................6
d. CONSTITUTION D'UNE VOIE
........................................................7
1.4.1. BRANCHEMENT
..........................................................................7
1.4.2. TRAVERSES
..............................................................................7
1.4.3. LES TAQUETS
..........................................................................7
1.5. COMMANDE DU SYSTEME
D'AIGUILLAGE........................................8
1.5.1. COMMANDE
MANUELLE......................................................................8
1.5.2. COMMANDE A PIED
..................................................................9
CHAPITRE II ETABLISSEMENT DE MECANISME AUTOMATISE
DE L'AIGUILLAGE .10
II.1. COMPOSITION D'UN MECANISME AUTOMATISE DE
L'AIGUILLAGE.....10
II.1.1 PRINCIPE
...........................................................................................10
II.1.2 SCHEMA DE PRINCIPE
......................................................................10
II.1.3. ORGANISATION FONCTIONNELLE
D'UN SYSTEME AUTOMATISE......11
II.2. PRESENTATION D'UN SYSTEME HYDRAULIQUE DE
COMMANDE.........12
II.2.1 DESCRIPTION GENERALE D'UN CIRCUIT
HYDRAULIQUE DE COMMANDE ............12
II.2.2. LE CIRCUIT HYDRAULIQUE DE
BASE........................................13
II.3. PRESENTATION D' UN CIRCUIT HYDRAULIQUE
................................15
II.4. CARACTERISTIQUES MECANIQUES DU SYSTEME
.............................16
II.4.1. EXTRAIT DU CAHIER DES CHARGES
.......................................16
II.4.2 DIMENSIONNEMENT DU CIRCUIT
HYDRAULIQUE ......................16
CHAPITRE III ETUDE MECANIQUE DE L'IMPLANTATION
DE L'AIGUILLAGE ...19
III.1. OBJECTIF DU CHAPITRE
.............................................................19
III.2. FORME DES AIGUILLES
..............................................................20
III.3. ETUDE GEOMETRIQUE DES ORGANES
DE L'AIGUILLAGE..............20
III.3.1. CALCULE DE L'ORNIERE A MENAGER AU TALON
DE L'AIGUILLE DE
DEVIATAION........................................20
III. 4 ETUDE DE SECURITE DES ORGANES DE
L'AIGUILLAGE ................25
III. 5. DESCRIPTION DU VERROU
CIRCULAIRE.......................................27
III.6.
FONCTIONNEMENT................................................................28
CHAPITRE IV AUTOMATISATION DE L'AIGUILLAGE
......................................29
IV.1. LES
CAPTEURS.......................................................................29
IV .1.2. PRINCIPALES CARACTERISTIQUES
DES CAPTEURS.............30
IV.1.3 CHOIX DES CAPTEURS
...................................................30
IV.2. PRESENTATION SCHEMATIQUE DES
CAPTEURS........................31
IV. 2.1. PRESENTATION GENERALE
DES ETAPES .......................32
* 1 PINTO et GRAWITZ, les
méthodes de recherches en sciences sociales, éd. Dalloz, Paris,
1971, P, 208
* 2 VERHAGAGEN R.,
Méthodes et techniques sociales-analyse, éd. Macro, Paris, Avril
1954, p. 50.
* 3 Http // Fr. . wikipedia.org
/ wiki / system % c 3 % A 8* - technique
* 4 Circuits hydrauliques
conceptions et maintenance SAMI REKIKI P1
* 5
http://fr . wikipedia.org
/wiki/Appareil - de - voie
* 6 CUVELIER le guide des
automatismes P1
* 7 CUVELIER le guide des
automatismes P2
* 8 Les lois d'Hydrostatique
L. P. P&M Curie AULNOYE AYMERIES P5
* 9 Cours d'exploitation des
chemins de fer D' ULYSSE LAMEL Tome III Quatrième partie P 1
* 10 Cours d'exploitation des
chemins de fer D' ULYSSE LAMEL Tome III LA VOIE FACICULE I
* 11 www. Capteur .com.
Fascicule sur les capteurs.
* 12 www. Capteur .com.
Fascicule sur les capteurs.
* 13 Le grafcet description
générale. Par Patrick ABATI. Éd 2003.
| 
