L'avant projet d'aiguillage automatique des chemins de fer à l'aide d'un système hydraulique

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

F_p = 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

F_p = 9000 N pour les deux positions

F_p = 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)

F_r = F_t - F_f

F_r = 90%. F_t

F_t  : effort théorique axial

F_r  : effort réel

F_f  : Forces de frottement et divers

Pour l' effort de la rentrée de la tige, en considérant le même effort théorique de F_p = 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 piston^8(*).

* ⁸ Les lois d'Hydrostatique L. P. P&M Curie AULNOYE AYMERIES P5