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EP0829577A1 - Rails droit ou coube, à gorge de largeur variable - Google Patents
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EP0829577A1 - Rails droit ou coube, à gorge de largeur variable - Google Patents

Rails droit ou coube, à gorge de largeur variable Download PDF

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Publication number
EP0829577A1
EP0829577A1 EP97401669A EP97401669A EP0829577A1 EP 0829577 A1 EP0829577 A1 EP 0829577A1 EP 97401669 A EP97401669 A EP 97401669A EP 97401669 A EP97401669 A EP 97401669A EP 0829577 A1 EP0829577 A1 EP 0829577A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
groove
width
face
straight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97401669A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christopher Muller
Frédéric Hege
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA
Original Assignee
COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA filed Critical COGIFER Compagnie Generale dInstallations Ferroviaires SA
Publication of EP0829577A1 publication Critical patent/EP0829577A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02—Rails
    • E01B5/04—Grooved rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02—Rails
    • E01B5/14—Rails for special parts of the track, e.g. for curves

Definitions

  • the present invention relates to a grooved rail of the type with an open groove at the top of the rail and delimited laterally by two faces, at least one of the faces of the groove being machined from so that the width of the groove varies over at least one main section of the length of the rail between a first width and a second width, the section main being extended by two sections adjacent to constant groove width respectively equal to said first width and said second width.
  • the invention relates to straight or curved rails.
  • Grooved rails are used in particular in tram traffic lanes, in which the flanges of the wheels of the circulating vehicles are guided in the gorges.
  • the width of the grooves can vary depending on the track areas. In particular, it is known to widen the grooves in the curves.
  • variable width grooved rails are formed for example by machining one of the delimiting faces laterally the throat. Machining takes place on a straight rail. Most of the machined face of the groove throat depth an intersection profile with a plane parallel to the rolling plane of the rail which is straight and forms a straight line. The machined side is then flat and defines with the other side non-machined throat at a constant angle.
  • the invention aims to provide a rail to groove to ensure the connection of a section grooved rail from a first width to a section of grooved rail of a second width not having the disadvantages mentioned above and which allow in particular guiding the vehicle wheels not giving not birth to transverse accelerations brutal.
  • the invention relates to a rail straight throat of the aforementioned type, characterized in that the faces delimiting the groove on said main section are tangentially connect to the corresponding faces of grooves of the adjacent rail sections, and in that, on most of the throat depth, the profile of the intersection of said machined face with a parallel plane the running surface of the rail admits at any point the length of said main section a single tangent, the directing coefficient of the tangent being continuously variable according to the length of said main section.
  • the invention further relates to a curved rail grooved, characterized in that it is likely to be obtained by deformation of a straight grooved rail such that previously defined.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a curved grooved rail as defined above, one of the sides laterally delimiting the groove having a determined profile, of the type comprising a step machining of a face of a groove of a straight rail and a subsequent deformation step along a given curve of said straight rail to obtain said curved rail, characterized in that, before said deformation step, we machines the face of said straight rail according to a defined profile by the mathematical transform, corresponding to the deformation opposite to said deformation following a given curve, of the determined profile defining the face of the groove of the curved rail.
  • the straight grooved rail according to the invention shown in Figure 1, has a pad 10 and a core vertical 12 supporting a mushroom 14 and a flap 16 between which a groove 18 is delimited.
  • the flap 16 After installation of the rail, the flap 16 is arranged inside the track.
  • the sausage of the wheel is received in groove 18 while the surface of wheel bearing rests on an upper surface 20 of the fungus.
  • the plane tangent to the upper surfaces of the two rails of a track is called the rolling plane.
  • the groove 18 is delimited laterally by a face 22, called guide, bordering the mushroom 14 and a face 24, said inner, bordering the flap 16.
  • the faces 22 and 24 are slightly inclined and converging towards a bottom 26 of the throat.
  • the faces 22, 24 are each generated by a line segment contained in the plane of Figure 1. These segments have an inclination substantially constant with respect to the vertical core 12 along the entire length of the rail. Each line segment is tangentially connected to the bottom 26 of the groove and to upper surfaces of the mushroom and the bib by portions of a circle.
  • a plan called a master plan is located at a normalized distance e below the working plane.
  • the master plan is parallel to the working plan.
  • the width of the groove, or opening is the distance separating the points of intersection of the segments face generators with the master plane.
  • the internal face 24 has been machined so that the groove 18 has a variable width from a first width denoted l 1 to a second upper width denoted l 2 .
  • the rail profile used for manufacturing is of the thick flap type, that is to say that the profile already has a groove before machining the inner face 24. It is also possible to use a special profile with full groove. In this case, the entire groove will be machined, and in particular the two faces 22, 24.
  • the guide face 22 is straight and does not have been machined. So it stretches at a constant distance of the external lateral face 28 of the fungus over all the length of the rail.
  • the machining of the face 24 is such that it is tangentially connects to the corresponding face of sections 52 and 54 along the lines noted 56 and 58.
  • the profile of the intersection of the machined face 24 with all plane parallel to the running surface of the rail, in particular the master plan admits at any point the length of the section 50 a single tangent.
  • the guiding coefficient of this tangent is continuously variable depending on the length of main section 50.
  • Figure 3 is shown the main section connection after deformation with a view to putting it used in a so-called parabolic connection zone.
  • This figure bears the reference 50 '.
  • the elements of the corresponding section 50 ′ to those of section 50 and which have been deformed carry the same reference as in FIGS. 1 and 2 followed by a premium.
  • parabolic connection zone designates a connection established between on the one hand a rail 60 of an aligned track, that is to say a straight grooved rail with a first width l 1 , and on the other hand a rail 62 of a curved track, that is to say having a constant curvature of radius R 1 and an enlarged groove of width l 2 , and in which the guide face 22 'as well as the outer face 28' of the mushroom of the connection section follow profiles characteristic of a parabolic connection.
  • a parabolic connection is defined mathematically by a cubic.
  • Each profile of the intersection of the interior face machined 24 'with the master plan includes three successive sections from straight rail 60 to rail curve 62.
  • a first part denoted 24A is defined by a line segment extending the inside of the rail groove 60.
  • the next part 24B follows a parabolic profile. To ensure progressive spacing of the faces 22 'and 24', the characteristic parameters of the cubic defining part 24B are different from those defining the non-machined guide face 22 '.
  • the last part, denoted 24C, is defined by an arc of a circle whose radius is equal to that R 1 + l 2 of the inner face of the curved rail 62 and of the same center.
  • the rail shown in Figure 3 is obtained by deformation of the rail of Figure 2 by bending between rollers or by elastic deformation during its setting square.
  • the guide face 22 is straight and not machined. It extends the corresponding faces of the sections complementary 52 and 54.
  • the internal face 24 presents after machining on most of the throat depth a profile in section by any plane parallel to the running plane of the rail, in particular the master plan which includes three successive sections from section 52 to section 54, corresponding respectively to parts 24A to 24C of Figure 3.
  • the first part, noted 24a is defined by a cubic whose parameters are those of the face of guide 22 'but of reverse curvature. So after bending, the part 24a of the inner face is straightened to form the substantially straight portion 24A.
  • the next part, denoted 24b is defined by parameters resulting from the difference between the characteristic parameters of the guide face 22 'and those of part 24B.
  • part 24b is such as after deformation according to the parabolic profile corresponding to the guide face 22 ', this follows a parabolic profile of different parameters.
  • the last part of the machined face, noted 24c, is defined in the same way from the mathematical transform corresponding to reverse deformation on bending according to the parameters of the face 22 'of the circular profile defining part 24C.
  • each section profile has three points where the radius of curvature is infinite. Two of these points are located at the ends of the machining. They correspond at points of tangential connecting lines 56, 58.
  • the third point, noted 70 in Figure 2 is located substantially in the middle of the machined profile of the face 24 and separates it into two successive curve portions having opposite directions of curvature.
  • point 70 is a center of symmetry for the curve 24b.
  • connection of the curved track 62 to the straight track 60 has been carried out following a parabolic connection.
  • this connection can be performed on a clothoid.
  • a parabolic connection is defined by a cubic
  • a clothoid is a progressive connection curve between a straight alignment and a circular section characterized by the fact that at any point considered, the radius of curvature is inversely proportional to the arc length from the origin.
  • each profile in section of the non-machined face 22 ' is then defined by a clothoid and the part 24B of the machined face is defined also by a clothoid of parameters different from those defining the non-machined face.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Escalators And Moving Walkways (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

L'invention concerne un rail droit à gorge qui comporte une gorge (18) délimitée latéralement par deux faces (22, 24). Sur un tronçon de rail, au moins l'une (24) des faces de la gorge est usinée de sorte que la largeur de la gorge varie entre une première largeur (l1) et une seconde largeur (l2). L'une des faces (22) est rectiligne. Les faces (22, 24) délimitant la gorge (18) se raccordent tangentiellement de part et d'autre dudit tronçon aux faces des gorges (52, 54) de tronçons de rail adjacents de largeurs de gorges constantes, égales respectivement à ladite première largeur (l1) et à ladite seconde largeur (l2). La face usinée (24) non rectiligne admet en tout point de la longueur de la gorge (18) une unique tangente, le coefficient directeur de la tangente étant continûment variable suivant la longueur dudit tronçon. L'invention concerne en outre un rail courbe obtenu par déformation d'un rail droit tel que défini ci-dessus. Application aux rails de tramway. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un rail à gorge du type comportant une gorge ouverte dans la partie supérieure du rail et délimitée latéralement par deux faces, au moins l'une des faces de la gorge étant usinée de sorte que la largeur de la gorge varie sur au moins un tronçon principal de la longueur du rail entre une première largeur et une seconde largeur, le tronçon principal étant prolongé par deux tronçons adjacents à largeur de gorge constante égale respectivement à ladite première largeur et à ladite seconde largeur.
L'invention concerne les rails droits ou courbes.
Elle concerne en outre un procédé de fabrication d'un rail courbe à gorge.
Les rails à gorge sont utilisés notamment dans les voies de circulation de tramway, dans lesquelles les boudins des roues des véhicules circulants sont guidés dans les gorges.
Sur une même voie, la largeur des gorges peut varier suivant les zones de la voie. En particulier, il est connu d'élargir les gorges dans les courbes.
Il est ainsi nécessaire sur une même voie de relier des tronçons de rails ayant une première largeur de gorge à des tronçons de rail ayant une seconde largeur de gorge. Des rails à gorge de largeur variable sont alors utilisés.
Les rails à gorge de largeur variable connus sont formés par exemple par usinage de l'une des faces délimitant latéralement la gorge. L'usinage s'effectue sur un rail droit. La face usinée de la gorge présente sur l'essentiel de la profondeur de la gorge un profil d'intersection avec un plan parallèle au plan de roulement du rail qui est rectiligne et forme un segment de droite. La face usinée est alors plane et définit avec l'autre face non usinée de la gorge un angle constant.
On conçoit que la face usinée du rail se raccorde aux extrémités des faces des gorges de première et seconde largeurs des tronçons de rail adjacents suivant un raccordement anguleux. Les angles vifs ainsi définis au raccordement des faces entraínent des variations brutales d'accélération transversale pour le véhicule circulant sur la voie. Ces accélérations nuisent au confort des passagers. Cet inconvénient est particulièrement sensible au franchissement du raccordement avec la gorge la plus large. Le même inconvénient est constaté sur les rails courbes à gorge de largeur variable.
L'invention a pour but de proposer un rail à gorge permettant d'assurer le raccordement d'un tronçon de rail à gorge d'une première largeur à un tronçon de rail à gorge d'une seconde largeur ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et qui permette notamment d'assurer un guidage des roues du véhicule ne donnant pas naissance à des accélérations transversales brutales.
A cet effet, l'invention a pour objet un rail droit à gorge du type précité, caractérisé en ce que les faces délimitant la gorge sur ledit tronçon principal se raccordent tangentiellement aux faces correspondantes des gorges des tronçons de rail adjacents, et en ce que, sur l'essentiel de la profondeur de la gorge, le profil de l'intersection de ladite face usinée avec un plan parallèle au plan de roulement du rail admet en tout point de la longueur dudit tronçon principal une unique tangente, le coefficient directeur de la tangente étant continûment variable suivant la longueur dudit tronçon principal.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le rail droit à gorge peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • la face usinée est la face de la gorge disposée du côté intérieur de la voie,
  • chaque profil comporte deux portions de courbe successives ayant des sens de courbure opposés,
  • le sens de courbure de chaque profil s'inverse sensiblement au milieu dudit tronçon principal,
  • la courbe définissant chaque profil est sensiblement symétrique par rapport au point dudit profil situé au milieu dudit tronçon principal.
L'invention a en outre pour objet un rail courbe à gorge, caractérisé en ce qu'il est susceptible d'être obtenu par déformation d'un rail droit à gorge tel que défini précédemment.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le rail courbe à gorge peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • sur au moins une partie de la longueur dudit tronçon principal et sur l'essentiel de la profondeur de la gorge, les profils des intersections des faces délimitant la gorge avec un plan parallèle au plan de roulement du rail sont définis par des courbes de même nature ayant des paramètres caractéristiques différents,
  • lesdites courbes sont des cubiques ou des clothoïdes,
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un rail courbe à gorge tel que défini ci-dessus, l'une des faces délimitant latéralement la gorge ayant un profil déterminé, du type comportant une étape d'usinage d'une face d'une gorge d'un rail droit et une étape ultérieure de déformation suivant une courbe donnée dudit rail droit pour obtenir ledit rail courbe, caractérisé en ce que, avant ladite étape de déformation, on usine la face dudit rail droit suivant un profil défini par la transformée mathématique, correspondant à la déformation inverse à ladite déformation suivant une courbe donnée, du profil déterminé définissant la face de la gorge du rail courbe.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un rail droit à gorge selon l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en section suivant la ligne II-II du rail droit à gorge de la figure 1 ; et
  • la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 d'un rail courbe à gorge selon l'invention obtenu par déformation du rail droit à gorge de la figure 2.
Le rail droit à gorge selon l'invention, représenté sur la figure 1, comporte un patin 10 et une âme verticale 12 supportant un champignon 14 et une bavette 16 entre lesquels est délimitée une gorge 18.
Après installation du rail, la bavette 16 est disposée à l'intérieur de la voie. Ainsi, le boudin de la roue est reçu dans la gorge 18 alors que la surface de roulement de la roue repose sur une surface supérieure 20 du champignon. Le plan tangent aux surfaces supérieures des deux rails d'une voie est dénommé plan de roulement.
La gorge 18 est délimitée latéralement par une face 22, dite de guidage, bordant le champignon 14 et une face 24, dite intérieure, bordant la bavette 16. Les faces 22 et 24 sont légèrement inclinées et convergent vers un fond 26 de la gorge. Les faces 22, 24 sont chacune engendrées par un segment de droite contenu dans le plan de la figure 1. Ces segments ont une inclinaison sensiblement constante par rapport à l'âme verticale 12 sur toute la longueur du rail. Chaque segment de droite est relié tangentiellement au fond 26 de la gorge et aux surfaces supérieures du champignon et de la bavette par des portions de cercle.
Un plan dénommé plan directeur est situé à une distance normalisée e au-dessous du plan de roulement. Le plan directeur est parallèle au plan de roulement.
La largeur de la gorge, ou ouverture, est la distance séparant les points d'intersection des segments générateurs des faces avec le plan directeur.
Sur la figure 1, la face intérieure 24 a été usinée de sorte que la gorge 18 a une largeur variable depuis une première largeur notée l1 jusqu'à une seconde largeur supérieure notée l2. Le profil de rail utilisé pour la fabrication est du type à bavette épaisse, c'est-à-dire que le profil dispose déjà d'une gorge avant usinage de la face intérieure 24. On peut également utiliser un profil spécial à gorge pleine. Dans ce cas, la totalité de la gorge sera usinée, et notamment les deux faces 22, 24.
Sur la figure 2, montrant le rail de la figure 1, on voit que seule la face 24 a été usinée de sorte que la largeur de la gorge varie de l1 à l2 sur un tronçon principal de raccordement 50 qui a une longueur notée D. Les largeurs de gorge l1 et l2 correspondent respectivement aux largeurs de gorge de tronçons 52, 54 de rail adjacents, à gorge de largeur constante, prolongeant de part et d'autre le tronçon principal 50. Les tronçons 52, 54 peuvent être venus de matière avec le tronçon principal 50 ou être rapportés.
La face de guidage 22 est rectiligne et n'a pas été usinée. Ainsi, elle s'étend à une distance constante de la face latérale extérieure 28 du champignon sur toute la longueur du rail.
L'usinage de la face 24 est tel que celle-ci se raccorde tangentiellement à la face correspondante des tronçons 52 et 54 suivant les lignes notées 56 et 58. En outre, sur l'essentiel de la profondeur de la gorge, le profil de l'intersection de la face usinée 24 avec tout plan parallèle au plan de roulement du rail, notamment le plan directeur, admet en tout point de la longueur du tronçon 50 une unique tangente. Le coefficient directeur de cette tangente est continûment variable suivant la longueur du tronçon principal 50.
La définition précise du profil de la face 24 sera donnée dans la suite de la description.
Sur la figure 3 est représenté le tronçon principal de raccordement après déformation en vue de sa mise en oeuvre dans une zone de raccordement dit parabolique. Il porte sur cette figure la référence 50'. De même, sur cette figure, les éléments du tronçon 50' correspondant à ceux du tronçon 50 et qui ont été déformés portent la même référence que sur les figures 1 et 2 suivie d'un prime.
On désigne par zone de raccordement parabolique un raccordement établi entre d'une part un rail 60 d'une voie en alignement, c'est-à-dire un rail rectiligne à gorge d'une première largeur l1, et d'autre part un rail 62 d'une voie courbe, c'est-à-dire ayant une courbure constante de rayon R1 et une gorge élargie de largeur l2, et dans lequel la face de guidage 22' ainsi que la face extérieure 28' du champignon du tronçon de raccordement suivent des profils caractéristiques d'un raccordement parabolique. Dans le domaine technique considéré, il est connu qu'un raccordement parabolique est défini mathématiquement par une cubique.
Chaque profil de l'intersection de la face intérieure usinée 24' avec le plan directeur comprend trois parties successives depuis le rail droit 60 jusqu'au rail courbe 62.
Une première partie notée 24A est définie par un segment de droite prolongeant la face intérieure de la gorge du rail 60.
La partie suivante 24B suit un profil parabolique. Afin d'assurer un écartement progressif des faces 22' et 24', les paramètres caractéristiques de la cubique définissant la partie 24B sont différents de ceux définissant la face de guidage non usinée 22'.
La dernière partie, notée 24C, est définie par un arc de cercle dont le rayon est égal à celui R1 + l2 de la face intérieure du rail courbe 62 et de même centre.
Le rail représenté sur la figure 3 est obtenu par déformation du rail de la figure 2 par cintrage entre des rouleaux ou par déformation élastique lors de sa mise en place.
A cet effet, le tronçon principal de raccordement 50 du rail droit de la figure 2 est usiné de la manière suivante.
La face de guidage 22 est rectiligne et non usinée. Elle prolonge les faces correspondantes des tronçons complémentaires 52 et 54.
La face intérieure 24 présente après usinage sur l'essentiel de la profondeur de la gorge un profil en section par tout plan parallèle au plan de roulement du rail, notamment le plan directeur qui comporte trois parties successives depuis le tronçon 52 jusqu'au tronçon 54, correspondant respectivement aux parties 24A à 24C de la figure 3.
La première partie, notée 24a, est définie par une cubique dont les paramètres sont ceux de la face de guidage 22' mais de courbure inverse. Ainsi, après cintrage, la partie 24a de la face intérieure est redressée pour former la partie 24A sensiblement rectiligne.
La partie suivante, notée 24b, est définie par des paramètres résultant de la différence entre les paramètres caractéristiques de la face de guidage 22' et ceux de la partie 24B. En particulier, la partie 24b est telle qu'après déformation suivant le profil parabolique correspondant à la face de guidage 22', celle-ci suive un profil parabolique de paramètres différents.
La dernière partie de la face usinée, notée 24c, est définie de même à partir de la transformée mathématique correspondant à la déformation inverse au cintrage suivant les paramètres de la face 22' du profil circulaire définissant la partie 24C.
Avantageusement, la face 24 avant déformation est telle que chaque profil en section comporte trois points où le rayon de courbure est infini. Deux de ces points sont situés aux extrémités de l'usinage. Ils correspondent à des points de lignes de raccordement tangentiel 56, 58. Le troisième point, noté 70 sur la figure 2, est situé sensiblement au milieu du profil usiné de la face 24 et sépare celui-ci en deux portions de courbe successives ayant des sens de courbure opposés. Avantageusement, le point 70 constitue un centre de symétrie pour la courbe 24b.
Dans l'exemple représenté ici, le raccordement de la voie courbe 62 à la voie rectiligne 60 a été effectué suivant un raccordement parabolique. Toutefois, ce raccordement peut être effectué suivant une clothoïde. Alors qu'un raccordement parabolique est défini par une cubique, une clothoïde est une courbe de raccordement progressif entre un alignement droit et un tronçon circulaire caractérisé par le fait qu'en tout point considéré, le rayon de courbure est inversement proportionnel à la longueur d'arc depuis l'origine.
On comprend que lorsque le rail à gorge de largeur variable est cintré suivant une clothoïde, les parties des faces définies dans ce qui précède par des cubiques le sont par des clothoïdes.
Ainsi, en particulier, chaque profil en section de la face non usinée 22' est alors défini par une clothoïde et la partie 24B de la face usinée est définie également par une clothoïde de paramètres différents de ceux définissant la face non usinée.
Les profils de la face usinée 24 du rail droit sont recalculés en conséquence, comme expliqué précédemment.
On comprend qu'avec un rail droit selon l'invention, les raccordements tangentiels aux extrémités des faces du tronçon à largeur de gorge variable et la continuité de variation du coefficient directeur de la tangente à chaque profil de la face usinée sur toute la longueur dudit tronçon permettent d'éviter les chocs latéraux entre le boudin de la roue et les faces de la gorge. Les accélérations latérales nuisibles du véhicule circulant sont ainsi éliminées.
On conçoit que les mêmes avantages sont obtenus avec un rail courbe tel que défini ici.
Un exemple de dimensionnement de la gorge de largeur variable d'un rail courbe selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux cotes mentionnées sur la figure 3.
Etant donné le très faible écart entre les profils des faces correspondant à un raccordement clothoïdal et un raccordement parabolique, l'exemple suivant est décrit dans le cadre d'un raccordement parabolique pour lequel les calculs sont plus simples.
A cet effet, on considère un repère orthonormé du plan centré au point d'intersection de la ligne 56 avec le plan de coupe, l'axe des abscisses x-x' prolongeant la face de guidage du tronçon rectiligne 60 et l'axe des ordonnées y-y' s'étendant transversalement au tronçon 60.
Sur la figure 3, et dans les formules qui suivent les notations suivantes sont utilisées :
R
désigne le rayon osculateur de la face de guidage 22' au point de raccordement avec le tronçon 62, c'est-à-dire approximativement le rayon R1 de la face du tronçon courbe 62.
b
désigne la longueur en projection sur l'axe x-x' de la partie intermédiaire 24B du tronçon de raccordement 50'.
L
désigne la longueur en projection sur l'axe x-x' de la face de guidage 22' du tronçon de raccordement 50'.
d
désigne la différence de largeur des gorges des tronçons 52 et 54, c'est-à-dire que d = l2 - l1.
x1 et x2
désignent les abscisses des points de raccordement respectivement des parties 24A, 24B et 24B, 24C,
La partie intermédiaire 24B est centrée par rapport à la projection sur l'axe x-x' du profil de la face non usinée 22' et a une longueur b = √L2-24Rd dans cet exemple.
Par exemple pour les valeurs numériques suivantes correspondant aux paramètres définis :
  • L = 9000 mm.
  • R = 250 m.
  • d = 5 mm.
    • On en déduit alors b = 7141,4 mm.
    La largeur y de la gorge s'exprime alors pour les trois parties successives 24A, 24B, 24C par : pour la partie 24A, i.e. pour x = 0 à x = x1 : y = x3 6LR + l1 pour la partie 24B, i.e. pour x = x1 à x = x2 : y = x3 6LR - (x - x1)3 6bR + l1 pour la partie 24C, i.e. pour x = x1 à x = L : y = l2 - (L - x)3 6LR
    Avec les valeurs numériques précédentes, on a :
  • x1 = 929,3, et
  • x2 = 8070,7.
    • On constate que, sur le rail droit avant cintrage, le rayon de courbure de la face intérieure 24 est minimal aux points d'abscisse x1 et x2.

    Claims (9)

    1. Rail droit à gorge du type comportant une gorge (18) ouverte dans la partie supérieure du rail et délimitée latéralement par deux faces (22, 24), l'une (24) des faces de la gorge étant usinée de sorte que la largeur de la gorge (18) varie sur au moins un tronçon principal (50) de la longueur du rail entre une première largeur (l1) ) et une seconde largeur (l2), le tronçon principal (50) étant prolongé par deux tronçons adjacents (52, 54) à largeur de gorge constante, égale respectivement à ladite première largeur (l1) et à ladite seconde largeur (l2), caractérisé en ce que les faces (22, 24) délimitant la gorge sur ledit tronçon principal (50) se raccordent tangentiellement aux faces correspondantes des gorges des tronçons de rail adjacents (52, 54), et en ce que, sur l'essentiel de la profondeur de la gorge, le profil de l'intersection de ladite face usinée (24) avec un plan parallèle au plan de roulement du rail admet en tout point de la longueur dudit tronçon principal (50) une unique tangente, le coefficient directeur de la tangente étant continûment variable suivant la longueur dudit tronçon principal (50).
    2. Rail droit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face usinée (24) est la face de la gorge (18) disposée du côté intérieur de la voie.
    3. Rail droit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque profil comporte deux portions de courbe successives ayant des sens de courbure opposés.
    4. Rail droit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sens de courbure de chaque profil s'inverse sensiblement au milieu dudit tronçon principal (50).
    5. Rail droit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la courbe définissant chaque profil est sensiblement symétrique par rapport au point dudit profil situé au milieu dudit tronçon principal (50).
    6. Rail courbe à gorge, caractérisé en ce qu'il est susceptible d'être obtenu par déformation d'un rail droit selon l'une quelconque des revendications précédentes.
    7. Rail courbe selon la revendication 6, caractérisé en ce que, sur au moins une partie de la longueur dudit tronçon principal (50') et sur l'essentiel de la profondeur de la gorge, les profils des intersections des faces (22', 24') délimitant la gorge avec un plan parallèle au plan de roulement du rail sont définis par des courbes de même nature ayant des paramètres caractéristiques différents.
    8. Rail courbe selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites courbes sont des cubiques ou des clothoïdes.
    9. Procédé de fabrication d'un rail courbe à gorge selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, l'une des faces délimitant latéralement la gorge ayant un profil déterminé, du type comportant une étape d'usinage d'une face (24) d'une gorge d'un rail droit et une étape ultérieure de déformation suivant une courbe donnée dudit rail droit pour obtenir ledit rail courbe, caractérisé en ce que, avant ladite étape de déformation, on usine la face (24) dudit rail droit suivant un profil défini par la transformée mathématique, correspondant à la déformation inverse à ladite déformation suivant une courbe donnée, du profil déterminé définissant la face de la gorge du rail courbe.
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