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Imaginons que vous êtes un écureuil et que vous appréciez la façon dont le train change de voie. Malheureusement, cette pièce de l'aiguillage s'est détachée. Quel est le résultat ?
Pour comprendre ce qui se passe ici, nous devons d'abord étudier le cas d'une roue de train simplifiée et d'une voie unique — une voie unique qui se divise en deux. Après avoir atteint la jonction, dans quelle direction la roue se déplacera-t-elle ? Vous avez raison : il est impossible de prévoir ce scénario.
Ajoutons un boudin de roue. Maintenant, pouvez-vous dire dans quelle direction la roue va tourner ? Bien sûr, vers la droite. Si vous voulez que la roue roule sur la voie de gauche, il suffit de faire de la voie de droite une pièce séparée et de la plier comme indiqué, avant que la roue n'atteigne ce point. C'est le concept fondamental de la commutation des voies.
Voyons maintenant comment cela fonctionne en pratique. Lorsque les deux paires de rails sont présentes, le boudin se trouve toujours du côté intérieur des roues. La partie du rail qui peut se plier est appelée rail flexible — un nom tout à fait approprié, n'est-ce pas ?
Lorsque les rails flexibles sont pliés comme illustré, le train se déplace sur le rail jaune. Rappelez-vous qu'en raison de la présence du boudin, la roue gauche ne peut pas rouler sur la voie bleu claire. En raison du même pliage, le rail flexible bleu foncé ne touche pas du tout la voie. On peut observer un large espace, de sorte que la roue droite pourra également suivre la voie jaune de ce côté, sans problème.
Courbons les rails flexibles dans l'autre sens. Cette fois, un espace est créé au niveau de la zone orange du rail flexible. À son tour, le train adoptera facilement les rails bleus et se déplacera en ligne droite. Quel mécanisme simple et efficace ! Il n'est pas nécessaire que la partie mobile des chemins de fer soit aussi longue. Vous pouvez réduire la longueur des rails flexibles en les faisant pivoter de cette manière. Nous expliquerons l'avantage de cette longueur réduite vers la fin de la vidéo.
Avec ce mécanisme, la commutation se fait parfaitement. Cependant, si vous faites rouler votre train sur ces rails, il déraillera inévitablement. Le problème se situe au niveau du croisement : les rails flexibles se croisent en un point. Si le passage à niveau est conçu de cette manière, le train va heurter le rail orange et dérailler. Voyons comment résoudre ce problème.
Pour le résoudre, il suffit de prévoir un espace près de ce croisement dans les deux rails. Dans cette nouvelle conception de croisement, que le train emprunte la voie gauche ou la voie droite, les roues traversent la jonction sans heurter aucune voie. Ainsi, grâce à cette nouvelle conception, le train peut changer de voie et traverser la jonction sans problème.
Voici un petit défi de conception pour vous. Observons au ralenti le mouvement des roues du train dans la zone de croisement. Vous pouvez voir que les roues vont descendre dans cet espace. Pouvez-vous proposer une solution à ce problème ?
Nous pouvons le résoudre en augmentant la longueur des rails flexibles, comme indiqué. Ils fourniront un bon support aux roues pendant le mouvement sur les espaces entre les rails. La conception semble presque parfaite maintenant, mais elle présente un défaut majeur.
Pour le découvrir, nous avons imprimé en 3D l'ensemble du mécanisme de commutation des voies en utilisant le service JLC 3DP. L'utilisation de ce service a été un vrai succès. Nous avons simplement procédé à la modélisation par CAO, nous sommes allés sur leur site web et avons sélectionné l'impression 3D de pièces en métal dont nous avions besoin, et nous avons également spécifié le matériau. Pour reproduire la science des aiguillages, l'impression 3D en métal est ce qu'il y a de mieux.
Les experts de JLC 3DP analysent vos modèles 3D et vous informent en cas de problème. Nos modèles ont été approuvés dès la première soumission. Dans l'impression 3D de pièces en métal, des couches de poudre métallique sont fondues à l'aide de puissants lasers. Une fois qu'une couche est terminée, la machine ajoute une autre fine couche de poudre métallique au-dessus, et le processus se répète. Chez JLC 3DP, l'impression 3D de pièces métalliques est proposée à partir de 8 dollars. Ils se chargent même du post-traitement des impressions 3D.
Après une semaine, nous avons reçu cette boîte de leur part. Les pièces métalliques imprimées en 3D étaient lourdes. Nous avons pris beaucoup de plaisir à les assembler et nous avons obtenu un aiguillage parfait. Maintenant, faisons rouler la roue sur le rail. Oh, vous avez remarqué ? Le train déraille à nouveau !
Regardons cela de près. Que se passe-t-il ici ? Observons-le sous l'angle opposé. La roue droite est censée rouler sur cette voie, mais malheureusement, la roue se déplace sur l'aile du rail et déraille. La majorité des circuits utilisent un rayon plus grand pour le virage. Si la voie a un rayon faible ou une déviation élevée, le risque de rouler le long de l'aile du rail est minimal.
Pour comprendre ce qui se passe ici, nous devons d'abord étudier le cas d'une roue de train simplifiée et d'une voie unique — une voie unique qui se divise en deux. Après avoir atteint la jonction, dans quelle direction la roue se déplacera-t-elle ? Vous avez raison : il est impossible de prévoir ce scénario.
Ajoutons un boudin de roue. Maintenant, pouvez-vous dire dans quelle direction la roue va tourner ? Bien sûr, vers la droite. Si vous voulez que la roue roule sur la voie de gauche, il suffit de faire de la voie de droite une pièce séparée et de la plier comme indiqué, avant que la roue n'atteigne ce point. C'est le concept fondamental de la commutation des voies.
Voyons maintenant comment cela fonctionne en pratique. Lorsque les deux paires de rails sont présentes, le boudin se trouve toujours du côté intérieur des roues. La partie du rail qui peut se plier est appelée rail flexible — un nom tout à fait approprié, n'est-ce pas ?
Lorsque les rails flexibles sont pliés comme illustré, le train se déplace sur le rail jaune. Rappelez-vous qu'en raison de la présence du boudin, la roue gauche ne peut pas rouler sur la voie bleu claire. En raison du même pliage, le rail flexible bleu foncé ne touche pas du tout la voie. On peut observer un large espace, de sorte que la roue droite pourra également suivre la voie jaune de ce côté, sans problème.
Courbons les rails flexibles dans l'autre sens. Cette fois, un espace est créé au niveau de la zone orange du rail flexible. À son tour, le train adoptera facilement les rails bleus et se déplacera en ligne droite. Quel mécanisme simple et efficace ! Il n'est pas nécessaire que la partie mobile des chemins de fer soit aussi longue. Vous pouvez réduire la longueur des rails flexibles en les faisant pivoter de cette manière. Nous expliquerons l'avantage de cette longueur réduite vers la fin de la vidéo.
Avec ce mécanisme, la commutation se fait parfaitement. Cependant, si vous faites rouler votre train sur ces rails, il déraillera inévitablement. Le problème se situe au niveau du croisement : les rails flexibles se croisent en un point. Si le passage à niveau est conçu de cette manière, le train va heurter le rail orange et dérailler. Voyons comment résoudre ce problème.
Pour le résoudre, il suffit de prévoir un espace près de ce croisement dans les deux rails. Dans cette nouvelle conception de croisement, que le train emprunte la voie gauche ou la voie droite, les roues traversent la jonction sans heurter aucune voie. Ainsi, grâce à cette nouvelle conception, le train peut changer de voie et traverser la jonction sans problème.
Voici un petit défi de conception pour vous. Observons au ralenti le mouvement des roues du train dans la zone de croisement. Vous pouvez voir que les roues vont descendre dans cet espace. Pouvez-vous proposer une solution à ce problème ?
Nous pouvons le résoudre en augmentant la longueur des rails flexibles, comme indiqué. Ils fourniront un bon support aux roues pendant le mouvement sur les espaces entre les rails. La conception semble presque parfaite maintenant, mais elle présente un défaut majeur.
Pour le découvrir, nous avons imprimé en 3D l'ensemble du mécanisme de commutation des voies en utilisant le service JLC 3DP. L'utilisation de ce service a été un vrai succès. Nous avons simplement procédé à la modélisation par CAO, nous sommes allés sur leur site web et avons sélectionné l'impression 3D de pièces en métal dont nous avions besoin, et nous avons également spécifié le matériau. Pour reproduire la science des aiguillages, l'impression 3D en métal est ce qu'il y a de mieux.
Les experts de JLC 3DP analysent vos modèles 3D et vous informent en cas de problème. Nos modèles ont été approuvés dès la première soumission. Dans l'impression 3D de pièces en métal, des couches de poudre métallique sont fondues à l'aide de puissants lasers. Une fois qu'une couche est terminée, la machine ajoute une autre fine couche de poudre métallique au-dessus, et le processus se répète. Chez JLC 3DP, l'impression 3D de pièces métalliques est proposée à partir de 8 dollars. Ils se chargent même du post-traitement des impressions 3D.
Après une semaine, nous avons reçu cette boîte de leur part. Les pièces métalliques imprimées en 3D étaient lourdes. Nous avons pris beaucoup de plaisir à les assembler et nous avons obtenu un aiguillage parfait. Maintenant, faisons rouler la roue sur le rail. Oh, vous avez remarqué ? Le train déraille à nouveau !
Regardons cela de près. Que se passe-t-il ici ? Observons-le sous l'angle opposé. La roue droite est censée rouler sur cette voie, mais malheureusement, la roue se déplace sur l'aile du rail et déraille. La majorité des circuits utilisent un rayon plus grand pour le virage. Si la voie a un rayon faible ou une déviation élevée, le risque de rouler le long de l'aile du rail est minimal.
Cette image le montre clairement : ces deux pièces, les rails de contrôle, permettent de sauver les roues des trains. Ils sont placés avec un écart fixe par rapport aux rails principaux de chaque côté. Même si la roue tente de se déplacer sur l'aile du rail, le rail de contrôle l'en empêche. Les roues sont ainsi dirigées correctement sur la voie et passent facilement sur la trajectoire prévue. Ainsi, même à grande vitesse, le train peut changer de trajectoire en douceur.
Dans ce modèle métallique imprimé en 3D, les rails flexibles sont souples. Apprécions la conception d'un mécanisme d'aiguillage parfait à l'aide de ce modèle.
Comprenons maintenant l'importance d'un rail flexible plus court. Il s'agit en fait d'une optimisation de la conception. Pouvez-vous prédire les points de contrainte maximale dans ces rails de commutation ? Il s'agit du pied de l'aiguillage et du nez du passage à niveau. Ces composants sont très souvent remplacés en raison de l'usure, par rapport aux rails principaux. C'est pourquoi le rail flexible est divisé en deux parties.
Lorsque l'aiguillage est en fin de vie, il suffit de remplacer le rail d'aiguille. Cela permet de réduire la quantité d'acier qui doit être remplacée après usure. Les rails flexibles sont actionnés ensemble à l'aide d'un aiguillage. Il y a longtemps, cette barre d'aiguillage était commandée manuellement par un opérateur appelé aiguilleur. Vous avez peut-être vu cette machine dans des films. Aujourd'hui, c'est un appareil intelligent, appelé moteur d'aiguillage, qui est un dispositif électromécanique chargé de cette tâche.
Vous pouvez voir un grand nombre de tiges connectées à cette machine, et elle a beaucoup de contacts électriques et d'engrenages. Sur ces cinq tiges, l'une d'entre elles est une tige de lancement. Supposons qu'il s'agisse de la position actuelle des rails flexibles. Si le chef de gare souhaite les faire pivoter dans la direction opposée, le moteur électrique reçoit ce signal et se met à tourner. Le couple du moteur est multiplié par ces engrenages et la tige de lancement finit par se déplacer.
Lorsque les rails flexibles touchent les voies opposées, à l'aide des tiges indicatrices, le chef de gare reçoit un signal indiquant que l'aiguillage est dans la position requise. En même temps, avez-vous remarqué que ces contacts électriques se ferment ? Lorsque cela se produit, les deux dernières tiges, les tiges de verrouillage, se verrouillent automatiquement.
En effet, lorsque le train traverse la jonction, nous ne voulons pas que les rails flexibles bougent. Grâce à ces deux tiges, qui se verrouillent automatiquement dès que le rail flexible atteint l'autre extrémité, nous pouvons facilement nous en assurer.
Il est maintenant temps d'ajouter plus de complexité et de divertissement aux aiguillages ferroviaires. Comment pouvez-vous concevoir un aiguillage à trois voies, un aiguillage qui peut guider le train vers n'importe laquelle de ces trois voies ? Vous devez bien sûr introduire un moteur d'aiguillage supplémentaire. Puisque vous avez bien compris comment le train change de voie, ces animations peuvent facilement vous apprendre comment le train est capable d'emprunter trois voies différentes.
L'une des innovations les plus fascinantes dans le domaine de la commutation ferroviaire est le rail d'aiguillage à double glissement. Ici, le défi de la conception est que le train A doit avoir la possibilité de circuler sur deux voies, de même que le train B doit avoir la possibilité de circuler sur deux voies. Deux machines d'aiguillage sont nécessaires pour la conception de l'aiguillage à double glissement. La façon dont le DSS réalise ses quatre scénarios est illustrée ici à l'aide d'une connexion simplifiée de machine d'aiguillage.
La lubrification régulière des aiguilles, des tringles et des pièces mobiles est essentielle au bon fonctionnement d'un aiguillage ferroviaire. Il faut également assurer un contact étroit entre l'aiguille et le rail de base.
Jusqu'à présent, lorsque nous avons étudié les manœuvres de voie, nous nous sommes concentrés sur quelques paires de roues. Cependant, il est très intéressant d'observer le comportement d'un train composé d'un grand nombre de wagons lors des manœuvres.
J'espère que vous avez apprécié l'expérience sur l'aiguillage métallique imprimé en 3D.
Merci, bye bye.
Dans ce modèle métallique imprimé en 3D, les rails flexibles sont souples. Apprécions la conception d'un mécanisme d'aiguillage parfait à l'aide de ce modèle.
Comprenons maintenant l'importance d'un rail flexible plus court. Il s'agit en fait d'une optimisation de la conception. Pouvez-vous prédire les points de contrainte maximale dans ces rails de commutation ? Il s'agit du pied de l'aiguillage et du nez du passage à niveau. Ces composants sont très souvent remplacés en raison de l'usure, par rapport aux rails principaux. C'est pourquoi le rail flexible est divisé en deux parties.
Lorsque l'aiguillage est en fin de vie, il suffit de remplacer le rail d'aiguille. Cela permet de réduire la quantité d'acier qui doit être remplacée après usure. Les rails flexibles sont actionnés ensemble à l'aide d'un aiguillage. Il y a longtemps, cette barre d'aiguillage était commandée manuellement par un opérateur appelé aiguilleur. Vous avez peut-être vu cette machine dans des films. Aujourd'hui, c'est un appareil intelligent, appelé moteur d'aiguillage, qui est un dispositif électromécanique chargé de cette tâche.
Vous pouvez voir un grand nombre de tiges connectées à cette machine, et elle a beaucoup de contacts électriques et d'engrenages. Sur ces cinq tiges, l'une d'entre elles est une tige de lancement. Supposons qu'il s'agisse de la position actuelle des rails flexibles. Si le chef de gare souhaite les faire pivoter dans la direction opposée, le moteur électrique reçoit ce signal et se met à tourner. Le couple du moteur est multiplié par ces engrenages et la tige de lancement finit par se déplacer.
Lorsque les rails flexibles touchent les voies opposées, à l'aide des tiges indicatrices, le chef de gare reçoit un signal indiquant que l'aiguillage est dans la position requise. En même temps, avez-vous remarqué que ces contacts électriques se ferment ? Lorsque cela se produit, les deux dernières tiges, les tiges de verrouillage, se verrouillent automatiquement.
En effet, lorsque le train traverse la jonction, nous ne voulons pas que les rails flexibles bougent. Grâce à ces deux tiges, qui se verrouillent automatiquement dès que le rail flexible atteint l'autre extrémité, nous pouvons facilement nous en assurer.
Il est maintenant temps d'ajouter plus de complexité et de divertissement aux aiguillages ferroviaires. Comment pouvez-vous concevoir un aiguillage à trois voies, un aiguillage qui peut guider le train vers n'importe laquelle de ces trois voies ? Vous devez bien sûr introduire un moteur d'aiguillage supplémentaire. Puisque vous avez bien compris comment le train change de voie, ces animations peuvent facilement vous apprendre comment le train est capable d'emprunter trois voies différentes.
L'une des innovations les plus fascinantes dans le domaine de la commutation ferroviaire est le rail d'aiguillage à double glissement. Ici, le défi de la conception est que le train A doit avoir la possibilité de circuler sur deux voies, de même que le train B doit avoir la possibilité de circuler sur deux voies. Deux machines d'aiguillage sont nécessaires pour la conception de l'aiguillage à double glissement. La façon dont le DSS réalise ses quatre scénarios est illustrée ici à l'aide d'une connexion simplifiée de machine d'aiguillage.
La lubrification régulière des aiguilles, des tringles et des pièces mobiles est essentielle au bon fonctionnement d'un aiguillage ferroviaire. Il faut également assurer un contact étroit entre l'aiguille et le rail de base.
Jusqu'à présent, lorsque nous avons étudié les manœuvres de voie, nous nous sommes concentrés sur quelques paires de roues. Cependant, il est très intéressant d'observer le comportement d'un train composé d'un grand nombre de wagons lors des manœuvres.
J'espère que vous avez apprécié l'expérience sur l'aiguillage métallique imprimé en 3D.
Merci, bye bye.