05-5 Un brin de conduite au long du chemin : l’exemple du ressort de tampon
Les états stables du tampon
Quel est le chemin le plus court et direct ?
Mettons en pratique notre choix d’un ressort de flexion.
On veut appliquer le schéma du mécanicien : une force sur le plateau s’oppose à une contrainte externe.
Fort opportunément, le plateau est assemblé sur une pièce métallique décolletée qui comporte un perçage transversal en arrière du fût, soit donc derrière la traverse de tamponnement.
Le plateau doit rester orienté en général, mais aussi ici puisque les huit nervures se voient bien et pour ce qui est de la forme du chemin on peut proposer, très banalement, la ligne droite !
Le perçage de la tige peut être vertical, ici on essaie à l’horizontale.
La course du piston est de l’ordre de 1.5 mm, rappelons que la constante de raideur est de 10g / mm en exécution satisfaisante ou 25 g / mm en exécution fidèle.
Répartissons cette course en autant d’un côté que de l’autre du point d’encastrement du ressort pour limiter l’approximation due à l’angle.
Le point d’encastrement du ressort dans le chassis est donc 0.75 mm en arrière du centre du perçage de la tige.
Reste à savoir où encastrer le ressort dans le chassis et où passe notre ligne droite !
Mettons en pratique notre choix d’un ressort de flexion.
On veut appliquer le schéma du mécanicien : une force sur le plateau s’oppose à une contrainte externe.
Fort opportunément, le plateau est assemblé sur une pièce métallique décolletée qui comporte un perçage transversal en arrière du fût, soit donc derrière la traverse de tamponnement.
Le plateau doit rester orienté en général, mais aussi ici puisque les huit nervures se voient bien et pour ce qui est de la forme du chemin on peut proposer, très banalement, la ligne droite !
Le perçage de la tige peut être vertical, ici on essaie à l’horizontale.
La course du piston est de l’ordre de 1.5 mm, rappelons que la constante de raideur est de 10g / mm en exécution satisfaisante ou 25 g / mm en exécution fidèle.
Répartissons cette course en autant d’un côté que de l’autre du point d’encastrement du ressort pour limiter l’approximation due à l’angle.
Le point d’encastrement du ressort dans le chassis est donc 0.75 mm en arrière du centre du perçage de la tige.
Reste à savoir où encastrer le ressort dans le chassis et où passe notre ligne droite !
Former le ressort et le mettre en place
Nous évoquons l’exemple d’un tampon de wagon OCEM, mais pour l’instant, celui sur lequel nous travaillons est celui d’une locomotive.
Cependant, l’application est assez similaire pour notre propos.
Ressort encastré dans le longeron, on l’enfile dans la tige du tampon.
L’axe du tampon est à 2.6 mm du longeron, l’espace libre en hauteur est de 4.6 mm et le tampon est à 1.8 mm du bas de cet espace.
On doit donc parcourir 2.6 mm en ligne droite du tampon au chassis.
D’autre part, nous avons calculé une longueur de 17 mm pour du fil de cuivre au béryllium de diamètre 0.4 ou 0.5 mm.
Nous devons nous « ennuyer » en chemin pendant 14.5 mm !
Le moyen le plus simple est de tourner en rond au milieu.
On peut déformer de manière permanente un ressort en fil de Cu-Be en l’enroulant sur un mandrin et en dépassant sa limite élastique.
Compte tenu de la hauteur d’enroulement, on place l’axe pour qu’il ne dérange pas et on décale le point d’encastrement.
Si on enrouler le fil bien serré sur un mandrin de diamètre 1 mm, on obtient un ressort de torsion.
Sur trois tours, la longueur enroulée sera d’environ 1.4 x π x 3 soit 13.2 mm plus les 2.6 mm, on est proche des 17 mm voulus !
Nous évoquons l’exemple d’un tampon de wagon OCEM, mais pour l’instant, celui sur lequel nous travaillons est celui d’une locomotive.
Cependant, l’application est assez similaire pour notre propos.
Ressort encastré dans le longeron, on l’enfile dans la tige du tampon.
L’axe du tampon est à 2.6 mm du longeron, l’espace libre en hauteur est de 4.6 mm et le tampon est à 1.8 mm du bas de cet espace.
On doit donc parcourir 2.6 mm en ligne droite du tampon au chassis.
D’autre part, nous avons calculé une longueur de 17 mm pour du fil de cuivre au béryllium de diamètre 0.4 ou 0.5 mm.
Nous devons nous « ennuyer » en chemin pendant 14.5 mm !
Le moyen le plus simple est de tourner en rond au milieu.
On peut déformer de manière permanente un ressort en fil de Cu-Be en l’enroulant sur un mandrin et en dépassant sa limite élastique.
Compte tenu de la hauteur d’enroulement, on place l’axe pour qu’il ne dérange pas et on décale le point d’encastrement.
Si on enrouler le fil bien serré sur un mandrin de diamètre 1 mm, on obtient un ressort de torsion.
Sur trois tours, la longueur enroulée sera d’environ 1.4 x π x 3 soit 13.2 mm plus les 2.6 mm, on est proche des 17 mm voulus !
