Pseudo glissement du contact roue/rail

Pseudo glissement du contact roue/rail

Si, à l’arrêt du convoi, la surface de HERTZ peut être considérée comme intersection complète des surfaces de contact, il n’en est pas de même du mouvement, car il s’opère de façon locale sur la roue et sur le rail des mouvements de tractions et de compressions de la matière.

Le contact roue/rail n’est plus homogène et il apparaît deux zones d’équilibres bien distinctes du point de vue lois de COULOMB sur l’intersection des surfaces de contact :

- une portion où le contact roue/rail peut encore être considéré comme adhérent,

- une portion où le contact roue/rail est glissant.

A mesure que l’intensité de la force de traction ou de freinage augmente, la portion adhérente diminue et laisse place à la portion glissante.

Au sein de la zone glissante, la vitesse circonférentielle de la roue tends à être plus élevée ou moins élevée par rapport à la vitesse de translation du moyeu :

- Si nous sommes en traction. La partie tangentielle de l’action mécanique est dans le sens du vecteur vitesse de glissement, elle est donc moteur : La zone patine, la matière accélère localement dans la zone.

- Si nous sommes en freinage. La partie tangentielle de l’action mécanique est dans le sens opposé au vecteur vitesse de glissement, elle est donc résistante : La zone enraye, la matière tends à se bloquer localement dans la zone.

Dès lors que la surface adhérente a complètement laissée place au glissement, il y a rupture d’adhérence. La désolidarisation du contact engendre patinage ou enrayage complet de la roue selon le cas.

Cette état intermédiaire entre l’adhérence et le glissement de la roue sur le rail se nomme le pseudo glissement.

Caractéristique de l’effort transmissible en fonction de la vitesse de glissement

L’effort qui peut être fournit sur le contact roue rail est mesuré comme une fonction de la vitesse de glissement qui se crée localement. (fig. 21)

Tant que la surface adhérente est présente, la roue est en situation de pseudo glissement. Elle peut transmettre l’effort au rail via le contact. L’équilibre mécanique se stabilise autour d’une vitesse de glissement proportionnelle à cet effort (auquel peuvent être retranchées les pertes de frottement, de traction et de compression de la matière).

A partir d’un seuil, grossièrement associable à celui du coefficient d’adhérence, il y a basculement de l’équilibre stable en équilibre instable. L’effort exercé sur le contact fait croître brutalement la vitesse de glissement. Les surfaces de contacts désolidarisées fait chuter considérablement l’effort transmis, ainsi la roue se retrouve indépendante du rail. Sous l’action de l’effort exercé sur la roue, cette dernière patine (dans le cas de la traction) ou tends à se bloquer (dans le cas du freinage)

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