Rampes hélicoïdales et différentes voies en H0

Bonjour à tous

Lors de la conception d'un réseau, on est souvent confronté au problème de différence de hauteur entre les niveaux, et la construction de rampes hélicoïdales permettant de rattraper ces différences de niveau semble un bon moyen pour s'élever aux niveaux supérieurs.

Or, ces rampes nécessitent un espace libre minimum afin de s'inscrire dans le réseau d'une part, et devront avoir un diamètre minimal afin de pouvoir s'élever d'un niveau tout en gardant un taux de rampe acceptable!

Je me suis donc "amusé" à calculer tout celà en fonction des trois voies disponibles chez Märklin: la voie M, la voie C et la voie K.

Bien entendu, les calculs concernant la voie K pourront très utilement servir aux "deux raillistes", ils seraient équivalents avec une voie deux rails traditionnelle en code 100 comme la Peco par exemple.
De même, ceux concernant la voie C sont transposables à la nouvelle voie TRIX en deux rails.

Denys

Petit rappel des principes de bases en modélisme:

Jean-Mi me corrigera si je dis des bêtises!

Le pourcentage de rampe maximal admis en H0 est généralement de 3,5 % en ligne droite et de 2,5% en courbe, car les efforts demandés à la loco augmentent d'autant plus que le rayon de la courbe est serré.

On admet également que pour le H0, au delà de 700mm de rayon, on peut appliquer les taux prévus pour les lignes droites.

On tolère, pour des lignes secondaires, de monter ces taux de rampes jusqu'à 5% en ligne droite et 3,5% en courbe, tout en sachant que dans ces cas extrêmes (ces limites ne devant jamais être dépassées), la longueur et le poids des trains sera nécessairement réduit en conséquence.

Dans la pratique, il faudra s'efforcer de rester en deçà de ces limites.

Denys

Voici les calculs obtenus avec la voie M:

Gabarit minimal pour le passage de circulations vapeur ou diesel: 74,5mm, auxquels il convient d'ajouter l'épaisseur du support, soit un CP de 8mm, ce qui nous donne 82,5mm.

Dans le cas de circulations électriques sous caténaires, ces hauteurs s'élèvent respectivement à 104,5mm et 112,5mm.

- Voie industrielle, rayon 286mm, encombrement ext mini de 630mm pour une boucle, pour le gabarit vapeur et diesel, la rampe est de 4,59%, ce qui est donc impossible, pour le gabarit électrique, on n'en parle même pas: 6,26%!
Donc cette voie est à proscrire pour la réalisation de rampes hélicoïdales.

- Petit rayon, 360mm, encombrement ext mini de 770mm, gabarit vapeur: 3,65%, trop faible!
Gabarit électrique: 4,98%, sans appel!

- Grand rayon, 437,4mm, encombrement ext mini 930mm, gabarit vapeur: 3%, ça passe!
Gabarit électrique: 4,1%, trop court!

Conclusion: pas facile avec cette voie, seul le grand rayon passe en gabarit vapeur, et pour une ligne secondaire.
Hélicoïde à double voie impossible.

Denys

Voyons maintenant les possibilités de la voie C:

Coté hauteur, les gabarits sont identiques à ceux de la voie M, à savoir 82,5mm pour le gabarit vapeur et 112,5mm pour le gabarit électrique, la voie posée sur des plateaux de roulement en CP de 8mm, bien entendu directement, tous matériau intermédiaire venant augmenter le gabarit nécessaire de sa hauteur et donc augmenter le pourcentage de la rampe!

- Rayon R1, géométrie identique à celle de la voie M petit rayon, inutilisable!

- Rayon R2, géométrie identique à celle de la voie M grand rayon, uniquement tolérable en gabarit vapeur pour une ligne secondaire!

- Rayon R3, 515mm, encombrement ext mini 1080mm, gabarit vapeur: 2,55%, on va dire que c'est bon même pour une ligne principale.
Gabarit électrique: 3,48%, uniquement pour une ligne secondaire.

- Rayon R4, 579,3mm, encombrement ext mini 1210mm, gabarit vapeur: 2,27%, parfait sur toutes les lignes.
Gabarit électrique: 3,09%, à réserver encore uniquement aux lignes secondaires.

- Rayon R5, 643,6mm, encombrement ext mini 1340mm, gabarit vapeur: 2,04%, parfait.
Gabarit électrique: 2,78%, encore un peu court pour une ligne principale.

Conclusion: en gabarit vapeur, presque tout est utilisable, et il est possible de construire des hélicoïdes à double voie même pour lignes principales, par contre uniquement lignes secondaires en gabarit électrique.

Denys

Maintenant la voie K (et les voies flexibles deux rails transformées en trois rails):


Grosse différence, du fait de l'absence de ballast incorporé, on gagne 6mm en hauteur, vous allez voir que ce n'est pas négligeable!

De ce fait le gabarit vapeur se trouve réduit à 68,5mm et 76,5mm avec le CP de 8mm, et le gabarit électrique respectivement à 98,5mm et 106,5mm.


- Voie industrielle, rayon 295,4mm, encombrement extérieur 650mm, gabarit vapeur: 4,12%, gabarit électrique 5,74%, inutilisable!

- Petit cercle I, rayon 360mm, encombrement ext mini 770mm, gabarit vapeur: 3,38%, utilisable sur ligne secondaire.
Gabarit électrique: 4,71mm, trop court!

- Petit cercle II, rayon 424,6mm, encombrement ext mini 900mm, gabarit vapeur 2,87%, utilisable sur ligne secondaire.
Gabarit électrique: 3,99%, encore trop court!

- Grand cercle I, rayon 553,9mm, encombrement ext mini 1160mm, gabarit vapeur 2,2%, parfait.
Gabarit électrique: 3,06%, utilisable sur ligne secondaire.

- Grand cercle II, rayon 618,5mm, encombrement ext mini 1290mm, gabarit vapeur 1,97%, parfait.
Gabarit électrique: 2,74%, toujours trop court pour une ligne principale.

Conclusion: Des possibilités un peu plus intéressantes grâce aux 6mm gagnés en épaisseur.

Denys

Cependant, tout l'intérêt de la voie K ou des voies deux rails est de pouvoir utiliser de la voie flexible et donc de pouvoir réaliser n'importe quel rayon à la demande!

En reprenant les calculs dans l'autre sens, on s'aperçoit que, en gabarit vapeur, les 3,5% de rampe sont obtenus avec un rayon de 348mm seulement, ce que je déconseille néanmoins, le rayon standard de 360mm nous donnant 3,38%, ce qui est plus raisonnable, et les 2,5% sont obtenus avec un rayon de 485mm, ce qui nous demande un encombrement ext mini de 1020mm.

Quant'au gabarit électrique, les 3,5% sont obtenus avec un rayon de 580mm, donc un encombrement ext mini de 1210mm, et les 2,5% avec un rayon de 678mm qui nous donne un encombrement ext mini de 1400mm.

En conclusion, les voies flexibles sont bien mieux adaptées à ces réalisations, d'une part, et d'autre part, il faut veiller à bien appréhender l'encombrement nécessaire!

Concernant le R5 en voie C et le grand cercle II, on peut admettre que les rayons supérieurs à 600mm rendront leurs 2,78% et 2,74% acceptables pour leur utilisation en gabarit électrique pour des lignes principales.

Bons plans!

Denys

pour tes calculs super intéressant!

tien un prof de maths en vacances... a mais non a mais non c'est pas lui

Il faut juste changer un mm en % et c'est parfait !

Cela conforte bien mes idées et confirme que mes choix sur Villeneuve pour l'hélicoïde

Jeanmi.be

vu la qualitée du sujet je me suis permis de le mettre en Post-It

Très intéressant. Merci Denys

Bonjour à tous


@ Jean-Mi: c'est corrigé!

@ Vincent, j'étais nul en maths!
(Je n'ai qu'un bac Philo! ), mais ce n'est que de l'arithmétique basique et de la géométrie encore plus basique appliquée!

@ Franz: Merci!

Pour tous: j'espère que cela pourra vous aider, et surtout pensez bien à l'encombrement nécessaire pour caser ces rampes hélicoïdales!

Denys

Bonjour à tous

un moyen relativement simple pour gagner de la hauteur , avec une pente raisonnable , dans une spire d'hélicoïdale est de faire un ovale , mais la encore on augmente l'encombrement dans une dimension ...

comme ici par exemple :



Bonne journée

Bonjour Gilles

Tu as raison, mais c'est valable uniquement si on a une place disponible dissymétrique, et plus difficile à construire, car l'idéal est de diminuer la rampe dans les parties courbes et d'opérer des raccordements paraboliques, avec les transitions de rupture de rampe, cela devient vite un casse tête!

Denys

Bonjour à tous

en parcourant d'autre  forum , j'ai trouvé une technique  pour faire les rampes hélicoïdales  où les pertes en bois sont minimes.

Cette technique est décrite sur un site Allemand  ICI

Un membre du forum RRTC  a fait un fichier Excel   qui permet de faire le calcul des trapèzes  en fonction de plusieurs paramètres , je vous donne également le lien : Forum RRTC  en page 4 l'auteur  du fichier ,Marco , donne le lien .

Je viens de commencer ma rampe :

J'ai pris de  bandes de Multiplex de 5 mm  découées à 175 mm de large , et ensuite j'ai fait  mes coupes à 45 °

Ca donne un beau tas de trapèzes  pour faire  un tour et demi :



ensuite on les assembles 2 par deux  ( dans le bon sens )



Puis 4 par 4




La suite dans quelques jours !

  

Salut Gilles

Tu les colles juste par les chants?

Denys

Bonjour Denys

non en fait si tu regardes bien le site Allemand , tu verras que tous les trapèzes se recouvrent avec un décalage de l’équivalent d'un triangle et sont collés l'un sur l'autre , de ce fait la rampe fini fera 10 mm d'épaisseur .

le soutien se fera par des tiges filetées dans les 8 angles extérieurs et par le milieu des cotés intérieurs , de ce fait le dégagement sera maximum !

a+

  

Merci pour le fichier Gilles,

Je connaissais la technique mais le fichier de calcul c'est une vraie aubaine !

La prochaine rampe sera montée comme cela.

Jeanmi.be

Merci les amis!

Je n'avais pas pris le temps de consulter les liens et pas bien observé les photos!

Le plus, c'est l'économie de bois par rapport à une rampe courbe?

Denys

Bonjour,

L'économie, en bois (surface), est acceptable, notamment, en ce qui concerne, que se sont des trapézes, donc, en moindre chute de l'ordre de 20% peut-être, mais tu n'y gagnes pas grand chose en distorsion ( bonjour Gilles ), cela reste quand même plus dure (moins souple), qu'une hélicoïdale courbe !!
Bien-sûr, tu as les tiges filetées qui te géreront le réglage, mais, on rentre dans une autre contrainte, qu'est le déploiement de la rampe. Evidemment on économise pas le bois dans une courbe, mais l'on y gagne en flexibilitée, pour le reste (parole de pro pour la construction, en menuiserie), personnellement, le prochain réseau, qui m'a été commandé à réaliser en Bretagne sera fait ainsi, on ne change pas une histoire qui marche trop bien .

Bonne journée, chers éléves....... 

Bonjour à tous ,

ce que je trouve appréciable dans cette technique , c'est le fait de pouvoir se fournir en CTP déjà découpé en bande à la largeur souhaité , ensuite les coupe à 45 ° sont facile à faire en particulier avec le guide de coupe Bosch
dont j'ai déjà parlé .
Je me voyais mal faire des segments de courbes à la scie sauteuse avec en plus le problème de les raccorder entre elles en faisant le moins de sur-épaisseur possible ( J'avais pensé à des raccords en circuit imprimé .)

la souplesse : ici on arrive à une épaisseur de 10 mm , ce n'est pas si raide que ça par rapport à du 8 qui sert
habituellement à faire les courbes .
Il va y avoir 16 tiges filetées de 8 pour un tour complet , avec un diamètre ( ou plus grande largeur ) de 1,43 m ,une pente de l'ordre de 3 % , je ne crois pas que cela posera problème pour les réglages .

Christian , je ne suis pas ton élève et ne le serai jamais !  

  

Bonjour à tous

Petite hésitation de ma part concernant l'isolation "phonique " de la voie K sur l'hélicoïdale , il vaut mieux
du liège de 3 mm ou du Dépron de la même épaisseur ?

Merci d'avance

  

Bonsoir Gilles

Tu devrais faire un essai, et pourquoi pas essayer aussi la mousse haute densité que l'on met sous les parquets flottants, c'est ce que j'avais utilisé sous la voie M de mon réseau vitrine.

Denys

Bonsoir Gilles,

Moi, j'utilise mes bandes de liége de 4 mm pour toute mes hélicoïdales que j'ai réalisées. (voir Décor post : balastage ...the questionne);, non arrimées, pour voie flexible >< tu dois pouvoir les soulever d'1 mm au dessus du liége, et légérement collées, pour des coupons fixes ...
>> et ttes en dévers sous 1,2 mm aux normes .

Astuce de construction perso ...

Christian....

Bonjour Denys  et Christian

je vais faire un essai  mais  j'aimerai bien  que ce soit le dépron  le plus efficace , c'est plus facile à travailler !

Christian , 1 H 14 ...,  il faut dormir la nuit !

Les voies flexibles doivent-être fixées  pour tenir en place  ,non ?  

Pour le dévers  j'ai  des plaques de  Samba 1 mm  ( pour faire le coffrage des ailes de planeurs )

je vais en tirer  des cales .

Bonne journée

 

Bonjour Gilles,

  oui_oui, je sais bien, mais le temps, au regard, des saisons, n'aide, pas tellement mes jambes, avec ce refroidissement précaire, 7° ce matin, l'arthrose, qui s'est gréffé, ne m'arrange, pas trop ma situation, je dors assez mal c'est temps-ci, N'étant plus isolé, mais en collectivité, le chauffage, n'est pas encore allumé,   hélas...

Oui, les voies flexibles doivent être assez bien fixées, à quelques différences prés !! Je n'utilise jamais les trous de fixation au milieu des rails, (encore qu'ils sont en quinconce gauche & droite), mais les trous au bout des traverses avec des punaises de tapissier longue à petit chapeau .

Pour le dévers, j'ai trouvé l'astuce sans presque pas cherché, j'avais trouvé sur un forum allemand, la norme d'épaisseur pour créer un dévers, de l'ordre d'1,2 mm pour l'échelle HO, et pour réaliser les petites plaques cartonnées, je me suis trouvé, la carton arriére que tu trouves au dos des blocs-notes, A4. En prenant un pied à coulisse, tu t'aperçois, qu'elles font 1 mm et 2 diziéme . certaines font même 0,80 mm çà arrange bien pour adoucir la rampe (du dévers)...

bonne journée... 

Salut Gilles,

Hélas, je crois bien que le Dépron est inefficace contre le bruit, c'est un isolant thermique!

Il faut surtout veiller à ne pas créer de caisse de résonance, ne pas visser les voies mais les coller avec de la colle souple et ne pas ballaster les voies visibles avec de la colle à bois qui durcit.

Denys