Les essieux ferroviaires

Railway axles

Les roues indépendantes sont utilisées sur certains matériels modernes.
Cependant c’est essentiellement sur du matériel à vocation urbaine ou les courbes seront particulièrement serrées (métro, tramway).
Il est parfois fait usage en sus d’un différentiel…
L’intérêt ne vaut pas les inconvénients sur du matériel ferroviaire lourd.
La conicité des roues suffit à 90% (?).
Les roues indépendantes ont d’autres inconvénients (par exemple, il faut 2 systèmes anti-enrayeur par ‘essieu’, leur fixation est plus fragile, …
L’essieu à roue fixes est à la base du principe de guidage, associé à la conicité de la table de roulement. de plus l’essieu fixe est plus résistant aux efforts latéraux.
Il est très difficile de faire dérailler un simple essieu posé sur la voie.
ll reste perpendiculaire aux rails, même dans les courbes
Faire l’essais avec un essieu en HO,
Par contre si les roues sont libres, on ne va pas loin.
Il n’y a que sur les réseaux à très faibles rayons de courbure que la roue libre s’impose, mais en contrepartie il faut des boudins plus importants (berlines de mine )
Sur la plupart des bogies des matériels moteurs et remorqués voyageurs des biellettes sur silentbloc assurent la liaison boites d’essieux – châssis de bogie et permettent ce type de mouvement de l’essieu par rapport au châssis de bogie.
Certains constructeurs ont élaboré des systèmes beaucoup plus avancés comme sur la Re 460 d’ ADTranz, par contre, je ne saurais pas apprécier leur efficacité réelle.
Soient deux roues reliées par un essieu rigide.
Elles tournent donc obligatoirement rigoureusement à la même vitesse.
Dans un virage, il va donc y avoir problème ? Non ! car les deux roues sont tronconiques : le diamètre de la roue « côté boudin » est supérieur au diamètre coté extérieur au véhicule.
Or, la vitesse linéaire est proportionnelle au produit du diamètre par la vitesse de rotation ; dans un virage, il suffit donc que l’essieu se décale un peu vers l’extérieur du virage, de telle sorte que la roue intérieure roule sur un diamètre inférieur à celui sur lequel roule la roue extérieure, tout cela grâce à la conicité.
Dit autrement, l’effet « différentiel » est dû à la conicité des roues.
Si elles ne le sont pas, alors il faut un différentiel mécanique sur l’essieu (s’il est moteur) ou pas d’essieu du tout : roues indépendantes.
En revanche, l’essieu rigide à roues coniques est auto-guidant, y compris en ligne droite.
Un essieu unique livré à lui même aura tendance à évoluer sur une sinusoïde.
Quant au boudin, il sert de guidage « ultime » (courbes de très faible rayon, défaut sur la voie).
Si on veut à tout prix des roues indépendantes, alors il faut s’arranger à avoir un profil de roue tel que si la roue se décale vers l’extérieur (par exemple), la réaction de contact avec le rail (normale au plan de contact local) s’incline vers l’intérieur ; la roue n’est donc plus conique mais « en pavillon de trompette ».
On appelle cela le rappel gravitaire.
Mais pourquoi des boudins plus importants sur les berlines de mine?
Sur les berlines de mines les roues sont indépendantes à cause des courbes très serrées en contrepartie le guidage n’est plus assuré par la conicité et les boudins sont plus sollicités. en plus le voie est souvent assez sommaire, un boudin plus haut limite les risques de déraillement sur voie gauchie.
voir analogie avec les trains jouet, en « jouet » les boudins sont « énormes » mais on peut utiliser une voie très mal posée, en « fine scale » les boudins sont presque à l’échelle , mais il faut une pose de voie super.
Autant que je sache, dans le système Arnoux, les essieux ne sont pas à roues indépendantes.par contre ils sont orientables de façon à être toujours dirigés suivant un rayon de la courbe (radiant) c’est le système d’attelage entre voitures qui oriente les essieux (un peu comme les Talgo) pour les roues directrices des motrices, il y a des roues de guidage inclinées.
Les essieux porteurs à roues indépendantes des tramways Breda ne sont pas guidés.
Ils suivent le rail et les mouvements de caisses.
D’où le bruit de casseroles
Le couinement est du au creusement du bandage et l’aplatissement de la table de roulement du rail par usure parce que l’effet différentiel de vitesse ne se fait pas.
Sinon comment expliques-tu que des wagons d’un empattement plus long ne couinent pas dans la même courbe.
Si on devait adopter la roue indépendante sur tout le matériel (et remorqué uniquement parce que sur un engin moteur il faudra m’expliquer comment on fait) il faudrait équiper chaque roue d’un bloc de freinage.
Il est aussi plus facile d’installer des freins à disques sur un essieu que sur des roues ou là encore la commande devra être doublée.
Si on veut équiper le véhicule d’anti-enrayeurs il faudra équiper chaque roue d’une mesure tachymétrique.
Cela commence à faire lourd.
Et pas sur qu’un bogie à roues indépendantes soit plus stable puisque les 2 roues ne trouveront jamais l’équilibre de vitesse que permet un essieu.
Le talgo (véhicule à essieux) est confortable de par son centre de gravité bas et son concept de rame indéformable.
L’emploi de roues indépendantes permet à mon avis juste de libérer l’espace pour baisser le couloir de circulation par ex..

Independent wheels are used on some modern materials.
However, this is mainly hardware -oriented urban or curves will be particularly tight (metro, tram).
It is sometimes used in addition to a differential …
The interest is not worth the inconvenience of heavy railway equipment.
The taper of the wheels just 90% ( ? ) .
Independent wheels have other drawbacks (eg , it takes 2 antilocking systems axle ‘, their attachment is more fragile …
The wheel axle is fixed to the basic principle of the guide associated with the taper of the wheel tread . over the fixed axle is more resistant to lateral forces .
It is very difficult to derail a single axle set on the way.
lt remains perpendicular to the rails even in curves
Make trials with an axle HO
By cons, if the wheels are free, we are not going away .
There is only on networks with very small radii of curvature as the freewheel is required, but in return we need larger beads ( sedans mine )
On most trucks engines and equipment hauled passenger rods on silentbloc provide boxes binding axles – bogie frame and allow this type of movement of the axle relative to the bogie frame .
Some manufacturers have developed more advanced systems like the 460 Re ADtranz ‘s , for cons , I could not assess their effectiveness .
Two wheels are connected by a rigid axle .
So they turn must rigorously at the same speed .
In turn , so there will be problem ? No! since both wheels are frustoconical : the diameter of the wheel  » coil side  » is greater than the outside diameter side to the vehicle.
However , the linear velocity is proportional to the product of the diameter by the rotation speed and in a turn, it is sufficient that the axle is shifted a little to the outside of the turn , so that the wheel rolls on a inner diameter lower than that which drives the outer wheel , all thanks to the taper.
Stated otherwise, the  » differential  » effect is due to the conicity of the wheels.
If they are not , then you have a mechanical differential axle (if engine) or no axle all -wheel independent .
However , the rigid axle bevel gears is self-guiding , including straight .
A single axle left to itself will tend to evolve on a sinusoid.
As for the coil , it serves as « ultimate » guide ( very small radius curves , channel fault ) .
If we want at any price -wheel independent , then we must arrange to have a wheel profile as if the wheel moves to the outside ( for example), the reaction rail contact ( normal to the plane of local contact) tilts inward , the wheel is no longer conical but  » in trumpet bell . »
This is called gravity recall.
But why the most important strands of sedans mine ?
On sedans mines wheels are independent because of the guidance is not provided by the taper and the tubes are solicited tight curves in return . in addition the channel is often quite brief , a bead above limit derailment on track warped .
see analogy with toy trains in « toy » socks are  » huge  » but you can use a very ill-posed route, « fine scale » socks are almost to scale, but it takes a great track laying .
AFAIK , in Arnoux system , axles are not against indépendantes.par wheels are adjustable so as to be always directed along a radius of the curve ( radiant ) is the coupling system between cars directs the axles ( a bit like Talgo ) for steering wheels of motor , there are guide wheels inclined .
The independent wheel axles Breda streetcars are not guided .
They follow the rail and the movement of funds .
Where the sound of pots
The squeal is due to widening and flattening tire tread wear by rail because the speed differential effect does not occur .
Otherwise how do you explain that cars a longer wheelbase does not squeak in the same curve.
If we were to adopt the single wheel on all materials ( and only towed because of a motor vehicle should be explained to me how it’s done ) should equip each wheel of a brake block .
It is also easier to install disc brakes on an axle on the wheel again or the order will be doubled.
If we want to equip the vehicle anti- skid devices it will equip each wheel of a tachometer measurement .
It ‘s getting heavy.
And not on a truck to be more stable because the two independent wheels wheels will never find the balance that allows a speed axle.
Talgo ( vehicle axles) is comfortable with its low center of gravity and his concept of trainset .
The use of independent suspension allows just my opinion free space to decrease the traffic corridor eg ..