05.2 - Intégrer ou rapporter : l'exemple des tampons OCEM
Retour à la réalité
Avant d’attaquer la conception de nouveaux tampons pour nos modèles réduits en HO, il n’est pas inutile, pour le moins, de revenir à l’original et de se documenter solidement.
Les trois photos montrées ici nous ont été fournies par © Joseph Barbaux, merci à lui !
Un tampon est d’abord un objet élastique selon un axe longitudinal parallèle au plan médian de l’engin à équiper, la position de cet axe étant déterminée par les normes.
Le tampon est muni d’un plateau, organe de choc lui aussi normalisé, et d’un élément élastique laissant à ce plateau les degrés de libertés souhaités par rapport à la caisse de l’engin.
Le tampon réel doit donc être résistant et élastique, avec des valeurs données de choc et de constante de raideur.
Le tampon est interchangeable à l’époque considérée, ce qui n’a pas toujours été le cas, un graisseur assure le fonctionnement à long terme ; il peut aussi être décoré mais son aspect est semi-brillant de graisse pour la partie en mouvement, tapé vers le centre du plateau et les parties fixes sont peintes.
Avant d’attaquer la conception de nouveaux tampons pour nos modèles réduits en HO, il n’est pas inutile, pour le moins, de revenir à l’original et de se documenter solidement.
Les trois photos montrées ici nous ont été fournies par © Joseph Barbaux, merci à lui !
Un tampon est d’abord un objet élastique selon un axe longitudinal parallèle au plan médian de l’engin à équiper, la position de cet axe étant déterminée par les normes.
Le tampon est muni d’un plateau, organe de choc lui aussi normalisé, et d’un élément élastique laissant à ce plateau les degrés de libertés souhaités par rapport à la caisse de l’engin.
Le tampon réel doit donc être résistant et élastique, avec des valeurs données de choc et de constante de raideur.
Le tampon est interchangeable à l’époque considérée, ce qui n’a pas toujours été le cas, un graisseur assure le fonctionnement à long terme ; il peut aussi être décoré mais son aspect est semi-brillant de graisse pour la partie en mouvement, tapé vers le centre du plateau et les parties fixes sont peintes.
L'enveloppe du tampon
Les photos précédentes et bien entendu les plans d’origine nous aideront à dessiner notre version de l’enveloppe du tampon, sans considérer sa fonction, dans notre logiciel favori. Chacun sa religion en la matière et disons d’avance que nous adoptons une approche œcuménique : tout le monde a bien raison d’employer des outils avec lesquels il est familier.
Pour notre part, les qualités minimales que nous attendons d’un tel logiciel sont d’exister probablement encore l’année prochaine, de définir un volume par une suite de fonctions de base paramétrables et de comprendre nativement et correctement la notion de nomenclature conditionnelle et de configuration d’une famille de variantes.
Dans le cas présent, si le tampon est dessiné comme un composant, la démarche consiste à localiser ce composant selon les normes d’entraxe et de hauteur par rapport au plan de roulement, ainsi que sur le plan vertical de la traverse de tamponnement.
Ensuite, reste à fusionner le tampon et l’enveloppe, ce qui devrait faire disparaître ce composant de la nomenclature ; dans Solidworks, il faut enclencher l’option « Exclure de la nomenclature » pour y parvenir.
Les photos précédentes et bien entendu les plans d’origine nous aideront à dessiner notre version de l’enveloppe du tampon, sans considérer sa fonction, dans notre logiciel favori. Chacun sa religion en la matière et disons d’avance que nous adoptons une approche œcuménique : tout le monde a bien raison d’employer des outils avec lesquels il est familier.
Pour notre part, les qualités minimales que nous attendons d’un tel logiciel sont d’exister probablement encore l’année prochaine, de définir un volume par une suite de fonctions de base paramétrables et de comprendre nativement et correctement la notion de nomenclature conditionnelle et de configuration d’une famille de variantes.
Dans le cas présent, si le tampon est dessiné comme un composant, la démarche consiste à localiser ce composant selon les normes d’entraxe et de hauteur par rapport au plan de roulement, ainsi que sur le plan vertical de la traverse de tamponnement.
Ensuite, reste à fusionner le tampon et l’enveloppe, ce qui devrait faire disparaître ce composant de la nomenclature ; dans Solidworks, il faut enclencher l’option « Exclure de la nomenclature » pour y parvenir.
L'enveloppe du tampon
Les photos précédentes et bien entendu les plans d’origine nous aideront à dessiner notre version de l’enveloppe du tampon, sans considérer sa fonction, dans notre logiciel favori. Chacun sa religion en la matière et disons d’avance que nous adoptons une approche œcuménique : tout le monde a bien raison d’employer des outils avec lesquels il est familier.
Pour notre part, les qualités minimales que nous attendons d’un tel logiciel sont d’exister probablement encore l’année prochaine, de définir un volume par une suite de fonctions de base paramétrables et de comprendre nativement et correctement la notion de nomenclature conditionnelle et de configuration d’une famille de variantes.
Dans le cas présent, si le tampon est dessiné comme un composant, la démarche consiste à localiser ce composant selon les normes d’entraxe et de hauteur par rapport au plan de roulement, ainsi que sur le plan vertical de la traverse de tamponnement.
Ensuite, reste à fusionner le tampon et l’enveloppe, ce qui devrait faire disparaître ce composant de la nomenclature ; dans Solidworks, il faut enclencher l’option « Exclure de la nomenclature » pour y parvenir.
Les photos précédentes et bien entendu les plans d’origine nous aideront à dessiner notre version de l’enveloppe du tampon, sans considérer sa fonction, dans notre logiciel favori. Chacun sa religion en la matière et disons d’avance que nous adoptons une approche œcuménique : tout le monde a bien raison d’employer des outils avec lesquels il est familier.
Pour notre part, les qualités minimales que nous attendons d’un tel logiciel sont d’exister probablement encore l’année prochaine, de définir un volume par une suite de fonctions de base paramétrables et de comprendre nativement et correctement la notion de nomenclature conditionnelle et de configuration d’une famille de variantes.
Dans le cas présent, si le tampon est dessiné comme un composant, la démarche consiste à localiser ce composant selon les normes d’entraxe et de hauteur par rapport au plan de roulement, ainsi que sur le plan vertical de la traverse de tamponnement.
Ensuite, reste à fusionner le tampon et l’enveloppe, ce qui devrait faire disparaître ce composant de la nomenclature ; dans Solidworks, il faut enclencher l’option « Exclure de la nomenclature » pour y parvenir.
Tampon fictif rapporté et interface tenon-mortaise
Comme l’aspect de tampon rapporté n’est pas traité par la norme NEM, la nature ayant horreur du vide, chacun y va de sa norme internationale personnelle.
Le plan extrême de la traverse de tamponnement en fait souvent partie, mais comme on l’a vu plus tôt, REE a choisi de fusionner l’embase du tampon avec la traverse de tamponnement.
Le positionnement du tampon dans le plan vertical d’interface est en général assuré par une fonction tenon-mortaise.
Ce concept a fait couler beaucoup d’encre et un certain nombre de thèses de doctorat à l’époque où nous nous y sommes intéressés.
Dans l’exemple de gauche, un simple cylindre est sensé suffire à l’insertion : une telle approche néglige les résultats de ces travaux !
En effet, l’insertion s’effectue en deux phases successives, l’une consistant à centrer le tenon lors de l’accostage, l’autre à l’orienter perpendiculairement au plan pendant la phase de compliance durant le mouvement d’insertion le long d’un axe perpendiculaire au plan.
C’est la fonction essentielle du chanfrein !
Un tenon carré ajoute une aide à l’orientation.
Comme l’aspect de tampon rapporté n’est pas traité par la norme NEM, la nature ayant horreur du vide, chacun y va de sa norme internationale personnelle.
Le plan extrême de la traverse de tamponnement en fait souvent partie, mais comme on l’a vu plus tôt, REE a choisi de fusionner l’embase du tampon avec la traverse de tamponnement.
Le positionnement du tampon dans le plan vertical d’interface est en général assuré par une fonction tenon-mortaise.
Ce concept a fait couler beaucoup d’encre et un certain nombre de thèses de doctorat à l’époque où nous nous y sommes intéressés.
Dans l’exemple de gauche, un simple cylindre est sensé suffire à l’insertion : une telle approche néglige les résultats de ces travaux !
En effet, l’insertion s’effectue en deux phases successives, l’une consistant à centrer le tenon lors de l’accostage, l’autre à l’orienter perpendiculairement au plan pendant la phase de compliance durant le mouvement d’insertion le long d’un axe perpendiculaire au plan.
C’est la fonction essentielle du chanfrein !
Un tenon carré ajoute une aide à l’orientation.
Quelques astuces supplémentaires
L’orientation c’est bien, mais elle nous fait quitter la forme cylindrique si facile à pratiquer par le modéliste qui rééquipe un véhicule existant.
Il lui faudra alors réaliser un patient ajustage de son modèle !
Deux astuces se voient sur le modèle de gauche : le tenon moitié carré moitié cylindrique assure le détrompage, alors que les quatre nervures assurent le serrage par déformation si la matière du tampon rapporté est souple.
Dans l’exemple de droite vu sur un forum et inspiré du dessin du modéliste Gibi, une fonction supplémentaire d’arrêt de la caisse sur le chassis est assurée par un double tenon rectangulaire.
L’orientation c’est bien, mais elle nous fait quitter la forme cylindrique si facile à pratiquer par le modéliste qui rééquipe un véhicule existant.
Il lui faudra alors réaliser un patient ajustage de son modèle !
Deux astuces se voient sur le modèle de gauche : le tenon moitié carré moitié cylindrique assure le détrompage, alors que les quatre nervures assurent le serrage par déformation si la matière du tampon rapporté est souple.
Dans l’exemple de droite vu sur un forum et inspiré du dessin du modéliste Gibi, une fonction supplémentaire d’arrêt de la caisse sur le chassis est assurée par un double tenon rectangulaire.
Tampons fonctionnels rapportés, l’approche Apogée Vapeur
Nous illustrons par deux exemples les approches successives que nous avons envisagées, non pas pour dire que c’est ainsi qu’il faut procéder mais seulement pour montrer leur existence.
Les deux approches se basent sur l’interfaçage par le plan de contact et par un tenon-mortaise de diamètre suffisant pour lui assigner une fonction de guidage et d’orientation.
Dans les deux cas, on remarque l’oubli du chanfrein d’accostage : pas bien, monsieur le dessinateur !
Comme les tenons sont cylindriques, pas de fonction d’orientation du fût par rapport au véhicule : alors monsieur le dessinateur, on compte sur la compétence et l’adresse de l’utilisateur ?
Au moins, on ne l’oblige pas à se munir de forets carrés...
Nous illustrons par deux exemples les approches successives que nous avons envisagées, non pas pour dire que c’est ainsi qu’il faut procéder mais seulement pour montrer leur existence.
Les deux approches se basent sur l’interfaçage par le plan de contact et par un tenon-mortaise de diamètre suffisant pour lui assigner une fonction de guidage et d’orientation.
Dans les deux cas, on remarque l’oubli du chanfrein d’accostage : pas bien, monsieur le dessinateur !
Comme les tenons sont cylindriques, pas de fonction d’orientation du fût par rapport au véhicule : alors monsieur le dessinateur, on compte sur la compétence et l’adresse de l’utilisateur ?
Au moins, on ne l’oblige pas à se munir de forets carrés...
Comment ça marche ?
Dans l’exemple de gauche, une tige de retenue en laiton est insérée dans le plateau et si la géométrie de ce plateau est correcte, la tige peut avancer jusqu’en butée au fond du perçage borgne.
On présente un ressort de compression qui sera fonctionnel s’il est bien dimensionné, il fonctionne dans la chambre pratiquée dans le fût.
La tige de retenue est pliée sur place et arrête le mouvement du plateau, alors qu’en sens inverse le plateau bute en contact du fût avant que les spires du ressort ne soient elles-mêmes en contact.
Ce pliage introduit un arrêt du plateau en rotation, une fonction bien utile pour les tampons rectangulaires par exemple !
Le guidage en translation est assuré par deux portées concentriques entre le fût et le plongeur, et entre le fût et la tige de retenue.
Ces deux portées doivent présenter un jeu fonctionnel pour assurer le mouvement et anticiper les défauts de forme des deux enveloppes que sont le plongeur et le fût.
Dans l’exemple de droite, le ressort de compression est remplacé par un ressort de flexion externe, plus facile à retrouver sur le sol de votre établi une fois qu’il exerce son existence propre !
Dans l’exemple de gauche, une tige de retenue en laiton est insérée dans le plateau et si la géométrie de ce plateau est correcte, la tige peut avancer jusqu’en butée au fond du perçage borgne.
On présente un ressort de compression qui sera fonctionnel s’il est bien dimensionné, il fonctionne dans la chambre pratiquée dans le fût.
La tige de retenue est pliée sur place et arrête le mouvement du plateau, alors qu’en sens inverse le plateau bute en contact du fût avant que les spires du ressort ne soient elles-mêmes en contact.
Ce pliage introduit un arrêt du plateau en rotation, une fonction bien utile pour les tampons rectangulaires par exemple !
Le guidage en translation est assuré par deux portées concentriques entre le fût et le plongeur, et entre le fût et la tige de retenue.
Ces deux portées doivent présenter un jeu fonctionnel pour assurer le mouvement et anticiper les défauts de forme des deux enveloppes que sont le plongeur et le fût.
Dans l’exemple de droite, le ressort de compression est remplacé par un ressort de flexion externe, plus facile à retrouver sur le sol de votre établi une fois qu’il exerce son existence propre !
Une astuce de conception : le composant négatif
La plupart des concepteurs de véhicules ferroviaires sont confrontés à la multiplicité des formes de tampons.
Celle-ci impacte aussi le dessin de tampons fonctionnels, car le diamètre du plongeur se voit et pour le reproduire tout en standardisant les composants et les procédés, nous utilisons l’astuce du composant négatif.
Voici le volume d’air à notre standard présent dans les deux tampons précédents si on ne considère que le fût et le plateau, ce volume est un composant que nous excluons de la nomenclature.
Ce volume d’air se paramètre par le diamètre du plongeur.
A partir du tampon considéré comme un assemblage fût-plateau, comme décrit plus haut, nous faisons subir aux deux composants une soustraction de ce volume d’air en utilisant la fonction « Empreinte » de notre logiciel, et on obtient la forme que l’on voit sur les images en coupe ci-dessus.
Ainsi à chaque fois qu’on lance un tampon d’une enveloppe donnée, celui-ci bénéficie de l’état de l’art de la forme du volume d’air !
Les fonctions de jeu, d’élasticité, de robustesse et les composants ajoutés sont ainsi portés à la version du jour.
La plupart des concepteurs de véhicules ferroviaires sont confrontés à la multiplicité des formes de tampons.
Celle-ci impacte aussi le dessin de tampons fonctionnels, car le diamètre du plongeur se voit et pour le reproduire tout en standardisant les composants et les procédés, nous utilisons l’astuce du composant négatif.
Voici le volume d’air à notre standard présent dans les deux tampons précédents si on ne considère que le fût et le plateau, ce volume est un composant que nous excluons de la nomenclature.
Ce volume d’air se paramètre par le diamètre du plongeur.
A partir du tampon considéré comme un assemblage fût-plateau, comme décrit plus haut, nous faisons subir aux deux composants une soustraction de ce volume d’air en utilisant la fonction « Empreinte » de notre logiciel, et on obtient la forme que l’on voit sur les images en coupe ci-dessus.
Ainsi à chaque fois qu’on lance un tampon d’une enveloppe donnée, celui-ci bénéficie de l’état de l’art de la forme du volume d’air !
Les fonctions de jeu, d’élasticité, de robustesse et les composants ajoutés sont ainsi portés à la version du jour.
