La construction de rampes hélicoïdales sur un réseau est un exercice délicat et souvent périlleux. J'ai eu l'occasion de tester tout au long de ma vie de modéliste diverses méthodes avec plus au moins de succès..........notamment celle qui fait appel à des tiges filetées sur lesquelles sont serrés des plans de roulement. Pour ma part, le résultat n'est pas satisfaisant car un serrage sur des tiges filetées disposées verticalement bloque forcément le plan de roulement dans une position horizontale et crée des escaliers tout au long de la rampe..........et les trains n'aiment pas çà!!!!
La plupart des réseaux sont construits sur plusieurs niveaux, ce qui est très utile lorsque l'on veut faire circuler des trains sur des zones accidentées, montagneuses avec des dénivellés parfois importants, ou tout simplement pous accéder à des gares souterraines cachées à des niveaux inférieurs. La rampe hélicoïdale circulaire est la solution idéale, car elle occupe une surface minimale..........fonction bien entendu du rayon que l'on souhaite utiliser pour sa construction. Il est clair que le pourcentage de la rampe sera d'autant plus élevé que le rayon retenu sera réduit. Dans la mesure du possible, il est prudent de ne pas dépasser 2,5%
Sur biscatrain, j'ai donc utilisé une autre méthode qui a fait ses preuves, avec une pente qui est parfaitement constante et donc propice à un fonctionnement parfait des rames qui y circulent.
Dans la mesure où j'interviens partiellement dans la construction des 4 rampes hélicoïdales qui vont être installées sur le réseau de mon ami Jacques, j'ai souhaité vous livrer cette méthode au travers des diverses étapes suivantes:
1/ comment calculer le pourcentage de la rampe
le rayon retenu pour les 4 rampes est le R5 de chez Roco soit 542,8 mm
diamètre des plans de roulement: 1085,6 mm
longueur d'un tour de rampe: 1085,6 x 3,14 = 340 cm (arrondi)
dénivellation entre chaque tour de rampe: 8 cm
pourcentage de la rampe 8 x 100 = 800: 340 = 2,35%
largeur du plan de roulement pour voie unique 10 cm et 15 cm si voie double
Toute autre valeur peut être calculée avec cette méthode en fonction du souhait de chacun.........notamment, il est possible d'adopter n'importe quel tracé de rampe, qu'il soit circulaire, ovale, parabolique, et même droit, il suffit de situer chaque chandelle à exactement 340: 8 = 42,50 cm de la précédente.
j'ai choisi cette option qui limite la surface occupée par chaque rampe, avec un pourcentage acceptable par la plupart des convois tractés par les locos actuelles. La dénivellation entre chaque tour de rampe 8 cm permet de fabriquer 8 jeux de 2 chandelles décalées par 1/8ème de tour avec une progression de + 1 cm par jeu. Compte tenu de l'épaisseur des plans de roulement qui seront utilisés (médium de 10 mm) et de l'épaisseur des rails, il restera un peu moins de 7 cm de passage disponible entre le plan inférieur et le plan supérieur, ce qui est suffisant même avec une loco électrique pantos levés...........laquelle au pire frotterait sur le plan supérieur parfaitement lisse.........d'où le choix du médium MDF.
Un petit croquis à l'échelle 1/10 ème sera plus explicite. Nous voyons que chaque rampe nécessite 16 chandelles (8 à l'intérieur du cercle, et 8 à l'extérieur) les plans de roulement viendront s'encastrer dans des rainures qui seront usinées avec un angle de 2,35% par rapport à un niveau horizontal. L'amorce de la rampe se fait au niveau zéro avec une courbe parabolique pour éviter une cassure trop violente.......la sortie se fait également avec une courbe parabolique........le croquis ne reprend pas les différents étages de la rampe qui peut être élevée à volonté en fonction de la hauteur des chandelles utilisées. Dans notre cas, les dénivellations ne devraient pas dépasser 30 cm de hauteur, aussi, j'ai scié toutes les chandelles à cette longueur.
2/ la fabrication des chandelles support des plans de roulement
La scie circulaire d'établi permet de traiter un grand nombre de pièces avec des cotes parfaites........j'ai utilisé du sapin découpé dans des planches (longueur 300 mm section 50 x 21 mm)
Pour les 4 rampes, 64 tasseaux ont été découpés, il faut maintenant usiner les rainures.......Pour biscatrain, j'avais fait ce travail avec la scie circulaire en faisant plusieurs passes avec le guide d'onglet pour obtenir une rainure de l'épaisseur souhaitée..........en l'occurrence 8 mm pour les plans de roulement traités en CP........mais cette méthode est plus longue et moins précise.........il n'empêche qu'elle peut être utilisée si vous n'avez pas de toupie!!!
j'ai donc ressorti ma vieille table de toupie que j'avais fabriquée il y a quelques années, équipée d'une défonceuse avec une fraise à tenonner de 10 mm de diamètre..........cette dernière doit avoir une qualité de coupe parfaite
Le guide d'onglet devra donc être réglé avec un angle de 2,3% à chaque passe, j'ai donc tracé avec un rapporteur sur la table de toupie un repère au feutre rouge dans les deux sens de rainure (l'une pour les chandelles intérieures et l'autre pour les chandelles extérieures)
En effet, les deux chandelles étant situées face à face, leurs rainures doivent être parfaitement symétriques
J'ai dû adapter un système de bloquage de la chandelle à tenonner en bricolant un vieux serre joint fixé sur le guide d'onglet..........car la pièce bloquée à la main avait tendance à riper.......le guide d'onglet est réglé sur l'angle adéquat, on peut lancer la toupie!!!!!!
La rainure est faite avec un seul passage, avec une profondeur de 10 mm, ce qui permettra de maintenir le plan de roulement par simple encastrement. Le travail est très précis, chaque rainure se situant exactement à 8 cm de la précédente.
Au fur et à mesure de l'avancement des travaux, il convient de bien repérer chaque chandelle dont on voit le marquage sur cette photo..........car cela deviendrait vite difficile à s'y retrouver lors du montage.
Les 16 chandelles de la première rampe sont terminées. Nous voyons bien sur cette photo la progression de la pente qui augmente d'un centimètre par huitième de tour............elles seront fixées sur la base du réseau (vis et colle) dans l'ordre suivant:
1/pose des chandelles intérieures au cercle
2/encastrement des plans de roulement et collage
3/pose des rails sur toute la rampe au fur et à mesure de son installation
4/pose des chandelles extérieures lorsque toute la rampe aura été traitée
5/vissage des pieds de chaque chandelle sur la structure inférieure du réseau..........qui doit être parfaitement horizontale
Il est important de vérifier durant toutes ces opérations la parfaite verticalité des chandelles par rapport à la table support.........ce qui normalement ne doit poser aucun problème puisqu'elle ont été sciées à 90°
Si tout est bien respecté, la rampe aura une progressivité constante, et les convois circuleront parfaitement.........à condition que les plans de roulement (matériau et découpe) soient de qualité........leur fabrication sera traitée dans un prochain article.
A suivre........
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