Technologie ferroviaire

1. TECHNOLOGIEFERROVIAIRE
 ESSIEUX ET ROUES
L’essieu monté est composé :
- d’un essieu axe (ou corps d’essieu) ou (essieu nu).
- de deux roues
L’essieu axe diffère suivant son utilisation, prévue :
- Soit pour les boites à rouleaux.
- Soit pour les boites à rouleaux à fusée intérieures
- Soit pour les essieux du matériel moteur.
Axe ou essieu nu comprend :
- Le corps de l’essieu : partie centrale généralement cylindrique
- Les portées de calages : elles sont destinées à recevoir les roues par emmanchement à
la presse.
- Les fusées : parties cylindriques limitées par les champignons, elles sont destinées à
recevoir la charge par l’intermédiaire des boites d’essieux. Sur les fusées, il y’a liaison

2. entre un organe tournant : l’essieu, et un organe fixe : le véhicule (par la boite
d’essieux).
- Les portées d’obturateurs, de déflecteurs d’huile pour les boites à coussinets.
- Les champignons : situés aux extrémités de l’essieu. Leur diamètre est supérieur à
celui des fusées.
- Les centres d’essieux : se sont des alésages tron coniques situés aux extrémités de
l’essieu. Ces centre permettent le montage des l’essieu entre les pointes d’un tour en
vue de son usinage ou sa réfection.
Roues
On distingue sur un corps de roue :
- Le moyeu : partie centrale massive percée d’un orifice destiné à l’assemblage
roue- essieu.
- La jante : partie périphérique dont la surface externe est cylindrique.
- La toile : partie pleine reliant le moyen et la jante. Le moyeu et la jante sont parfois
reliés par des rayons.
 BANDAGES

3. Ce sont des couronnes en acier fixées sur les jantes des roues. Ils sont destinés à assurer le
roulement sur les rails. Afin de permettrent le guidage des roues entre les rails aussi bien en
voie droite que courbe .Ils sont usinés suivant un profil unifié, ce profil comprend :
- Une partie renflée : le boudin, destiné à maintenir l’essieu monté entre les rails et à le
guider (courbes, aiguillages).
- Une partie légèrement conique : la table de roulement, c’est la surface d’appui sur le
rail
- La conicité des tables de roulement permet le guidage des essieux et leur roulement
sans glissement dans les courbes.
Voie en courbe
L’essieu se déporte vers l’extérieur. Le cercle de roulement de la roue intérieure se réduit,
celui de l’autre roue augmente. Bien que tournant à la même vitesse angulaire, la roue
extérieure parcourt alors un plus grand chemin que l’autre roue et il n’y a pas e
glissement.
Il est important de noter que le boudin ne sert que pour assurer le guidage dans les courbes et
le passage sur les aiguillages. En ligne droite, c'est la conicité des bandes de roulement des
roues qui assure le guidage du véhicule dans la voie
 BOITES D’ESSIEUX
Les boites d’essieux sont des organes assurant la liaison entre les essieux et le véhicule.
Elles permettent :
- De faire supporter aux essieux en mouvement la masse du véhicule.
- D’assurer la transmission du déplacement des essieux moteurs au véhicule (l’effort
moteur étant appliqué aux essieux).La liaison s’effectue sur les fusées des essieux.

4. Une boite d’essieux à huile se compose essentiellement :
- D’un coussinet : à base en bronze garnie d’une couche de métal antifriction (régule) ;
le coussinet transmet la charge à la fusée.
- D’un corps de boite : pièce creuse en acier qui entoure la fusée et le coussinet.
- D’un dispositif de graissage : palette puiseuse ou tampon graisseur par capillarité.
- D’un obturateur : il est utilisé pour de masquer l’ouverture de boites, il est constitué de
deux demi rondelles garnies de cuivre.
BOITE D’ESSIEUX À ROULEAUX
Les boites à rouleaux sont munies de deux roulements à rouleaux calés sur la fusée au moyen
de manchon coniques enfoncés par un écrou vissé en bout de fusée. Le corps de boites est en
deux pièces assemblées par boulons ; il serre les bagues extérieures des roulements. Le
graissage est assuré par de la graisse. L’obturateur est un joint de feutre qui frotte sur une
portée d’obturateur.
.

5. BOGIES
Exemple de Bogies
Bogie Y25
Ils sont conçus pour supporter des charges élevées de l'ordre de 40t/Bogie.
Le châssis constitué d’éléments identiques (symétriques), liés entre eux par une
construction soudée. Deux longerons (1) soudés avec deux traverses d'extrémités
(9). Et au centre une traverse intermédiaire (4), qui fait une liaison ambiguïté
avec les deux longerons, et sur la quel la caisse est posée a l'aide d'une
crapaudine (3) contenant une fourrure auto lubrifiante et deux amortisseurs
lissoirs élastiques (5) d'une part et d'autre .elle est renforcées par une longrine (6)
fixée sur les traverses d'extrémités.
La liaison châssis essieux est assurée par quatre systèmes de suspension
identiques (Lenoir) (8).

6. Bogie Y27
Différence entre un bogie Y25 et un bogie Y27
Y25 Y27
Il est en forme de 8 (numérique) En forme de H ou en I
Equipé de traverse de tête Non équipé de traverse de tête
Equipé de timonerie de frein avec régleur Non équipé de timonerie de frein mais
équipé de deux cylindres de frein par bogie
jouant le rôle en même temps de timonerie et
de régleur
Equipé de 8 semelles de frein Equipé uniquement de 4 semelles de frein
Bogie Y32 pour le matériel à voyageurs.
Les bogies sont des chariots situés sous le véhicule, sur lesquels s’appuie le châssis par
l’intermédiaire de boites d’essieux et de ressorts de suspension. Les bogies contiennent les
essieux porteurs ou moteurs .Ils sont mobiles par rapport au châssis du véhicule et destinés à
s'orienter dans les courbes.
Descriptiond'un bogie
Les bogies porteurs assurent la répartition des charges de la caisse et le guidage en
s’inscrivant correctement dans les courbes. La caisse repose en général sur le bogie par
l'intermédiaire d'un pivot central solidaire au châssis du véhicule et d'une crapaudine centrale
sur le bogie. Sur les véhicules, le bogie pivote sous la caisse, ce qui améliore le confort ;

7.  SUSPENSION
Le châssis du bogie repose sur des nids de ressorts hélicoïdaux (ressort à
boudin), qui sont soutenus par des consoles faisant corps avec les boites des
essieux.
Chaque jeu de ressortes concentriques comporte : un ressort intérieur (de
charge) et un ressort extérieur (de tare).
La suspension primaire est la suspension élastique du châssis de bogie sur les boites
d’essieux. Elle est constituée par l’ensemble des ressorts à boudin ou des ressorts à lames.
Les ressorts à boudin sont utilisés par groupes de deux ; ils sont alors concentriques. La
suspension est parfois complétée par des amortisseurs hydrauliques
Les ressorts à lames sont formés de lames d’acier superposées. Ces lames sont cintrées et
leur longueur va en décroissant régulièrement à partir des premières lames appelées
« lames maîtresses ».
La suspension secondaire : étant l’appui élastique de la caisse sur les bogies. Elle est
constituée par les équilibreurs et les pivots lorsqu’ils sont élastiques.
Certains bogies supportent la caisse par l’intermédiaire d’une traverse de charge reposant
sur des p^laques du châssis de bogie. La caisse est suspendue à la traverse de charge par
des ressorts à lames et des bielles de suspension. La traverse de charge est liée
longitudinalement à la caisse par des bielles de retenue et latéralement au châssis de bogie
par un coulisseau. Dans ce type de suspension secondaire l’entraînement de la caisse est
assuré par des barres de traction
Plaques de guidage Entretoise
Ressort à lames
Appui de la bride sur la boite :
suspension supérieure
Anneaux de suspension
Boite d’essieu

8.  CHASSIS
Exemple des Wagons de transport de phosphates (TADS)
Les wagons Tads à bogies à 4 essieux assurent le transport du phosphate sec. La structure
(caisse traverses et longerons) est fabriquée en alliage léger d’aluminium – Magnésium AG5
(5% de Magnésium). Le choix de cet alliage est dicté par l’obtention d’une meilleure
rentabilité Tare/Charge utile. La solution AG5 offre une tare de 16 T et une charge utile de 64
T alors qu’un wagon similaire en acier offre une tare de 24 T et une charge de 56 T.
Trappes supérieurs
Une seule trappe de chargement unilatérale le long du wagon à commande bilatérale
Trappes inferieurs
Il existe 4 trappes de déchargement bilatérales

9.  ORGANES DE CHOS ET DE TRACTION
Tampons de choc
Nouvelle génération des éléments élastiques des tampons de choc en
gardant toujours les mêmes carcasses (boisseau-plongeur)

10. Chaque pile d’éléments Ensemble composé de :
 02 ensembles en éléments de ressort en TECSPAK (Thermoplastique
Elastomère Compression Springs Package)
- chaque ensemble est composéde 4 ressorts en TECS PAK et de 3
plaques intercalaires assurant la liaison.
- Chaque ensemble est guidé par l’intermédiaire de :
1) la tige de guidage centrale et la tôle de guidage sur la face
d’appuidu plateau (plongeur).
2) La tige de guidage centrale et le téton de guidage sur la face
d’appuidu boisseau.

11.  ATTELAGES
L'attelage est l'organe essentiel de formation de la rame. La nécessité d'une liaison semi-rigide
s'est rapidement fait sentir essentiellement lors des ralentissements et des freinages. On utilisa
des éléments de choc élastiques qui sont les tampons.
 attelage à vis : c'est un attelage manuel qui comporte deux maillons reliés par une vis à
pas contraires : une fois les maillons en place sur les crochets de chaque wagon, le
serrage de la vis est manuel ; sur le matériel voyageur, l'attelage est tendu « tampons
joints ».
 attelage automatique servant à la fois d'attelage et d'élément de choc ;

12. Vue d’ensemble des Organes de choc et de traction
1. Tampon de choc.
2. Crochet de traction.
3. Robinet d’arrêt du demi –accouplement de la CP.
4. Robinet d’arrêt du demi –accouplement de la CG.
5. Tendeur d’attelage.

13. EP ≥ 23
H ≤ 36
QR > 6.5
Ei 1357≤ Ei ≤ 1363
Ea 1410 ≤ Ea ≤ 1426

14.  FREINAGE
GENERALITES
Le freinage des trains est obtenu par application de sabots sur les roues. L'effort
retardateur qui permet le ralentissement ou l'arrêt résulte du frottement intense des sabots sur
les roues.
Le frein pneumatique est :
 Continu parce que l'intervention d'un seul agent provoque la mise en action de
tous les freins du train.
 Automatique par ce qu'il entre en action de lui-même lorsque se produit une
avarie intéressant l'étanchéité de la conduite générale qui alimente les
appareils.
 Modérable au serrage et au desserrage par ce que l'on peut graduer l'intensité
du serrage en augmentant ou en diminuant la pression des sabots sur les roues.
Le fonctionnement des organes d'application des efforts de freinage résulte des variations
de pression provoquées dans la CG (conduite générale), installée tout au long de la
locomotive et de la rame.
Elle est alimentée par l'intermédiaire du RM (robinet de mécanicien), à partir des
réservoirs principaux. La pression normale en régime de marche dans la CG est de 5 bars.
L'équipement de frein comprend :

15.  Sur l’engin moteur :
 Un compresseur : production et stockage de l'air comprimé dans le
réservoir principal.
 Un robinet du mécanicien muni d’un réservoir.
 S’il y’a lieu, une conduite principale alimentée par le réservoir
principal.
 L’équipement propre de freinage de l’engin moteur.
 Sur les véhicules :
 Une conduite générale, des robinets d'arrêt,
 Des demi-accouplements.
 Un réservoir auxiliaire.
 Un cylindre de frein.
 Un distributeur.
 Une timonerie.
 Des semelles de frein.

16. L’équipement de frein peut être schématisé de la façon suivante :
Désignation des organes :
CPR : Compresseur principal
RDM : Réservoir du robinet du mécanicien.
1. Robinet du mécanicien
2. Détendeur pilote ou régleur de pression.
3. Conduite principale : CP
4. Conduite générale : CG
5. Réservoir de commande du distributeur.
6. Distributeur.
7. Réservoir auxiliaire.
8. Robinet d’isolement des freins.
9. Atmosphère.
10. Réservoir principal.
11. Demi accouplements avec robinets d’arrêts.
12. Robinet d’isolement de la CP.
13. Cylindre de frein : CF.
14. Timonerie de frein.
15. Semelles de frein.
16. Roues.
17. Robinet du frein direct.
18. Double valve d’arrêt.
19. Valve de purge.

17. Principe élémentaire du fonctionnement des distributeurs :
L’air comprimé produit sur la locomotive par des compresseurs, est emmagasiné
dans des réservoirs principaux (RP).
Le robinet de mécanicien (RM) et son détendeur permettent de régler depuis la cabine de
conduite de la locomotive, la pression de l’air contenu dans la conduite générale.
Les distributeurs, disposés sur la locomotive et sur les véhicules remorqués, assurent une
triple communication en vue :
1. Du stockage de l’air comprimé à proximité de chaque cylindre de frein dans un réservoir
auxiliaire, en attente d’un serrage de frein.
2. Du passage de l’air contenu dans le réservoir auxiliaire dans le cylindre de frein
(CF) pour réaliser un serrage proportionné à l’intensité du serrage désiré par le conducteur.
3. De l’échappement à l’atmosphère de l’air contenu dans les cylindres de frein, lors du
desserrage.
Le dispositif principal de commande d'un distributeur moderne, entouré
de dispositifs accessoires variables selon le type d'appareil, réalise :
En position de remplissage et d'armement (position de marche), la mise à l'atmosphère
des CF ainsi que l'alimentation du RA (réservoir auxiliaire) et d'un RC (réservoir de
commande) à la pression de 5 bars.
La conduite générale est à 5 bars et alimente le RA. Le CF est mis à l’atmosphère et
rappelé par son ressort.

18. En position de serrage, l'alimentation des CF et l'isolement de RC. La pression
dans les CF se stabilise à une valeur qui dépend rigoureusement de la dépression
préalablement réalisé dans la CG. La stabilisation s'accompagne d'une mise en
équilibre du dispositif principale de commande et les fuites éventuelles au CF sont
automatiquement compensées. Les dépressions modérés successivement réalisés
dans la CG provoquent des accroissement du serrage jusqu'à concurrence du serrage
maximale.
Vidange de la CG par le RM. Le RA alimente le CF qui applique les sabots de frein
aux roues.

19. En position de desserrage, l'échappement de l'air précédemment envoyé dans
le CF. La pression dans ce cylindre se stabilise à une valeur qui dépend
rigoureusement de la montée de pression préalablement réalisée dans la CG. La
stabilisation s'accompagne d'une mise en équilibre de dispositif principal de
commande et les fuites éventuelles au CF, sont automatiquement compensées. Les
remontées de pression successivement réalisées dans la CG provoquant des
diminutions de serrage jusqu'à concurrence de rétablissement de la pression à 5 bar
qui provoque le desserrage complet.

20. Le distributeur de frein
Le distributeur est connecté sur la CG (Conduite Générale) : il "suit" en permanence
les variations de pression.
Position marche (freins desserrés)
Le réservoir de commande est en communication avec la CG par la valve de coupure
(ouverte), et s'égalise avec à 5bar.
Le réservoir auxiliaire est rempli à la pression dans la CG (5 bars), et le clapet d'alimentation
est donc maintenu fermé.
Les cylindres de frein sont vides.
Schéma simplifié du distributeur :
Lorsque la pression dans la CG est à la valeur de 5 bars, le distributeur maintient les freins
desserrés (donc aucune pression dans les cylindres de frein).

21. Position Serrage des freins
Dès que la pression diminue dans la CG, le distributeur alimente les cylindres de frein par
une pression dont la valeur est proportionnelle à la chute de pression dans la CG. Cette chute
de pression CG est déterminée par le distributeur en comparant la valeur courante de la
pression dans la CG à la valeur mémorisée au début du freinage.
La mémorisation de la référence de pression dans la CG au moment où la pression commence
à chuter est effectuée par l'intermédiaire du réservoir de commande (RC). Lorsque la pression
CG chute franchement, la valve de coupure se ferme et emprisonne le RC ; la valeur de la
pression dans le RC reste à 5bars.
On peut ajuster la pression aux cylindres de frein en modulant la pression dans la CG :
c’est la modérabilité au serrage.

22. Modérabilité du frein au serrage et au desserrage
On peut ajuster la pression aux cylindres de frein en modulant la pression dans la CG, ce aussi
bien en serrage (augmentation de la pression aux cylindres de frein) qu'en desserrage
(diminution de la pression aux cylindres de frein) : on parle alors de modérabilité au serrage et
au desserrage.
Exemple du distributeur C3w
Freinage d'urgence
Vidange complète de la CG par mise directe à l’atmosphère au moyen du robinet urgence, la
pression devient maximale aux cylindres de frein (3,8 bars ).
Frein direct :
Le robinet de commande du frein direct, agit seulement sur les roues de l’engin moteur.
La commande de freinage/desserrage des freins est faite indépendamment du frein continu
automatique. Un détendeur limite la pression dans les CF.
Frein de stationnement :
C’est un frein à vis agissant généralement sur les essieux extrêmes. Parfois c’est frein à
ressort, on parle du frein de parking.

23. Exemple de robinets de frein :
Robinet du frein automatique et du frein direct, les deux sont sur la position desserrée.
Manette d’isolement des freins du véhicule

24. Manette de changement du système vide -chargée
Equipement de frein sous Véhicule Tads : Timonerie, régleur, Cylindre de frein, anneau de la
tirette de la valve de purge des frein – manette d’isolement des freins et manette de
changement de régime « Marchandise -Voyageur »

25. Volant de commande du frein à vis avec dispositif de desserrage rapide sur wagon Tads.

26. REFORME DU MATERIEL ROULANT
1) Dispositions générales :
La sécurité et la régularité des circulations requièrent une surveillance
attentive de l’état d’entretien du matériel remorqué qui doit être apte à assurer les
transports dans des conditions satisfaisantes.
Cette surveillance est d’une part assurée par les visiteurs ONCF.
D’autre part, tout agent d’une gare peut être amené à constater des avaries
qu’il doit signaler immédiatement au chef de gare.
2) Description et signification des étiquettes de réforme :
 Etiquette mod. 1303 (rouge)
Etiquette rouge portant la mention « à réparer sur place».
Le wagon porteur de cette étiquette ne doit pas circuler hors de la gare de
réforme, en raison des dangers qu’il présente pour la sécurité des agents et des
circulations voisines.
Tout véhicule qui ne doit pas être déplacé avant sa réparation ou rectification
du chargement est signalée par le visiteur et l’étiquette est complétée par la mention « ne
doit pas être manœuvré ».
 Etiquette mod. 1302 (bleu)
Etiquette bleue portant la mention « à ne pas recharger »
 Matériel à voyageurs :
Marque l’interdiction de circuler avec des voyageurs (voitures) ou en charge
(fourgons). Elle ne s’oppose pas à la circulation à vide.
 Matériel à marchandises :
Marque l’interdiction d’être rechargé.
 Etiquette mod. 1301 (blanche)
Etiquette blanche portant la mention « à examiner »
Signale des avaries peu importantes permettant l’utilisation du véhicule pour
tout transport à vide ou en charge.
 Etiquette mod. 1325 « Frein à air inutilisable »
Un véhicule réformé par étiquette 1325 doit obligatoirement être réformé en
même temps par étiquette 1302.
 Etiquette mod. 1324 « Frein à vis inutilisable »
Un véhicule réformé par étiquette 1324 doit être obligatoirement réparé par
le poste de visite de la gare terminus, ou être réformé par étiquette 1302 et dirigé sur
l’atelier de réparation.
 Etiquette mod. 1300
 Enlèvement des étiquettes
Les étiquettes modèles 1301, 1302, 1303, 1324, et 1325 doivent rester sur les
véhicules jusqu’à réparation ou disparition du motif qui les avait fait appliquer.
L’enlèvement des étiquettes de réforme ne peut être effectué que par un
agent qualifié (visiteur, agent d’atelier,…….)