Forums Remontées Mécaniques: Limites de la vitesse du câble d'une remontée mécanique - Forums Remontées Mécaniques

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Limites de la vitesse du câble d'une remontée mécanique Quels sont les facteurs ?

#1 L'utilisateur est hors-ligne   remontees 

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Posté 22 octobre 2017 - 21:45

Bonsoir,

Après discussion avec Bovinant, nous nous demandons quels sont les facteurs qui expliquent les limites actuelles de vitesse sur les remontées mécaniques, c'est-à-dire en général :
  • 6 m/s sur les appareils monocâbles à pinces débrayables (même si Doppelmayr semble proposer du 7 m/s sur la gamme D-Line)
  • 8-8,5 m/s sur les funitels/2S/3S (je crois…)
  • 12,5 m/s sur les appareils à va-et-vient type téléphérique à va-et-vient bicâble ou tricâble


Pourrait-on dépasser ces limites de vitesse si le besoin s'en faisait ressentir, par exemple pour du transport par câble sur longue distance (> 3 km) ou pour plein d'autres raisons pouvant se présenter ?
Y a-t-il aujourd'hui des facteurs techniques qui empêchent de dépasser ces vitesses, et si oui, lesquels ?

Merci d'avance pour toutes les réponses que vous pourrez apporter à cette question ! :)
À venir, de nombreux reportages, peut-être un jour sur la Plagne !
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#2 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 22 octobre 2017 - 22:30

Divers aspects ayant trait aux vitesses maximales de diférents types de RM ont été abordés dans différents sujets, notamment ausi en relation avec les débits. En résumé il est plus facile d'augmenter la capacité des véhicules que d'augmenter massivement la vitesse, p.ex. rien n'empêcherait des TSD12, des TPH400 ou des funiculaires à 2000 places si le marché offrait des débouchés pour de telles réalistations (en charge équivalente, le plus grand funiculaire pourrait transporter plus de 2687 personnes et le plus grand TPH 500 personnes), par contre en pratique mieux vaut construire deux TSD8 en parallèle que de se lancer dans la conception d'un TSD16. Augmenter la vitesse revient à augmenter au carré les emm... et accessoirement les coûts exploseraient sans compter des limites de faisabilité technique notamment inhérentes à des phénomènes dynamiques.

Faire circuler un câble à 200 km/h serait certainement possible (voir p.ex. la vitesse de pointe du Kinga Ka en fin de lancement) mais il me paraît exclu d'augmenter massivement les vitesses de RM, à l'exception éventuelle des funicualires à condition d'optimiser le guidage des câbles (et encore, intuitivement je dirais que dépasser 20 à 25 m/s devient délicat (à ne pas confondre avec les treuils de puits équipant les mines vu que le problème de guidage des câbles ne se pose pas de façon comparable, ce qui explique que des treuils avec une vitesse de 20 m/s et plusieurs MW de puissance sont courants).

Pour les RM débrayables il devient difficile d'assurer le niveau de sécurité requis si on augmente la vitesse de façon significative. Des facteurs tels que distances d'arrêt maximales, les décélérations maximales associés à des problèmes de dynamique de surcroît difficile à modéliser vont limiter la vitesse maximale atteignable. L'incertitude dans la modélisation de phénomènes transitoires rend une vérification formelle de la sécurité trop aléatoire alors que pour les vitesses actuelles il est plus facile d'augmenter les masses en recourant aux modèles mathématiques existants.

Ce message a été modifié par Velro - 22 octobre 2017 - 22:37 .

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#3 L'utilisateur est hors-ligne   remontees 

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Posté 22 octobre 2017 - 22:37

Je parlais bien de réduire le temps de trajet plus que d'augmenter le débit, où il s'avère que des appareils en parallèle sont davantage indiqués. 20 à 25 m/s, c'est déjà pas mal pour des "longs" trajets. Pour les funiculaires, je pensais justement que cela pouvait être plus embêtant du fait des frottements solide-solide avec la pente mais c'est peut être une idée reçue totalement infondée que je me fais.

Est-ce qu'il te paraît faisable de détailler les phénomènes dynamiques qui se posent (ou du moins les énoncer) ? Ceux-ci concernent le câble, les véhicules, les ouvrages de ligne ? Tout à la fois ?
J'ai cherché rapidement des informations sur ces limites techniques mais je n'ai pas trouvé grand chose, d'où l'ouverture de ce sujet, qui au minimum a pour but de synthétise toutes ces causes.
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#4 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 22 octobre 2017 - 22:41

Je suis en train de corriger le sfautes de frappes de mon message précédent. :)

Je faisais surtout référence à ce qui se passe notamment en cas de freinage d'urgence non régulé.

Aprés, les stations de RM débrayables deviendraient encore plus longues.

Exemple d'un déraillement de câbles porteur-tracteur: il faut tenir compte d'une augmentation de la distance d'arrêt, éventuellement même de la vitesse de collision. Pour le TPH à va-et-vient on peut oublier le frein de chariot pour des vitesses élevées (soit probablement au-delà d'env. 12 m/s).

Tant que l'on exploite en conditions normales en maîtrisant les accélérations et les décélérations de façon à éviter les à-coups on pourrait aller plus vite mais pour les analyses de sécurité il faut tenir compte des cas les plus défavorables. De plus, même à vitesse constante on observe des phénomènes d'oscillations (dépendent non seulement de chaque RM mais également des conditins en présence telles que la charge, la vitesse, le vent, la température, le cas échéant de la tension des câbles, etc.).

Ce message a été modifié par Velro - 22 octobre 2017 - 22:46 .

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#5 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 22 octobre 2017 - 22:52

Si tu arrives à guider les câbles correctement pour un funi, notamment si le tracé est rectiligne, je suppose que rien n'empêcherait de rouler à 20 m/s voire même un peu au-delà, quitte à rallonger les aiguillages Abt pour réduire les accélérations transversales. Surtout qu'au pire des cas si les câbles lâchaient on arriverait sans problème à arrêter un funiculaire. Le cas échéant il faudrait prévoir des protections contre l'effet de fouet dans les zones avec présence possible de personnes.
Pour moi, le funiculaire est le seul type de RM présentant une marge d'augmentation de vitesse importante. Pour les autres types de RM actuels je dirais que l'on peut encore grapiller un peu côté vitesse mais qu'une sorte de limite asymptotique va être atteinte assez rapidement.

Pour les RM à câble porteur les ouvrages de ligne deviennent de plus très longs car l'accélération radiale au passage des sabots est limiéte (il faut augmenter le rayon de courbure minimal).

Pour les RM à câble porteur-tracteur les gares deviennent longues et le passage des balanciers problèmatique.

De façon plus générale, comme mentionné, je pars du principe que la dynamique des câbles va fortement limiter les vitesses maximales envisageables en pratique (notamment en tenant compte d'un freinage au frein de sécurité non régulé; techniquement parlant, une régulation du freinage de sécurité [à ne pas confondre avec une régulation du frein de sécurité qui existe pour certaines RM] serait envisageable mais est complexe à réaliser car il faudrait p.ex. plusieurs pinces de freins avec chacune son propre système de régulation dédié, ce type de freins existe sur de très grands treuils pourvus d'un nombre important de pinces de freins alors que les RM traditionnelles ont typiquement seulement entre 1 et 4 pinces de freins par genre de frein [service ou sécurité]).

Ce message a été modifié par Velro - 22 octobre 2017 - 23:05 .

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#6 L'utilisateur est hors-ligne   remontees 

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Posté 24 octobre 2017 - 21:53

Merci beaucoup pour ta réponse détaillée Velro, je comprends mieux maintenant. :)
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#7 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 27 octobre 2017 - 18:23

J'avais posté ce message au sujet des vitesses maximales, je n'ai pas relu pour vérifier si cela diverge de ce que j'ai posté cette semaine, je rédige en vitesse et uniquement de mémoire. :)

Il arrive que certains chiffres basés sur des estimations personnelles varient.

https://www.remontee...showtopic=27384
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#8 L'utilisateur est hors-ligne   shuntage 

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Posté 27 octobre 2017 - 20:50

dans l'usure d'un cable il y aussi la longueur de l'appareil . plus celui ci est cour plus le cable s use . encore plus sur une pince fixe .
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#9 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 27 octobre 2017 - 21:01

Pourquoi plus d'usure? Par km parcouru par un porteur-tracteur?
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#10 L'utilisateur est hors-ligne   Abr 

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Posté 27 octobre 2017 - 22:47

Voir le messageshuntage, le 27 octobre 2017 - 20:50 , dit :

dans l'usure d'un cable il y aussi la longueur de l'appareil . plus celui ci est cour plus le cable s use . encore plus sur une pince fixe .

Complètement faux, l'usure d'un câble dépend surtout de sa construction et de son allongement permanent (normalement max. 1‰ de sa longueur par année, ça dépend des constructeurs et des alliages d'aciers utilisés), qu'il fasse 400 ou 5000 mètres de longueur.
De plus, sur les appareils à pince fixe, les attaches sont déplacées tous les mois lorsque l'installation est en exploitation, dans le but d'empêcher les pinces de "tasser" le câble.

Ce message a été modifié par Abr - 27 octobre 2017 - 22:49 .

Toutes mes photos et citations sont soumises aux droits d'auteur.
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#11 L'utilisateur est hors-ligne   shuntage 

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Posté 27 octobre 2017 - 23:35

Non la longueur joue aussi . le passage du cable dans les poulie donne du vrillage .
D’ailleurs sur les pinces fixe la frequence de deplacement des pinces varie selon la longueur du cable ( entre autre bien sur : Ø cable etc .. ) et non tout les mois . en general un tsf de environ 500 metres c'est les 500 heures il me semble .

j'ai meme l'impression que lorsque on fait les radio du cable , on trouve plus de brins cassé sur les telesieges "court"
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#12 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 28 octobre 2017 - 01:53

Les câbles acier c'est toute une science et il existe différents ouvrages spécialisés très pointus, principalement en anglais et en allemand, j'avais posté quelques liens mais je n'ai pas lu. On trouve aussi des thèses sur le sujet.

De nombreux facteurs influencent la durée de vie utile d'un câble de RM, l'excellent livre déjà souvent cité Ropeway Technology de Gottfried Hofmann (834 page, 2015) disponible chez Garaventa/Doppelmayr au prix très raisonnable de CHF 125.00 aborde divers aspects dont notamment le vrillage en exploitation (je n'ai pas encore lu en détail):

https://newsroom.dop...comprehensibly/

C'est probablement le seul ouvrage récent traitant de très nombreuses facettes techniques des RM tout en conservant une approche pragmatique et académiquement accessible (pas trop de maths poussées).

Ce message a été modifié par Velro - 28 octobre 2017 - 01:54 .

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#13 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 05 novembre 2017 - 08:05

Pour diminuer le temps de parcours pour des RM à mouvement continu on ne peut évidemment qu'augmenter la vitesse.

Augmenter le débit serait possible dans certains cas en diminuant la distance entre les véhicules, ce pour autant que le temps d'embarquement/débarquement reste suffisant, sinon éventuellement passer à l'embarquement/débarquement multiple et/ou augmenter la capacité des véhicules.
Une diminution des distances entre les véhicules serait parfois possible à condition de modifier la gestion des freins et le cas échéant en modifiant la commande (si nécessaire en dérogeant à certaines prescriptions et normes à condition de pouvoir attester du niveau de sécurité requis).



Pour diminuer le temps de parcours pour des RM à va-et-vient il serait dans certains cas possible d'optimiser les profils de vitesse sans augmenter les vitesses maximales. Soit notamment avec des principes de gestion des copieurs (répétiteurs de marche, Kopierwerke en allemand) différents de ce qui se fait traditionnellement.

P.ex. il serait possible de renoncer au point fixe traditionnel en recourant à des combinaisons de codeurs absolus et incrémentaux associés à une acquisition de la totalité des passages de cavaliers et sabots d'ouvrages de lignes pour chacune des voies d'un TPH à va-et-vient. Les distances d'approche des stations et des ouvrages de lignes pourraient être réduites sous certaines conditions.

Le principe de base selon lequel pour la totalité du trajet, la vitesse doit être telle qu'en cas de "worst case runaway" de l'entraînement principal il reste suffisamment de distance de réserve pour permettre un arrêt sans danger de collision (avec les guides d'entrées des baies en stations ou les butoirs de fin de course, sauf erreur les normes ne tiennent compte de l'endroit le plus étroit des guides d'entrée, en partant du principe qu'une collision avec les "cornes" reste possible dans certains cas qui dépendent aussi des angles d'oscillation) également en cas de défaillance d'un des freins (service ou sécurité).
La protection contre les survitesses étant elle évidemment également requise, notamment aussi pour le passage des pylônes.

Pour augmenter la sécurité il serait possible de recourir au frein de sécurité régulé. Une régulation du frein de sécurité réalisée correctement permettrait de diminuer de manière significative la probabilité de freinage combiné accidentel (en général actuellement au pire vanne rapide du frein de service combinée avec un serrage simultané du frein de sécurité non régulé) tout en permettant un freinage plus performant qu'avec des freins de service et de sécurité avec décélération relativement faible pour éviter des problèmes majeurs en cas de freinage combiné accidentel.
Accessoirement on pourrait dans certains cas grapiller quelques secondes en optimisant la gestion des quais et des portes.

En pratique, une réduction de la durée du rentrage serait possible et, selon la longueur de la ligne et la distance de rentrage originale, le gain de temps pourrait s'avérer intéressant. Par contre la gestion traditionnelle des copieurs avec point fixe conventionnel ne permet guère d'optimisations.


Cela me rappelle un peu le métro automatique M2 à Lausanne qui est très mal géré par le système de commande; à chaque arrêt, plusieurs secondes sont perdues pour rien simplement à cause d'erreurs de conception et/ou de programmation, sans compter les profils de vitesse très mal optimisés (sans même mentionner des problèmes de régulation de traction jamais résolus depuis la mise en service en 2008).
Au lieu de racheter des rames on aurait pu commencer par optimiser les temps avec le matériel existant.

Ce message a été modifié par Velro - 05 novembre 2017 - 08:10 .

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#14 L'utilisateur est hors-ligne   Coco paris 

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Posté 05 novembre 2017 - 11:29

Voir le messageVelro, le 05 novembre 2017 - 08:05 , dit :


Augmenter le débit serait possible dans certains cas en diminuant la distance entre les véhicules, ce pour autant que le temps d'embarquement/débarquement reste suffisant, sinon éventuellement passer à l'embarquement/débarquement multiple et/ou augmenter la capacité des véhicules.
Une diminution des distances entre les véhicules serait parfois possible à condition de modifier la gestion des freins et le cas échéant en modifiant la commande (si nécessaire en dérogeant à certaines prescriptions et normes à condition de pouvoir attester du niveau de sécurité).


Pas forcément, si tu diminue la vitesse des sièges en gare les gens auront le temps d'embarquer entre deux sièges.
Je ne suis qu’un naufragé perdu au milieu du désert.

L’Homme ne regarde qu’à court terme tout en ne regardant et ne privilégiant que son jardin, alors serait-ce contre lui-même ?

Le pessimisme et les théories de fins du monde accompagnent ma vision féerique de la mort qui font toutes deux parties de moi.
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#15 L'utilisateur est hors-ligne   bill 

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Posté 05 novembre 2017 - 21:19

Sauf que si tu baisses la vitesse en gare, tu augmentes mécaniquement le temps entre 2 véhicules, et donc tu impactes le débit.
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#16 L'utilisateur est hors-ligne   Coco paris 

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Posté 06 novembre 2017 - 16:25

Voir le messagebill, le 05 novembre 2017 - 21:19 , dit :

Sauf que si tu baisses la vitesse en gare, tu augmentes mécaniquement le temps entre 2 véhicules, et donc tu impactes le débit.


Oui mais on peut trouver un compromis entre pour que les sièges soit suffisamant proches et que les gens ne soit pas écraser entre deux sièges. Car je crois qu'il y a certains TSD qui vont moins vite que les autres en gare et qui ont un débit plus grand (je crois aussi que les TSD à accostages vont moins vite dans la gare aval et je crois que c'est un des critères qui fait leur debit plus important).
Je ne suis qu’un naufragé perdu au milieu du désert.

L’Homme ne regarde qu’à court terme tout en ne regardant et ne privilégiant que son jardin, alors serait-ce contre lui-même ?

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#17 L'utilisateur est hors-ligne   bill 

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Posté 06 novembre 2017 - 18:00

Tu oublies aussi la législation qui impose un temps minimum entre les véhicules, fonction de :
- Nb de places des véhicules
- Débrayable/non débrayables
- Présence de tapis d'embarquement ou non
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#18 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 06 novembre 2017 - 19:10

Même lorsqu'une vitesse maximale est mentionnée dans des normes internationales ou des prescriptions (ou normes) nationales, cette valeur n'est en général pas à considérer comme limite rigide.
Souvent d'autres critères ayant plus ou moins directement un impact sur la vitesse maximale sont plus déterminants.
Les vitesses maximales en principe prescrites peuvent souvent être quelque peu dépassées pour autant que le constructeur démontre que le niveau de sécurité requis est garanti.
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