jfd_, le 19 octobre 2019 - 00:05 , dit :
Je ne vois aucun constructeur (un tant soit peu sérieux s'entend bien sur) aller monter un entrainement direct avec des freins sur la poulie motrice dont le fonctionnement n'a pas été adapté à ce type d'entrainement. Justement, pour pallier cette absence d'inertie mécanique, aucune pièce n'étant en rotation rapide. De fait, avec ces entrainements au niveau des RMs, on a toujours au moins deux circuits qui agissent avec des modes différentiés.
Je n'ai évidemment pas mis en question le bien-fondé de l'option d'entraînement direct si celle-ci est proposée dans le cadre d'un projet donné. Le constructeur détermine au cas par cas si un entraînement direct est envisageable ou non (du moins du moment que le client envisage cette variante). Dans de nombreux cas de RM à mouvement continu, le profil en long de la ligne et les cas de charge exigés permettent d'envisager aussi bien un entraînement traditionnel que direct, il appartient alors au client de décider. Chacune de ces deux variantes présente aussi bien des avantages que des inconvénients. A noter qu'il est ici question uniquement des entraînements réellement directs, c.à.d. sans aucun étage de réduction à engrenage.
L'inertie d'une RM, soit en quelque sorte, en simplifiant, le total des masse en mouvement, est déterminante p.ex. pour les calculs d'accélération (dévirage, démarrage avec l'entraînement principal, démarrage avec l'entraînement de secours) et de décélération (déclérération naturelle, freinage mécanique (frein de service, frein de sécurité), freinage par l'entraînement principal, freinage par l'entraînement de secours).
Pour les calculs en régime stabilisé (c.à.d. à vitesse angulaire constante de l'entraînement), l'inertie n'intervient pas, par contre il convient évidemment de tenir compte des frottements et autres pertes de même que des composantes dues à la gravité (Hangabtrieb en allemand) aussi bien pour les régimes transitoires (accélération et décélération) que stabilisés.
Pour une RM donnée, dans le cas d'un frein de sécurité non régulé (cas le plus courant), le couple de freinage exercé sur la ou les poulies par le frein de sécurité (en tant que système, ce indépendamment du nombre effectif de pinces de freins installées) est fixé par la précharge des ressorts et ne peut être varié durant l'exploitation. On tient compte d'une usure maximale des garnitures pour ce qui est de la force exercée par les ressorts.
Les normes imposent une valeur minimale et maximale de décélération pour le frein de sécurité et ce quelles que soient les conditions d'exploitation (p.ex. combinaisons les plus favorable/défavorables de cas de charge, tension du câble et température).
Si la différence d'inertie entre la RM vide et à pleine charge est très importante, pour une force de freinage déterminée (pour rappel:
non modifiable en exploitation), la déclération pourra p.ex. être proche de la valeur minimale à pleine charge mais malgré tout encore trop élevée à vide.
En pareil cas, la solution la plus simple consiste à augmenter de quelques kg.m2 l'inertie au niveau de l'arbre rapide de l'entraînement, ce qui représente souvent quelques tonnes de masse en mouvement. Avec entraînement direct, faute d'arbre rapide, on ne peut augmenter la masse en mouvement de cette façon et augmenter de façon significative la masse en mouvement en augmentant l'inertie côté poulie motrice est illusoire en pratique.
Je n'ai pas données techniques du TPH120+1 Eibsee - Zugspitze mais je suppose que la masse équivalente des deux volants d'inertie (accouplements) de l'entraînement double dépasse le total des autres masses en mouvement (véhicules y.c. galets des chariots, câbles tracteurs inférieur et supérieur, galets de station et de ligne, poulies motriecs et de déviation, etc.).
Le volant auquel je faisais allusion plus haut est de taille modeste, la masse équivalente (20000 kg dans mon exemple) est beaucoup plus élevée que la masse du volant même (inertie d'env. 20 kg.m2, la masse du volant dépend de la répartition de la masse autour de l'axe de rotation).
Je ne sais plus si je l'avais mentionné, la quantification des moments d'inertie n'est souvent pas très intuitive, p.ex. un réducteur de très grand TPH125 à va-et-vient d'env. 6 tonnes (sans conditionneur d'huile) a une inertie typiquement inférieure à 2 kg.m2 rapporté à l'arbre rapide, soit env. 1/10 de l'inertie d'un volant pouvant équiper une RM à mouvement continu.