Mettre la lubrification des voies ferrées sur la bonne voie
Des chercheurs mettent au point un capteur à ultrasons pour les trains, capable de détecter la présence d’une forme vitale de lubrification entre les roues et la voie ferrée. Cette initiative s’inscrit dans le cadre du projet PIVOT2, financé par l’UE, qui vise à développer des technologies permettant d’améliorer la fiabilité opérationnelle des trains.
Pourquoi la lubrification des voies est-elle si importante?
«Peu de gens, en dehors des cercles ferroviaires, savent que sur les voies courbes, un type spécial de graisse est appliqué entre la roue et le rail», déclare le professeur Paul Allen de l’Institute of Railway Research (IRR) à l’université de Huddersfield dans un article publié sur le site web de «The Engineer». «Cette lubrification est appliquée pour réduire l’usure mais aussi le risque de déraillement, car dans certaines circonstances, la roue peut grimper sur le champignon du rail et le franchir», explique Paul Allen. Le chercheur principal du domaine ferroviaire a développé un concept de capteur à ultrasons intégré dans une roue de train quelques années avant que l’IRR ne commence à travailler avec le partenaire du projet PIVOT2, Network Rail (NR), au Royaume-Uni, sur cette initiative. Actuellement, de simples dispositifs mécaniques ou électromécaniques sont utilisés pour appliquer du lubrifiant à des centaines d’endroits sur les voies ferrées du Royaume-Uni. Ces dispositifs peuvent toutefois parfois cesser de fonctionner ou se trouver à court de lubrifiant. De plus, à l’heure actuelle, NR procède à une inspection manuelle pour vérifier la présence ou l’absence de lubrifiant sur l’ensemble du réseau ferroviaire. «L’inspection manuelle prend beaucoup de temps et nécessite la présence de personnel sur les voies, c’est pourquoi la NR essaie de réduire cette pratique pour des raisons de sécurité. En outre, le résultat des inspections manuelles peut être subjectif, il est en effet basé sur un simple “frottement du pouce” sur le rail», souligne Paul Allen dans une interview publiée sur «AZoSensors». En obtenant des informations en temps réel sur les niveaux de lubrification à l’aide de capteurs à ultrasons, la NR sera en mesure de surmonter les inconvénients de l’inspection manuelle, réduisant ainsi les coûts de maintenance et améliorant la sécurité ferroviaire.
Comment fonctionne le capteur à ultrasons
Paul Allen explique dans l’interview: «Le capteur à ultrasons contient un émetteur et un récepteur. Les ondes ultrasonores émises traversent le boudin de la roue et pénètrent dans le congé de roulement du rail, où le lubrifiant est appliqué.» Le capteur utilise le principe du temps de vol, selon lequel la distance entre un capteur et un objet est mesurée en fonction du temps qui s’écoule entre l’émission d’un signal et son retour au capteur après avoir été réfléchi par l’objet. «De très petites différences dans le temps de vol des signaux réfléchis sont détectées et analysées pour différencier un rail sec (non lubrifié) d’un rail efficacement lubrifié; le système peut également distinguer le lubrifiant de l’eau – une exigence de performance essentielle!», fait remarquer Paul Allen. Les chercheurs procéderont à des essais expérimentaux en conditions réelles, avec des charges par essieu allant jusqu’à 25 tonnes et une vitesse d’exploitation cible de 200 km/h. Comme l’a souligné James Lineton, ingénieur principal de la NR, dans «The Engineer», le capteur «est susceptible de bouleverser la gestion de l’infrastructure ferroviaire dans le monde entier». Le projet PIVOT2 (Performance Improvement for Vehicles on Track 2) prend fin en mars 2023. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet PIVOT2
Mots‑clés
PIVOT2, capteur, capteur à ultrasons, rail, chemin de fer, voie, lubrification, lubrifiant
