La géométrie des courbes de trajectoire: rayon et arc

Petit-fils et grand-père jouant avec le chemin de fer
Peter Dazeley/Getty Images.

Deux termes géométriques sont cruciaux pour comprendre comment travailler avec des courbes lors de la planification de vos voies ferrées miniatures: rayon et arc.

En géométrie, un rayon est le segment de droite du centre d'un cercle à n'importe quel point du cercle lui-même. Les cercles plus petits ont des rayons plus courts (le pluriel de rayon est rayons). L'image de gauche montre des sections incurvées de Kato Unitrack dans quatre rayons différents. Kato propose en fait des sections incurvées dans sept rayons, un plus petit et deux plus grands que le rayon illustré ici.

Le terme arc désigne le segment d'un cercle et s'exprime en degrés. Un cercle entier a un arc de 360 ​​degrés, donc un demi-cercle est un virage à 180 degrés - l'arc nécessaire pour faire tourner un train pour faire face à la direction opposée. Les pièces incurvées de cette photo ont chacune un arc de 45 degrés. Selon l'échelle et le fabricant, morceaux de piste peut être trouvé dans des arcs de 15, 22,5, 30 et 45 degrés.

Comment l'espace disponible affecte votre sélection de courbe de voie

Schéma de disposition

Kato Unitrack

Les courbes de voie peuvent être utilisées pour briser la monotonie de longues sections droites de voie en introduisant des courbes, mais leur véritable utilité est de faire tourner les trains dans la direction opposée.

Pour un meilleur réalisme, la règle d'or dans la disposition des voies ferrées miniatures a toujours été d'utiliser la courbe de rayon le plus grand possible. Pour les modélistes ferroviaires expérimentés, il s'agit d'une réaction automatique: regarder une table et une autre surface plane et commencer instantanément à penser à la plus grande courbe de rayon qui s'y adaptera.

De manière générale, utilisez des courbes d'un rayon de 18 pouces ou plus dans les trains à voie HO, et d'un rayon de 11 pouces ou plus dans Échelle N- s'il y a de l'espace, c'est.

Le problème avec les espaces étroits

Disposition de commutation d'échelle O
Ryan C Kunkle.

Que se passe-t-il si l'espace disponible est un espace étroit, tel que 2 x 5 pieds? De nombreux modélisateurs expérimentés diraient qu'un tel espace ne convient qu'à une commutation - une disposition sans aucun virage à 180 degrés. Sur les réseaux de commutation, les trains ne peuvent faire que des allers-retours. Lorsqu'ils sont forcés dans cette configuration, les modélisateurs créent généralement un scénario qui simule comment un train fonctionnerait lors du ramassage des wagons d'une industrie, comme les wagons-trémies remplis dans un silo à grains. Certains amateurs apprécient beaucoup ce genre de modélisation.

Pour ceux qui veulent vraiment une disposition en boucle continue dans un petit espace, malgré le fait que cela puisse ne pas sembler prototypique, alors rayon minimal devient très important pour vous. Malgré la règle empirique traditionnelle, il n'y a aucune raison pour que vous ne puissiez pas créer un virage complet à 180 degrés, à condition que le rayon minimum le permette. Et lors de l'introduction d'un enfant au plaisir du modélisme ferroviaire, les règles ne sont pas la chose la plus importante.

Les mesures clés: rayon et diamètre minimum

Table
Tableau par auteur.

Le plus petit espace qu'un train peut tourner est appelé son rayon minimum. Lors du choix d'une échelle dans le modélisme ferroviaire, il est important de se rappeler que plus l'échelle est grande, plus le rayon minimal car vos courbes le seront. Ce graphique montre la courbe minimale disponible à différentes échelles de différents fabricants de voies ferrées miniatures.

En géométrie, le diamètre est le segment de droite qui coupe tout le cercle en deux et est donc deux fois plus long que le rayon. Lors de la planification de l'espace pour faire tourner vos trains, n'oubliez pas que le rayon donné par les fabricants est généralement mesuré à partir du centre de la voie, et non du bord extérieur. Cela signifie que l'ajout de la largeur totale d'une pièce de voie au diamètre est une partie importante du calcul correct de l'espace nécessaire pour faire tourner un train.

Une note concernant les courbes très serrées

Pistes de train jouet - Monochrome
Neha Gupta / Getty Images.

Trouvez des fabricants qui proposent des courbes de voie de jauge N plus étroites que les 11 pouces que la plupart des passionnés considèrent comme le rayon minimum pour une modélisation réaliste. Par exemple, Kato propose des courbes de rayon de 8,5 pouces, et le fabricant japonais Tomix propose des courbes minimales à l'échelle N de 103 mm de rayon ou 4 pouces. Sérieuse modélistes ferroviaires considèrent généralement ceux-ci comme beaucoup trop petits pour leurs mises en page.

Pour les enfants qui s'initient au passe-temps, ces courbes serrées peuvent leur permettre d'être beaucoup plus créatifs dans l'aménagement voie sur une planche sous le lit — en supposant, c'est-à-dire que les wagons (en particulier la locomotive) peuvent gérer le se tourne.

Comment la taille de la locomotive affecte le rayon de braquage

Union Pacifique 9000
Ryan C Kunkle.

Pour naviguer dans des virages serrés, la principale préoccupation est l'empattement des locomotives et du matériel roulant. La courbe de piste la plus étroite que Kato fabrique pour son échelle N Unitrack a un rayon de 8,5 pouces. Cela signifie qu'il est possible d'installer un ovale d'Unitrack dans un espace aussi étroit que 18 pouces, ou une double piste dans une zone d'une largeur d'environ 22 pouces. Cependant, Kato vous avertit que les locomotives à six essieux ne pourront pas naviguer dans les courbes de 8,5.

Assurez-vous de tenir compte de ce fait lorsque vous faites correspondre les locomotives et autres matériels roulants à vos tracés de voie. Ne gaspillez pas votre argent en achetant un grand moderne diesels ou long, articulé locomotives à vapeur, pour affronter la déception de les voir dérailler dans les virages. Si une configuration de voie est limitée avec des courbes étroites et à rayon court, des trains courts tirés par de plus petites locomotives à vapeur ou de courtes longueurs de voitures modernes tirées par un aiguillage fonctionneront bien.

Prenez votre temps avant de coller la piste

ballast
Ryan C Kunkle.

Pour ceux qui découvrent le modélisme ferroviaire, ne soyez pas pressé de coller la voie et de commencer aménagement paysager. Jetez des mots à la mode tels que « modèle à l'échelle prototype » et n'oubliez pas qu'il s'agit de trains-jouets avec lesquels vous devez jouer. Changez de piste et expérimentez. Découvrez ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, et quelle configuration est préférable.

Utilisez une piste segmentée pour cette expérimentation, de préférence une avec un plate-forme intégrée. Si et quand vous commencez à construire un réseau permanent, vous voudrez peut-être passer d'une piste segmentée à une piste flexible-mais tout ce que vous apprenez sur le rayon et l'arc de la courbe s'appliquera toujours.

Courbes non-prototypiques de camouflage

Disposition à l'échelle N
Ryan C Kunkle.

Certes, les virages très serrés n'ont pas toujours l'air prototypiques et réalistes, mais si le look inhabituel des virages serrés les virages sont gênants et il n'y a pas d'espace pour les élargir, camoufler les virages avec des tunnels et étroits canyons. La disposition N-Scale montrée ici a un plan de piste simple en utilisant un tunnel et une montagne pour masquer les courbes et diviser la scène.

Lorsque vous masquez des courbes serrées, n'oubliez pas les limitations qu'elles imposent. Le camouflage ne permet pas de faire rouler des locomotives à six essieux, il donne simplement un aspect plus réaliste aux trains capables de rouler. Dans tous les cas, n'oubliez pas de ne jamais laisser les opinions des autres gâcher votre plaisir.

Masquer les courbes serrées avec des servitudes

voies ferrées miniatures
Ryan C Kunkle.

Une servitude est une voie tracée en courbe parabolique. D'habitude, servitudes sont fabriqués avec des rails flexibles, mais ils peuvent également être simulés avec des morceaux de rails segmentés.

Les servitudes augmenteront un peu la largeur des virages, mais elles rendront également le tracé un peu plus réaliste et fonctionneront plus facilement.

Prochain arrêt, passer la note

Piles BNSF
Ryan C Kunkle.

Maintenant que les bases des courbes, y compris les implications des courbes minimales serrées, ont été définies, le prochain concept nécessaire pour se familiariser est celui des problèmes liés aux pentes raides. notes maximales.

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