champignon de rail

Le champignon du rail est la surface supérieure d'un rail de chemin de fer, façonnée pour guider et supporter la roue à boudin d'un train ou d'un tramway. C'est la seule partie du rail avec laquelle la roue est réellement en contact pendant le fonctionnement normal. Le champignon du rail supporte la pleine charge du véhicule et génère le frottement qui permet aux roues d'accélérer, de freiner et de négocier les courbes sans glisser latéralement.

Le profil du champignon du rail varie selon l'application et la région. Les rails lourds à écartement standard ont généralement une largeur de champignon de 65 à 75 millimètres et une surface supérieure bombée ou légèrement arrondie. Les rails de tramway et de métro léger peuvent être plus étroits, de 40 à 50 millimètres de large au niveau du champignon. La courbure du champignon, sa couronne, est délibérée : elle aide la roue à se centrer sur la voie et évacue l'eau de l'interface rail-roue. Les champignons de rail usés finissent par perdre ce profil et doivent être reprofilés ou remplacés.

Usure, dommages et inspection

Le champignon du rail s'use sous l'effet d'une contrainte mécanique constante. La charge verticale du véhicule comprime le champignon ; les forces latérales des courbes et la charge du vent l'érodent ; les impacts des plats de roue ou des irrégularités de la surface du rail le piquent et le fissurent. L'écaillage et l'épaufrure, où de petits morceaux du champignon se détachent, sont des modes de défaillance courants sur les lignes à fort trafic. L'ondulation, un motif d'usure ondulé qui se développe à intervalles réguliers le long du champignon, amplifie le bruit et les vibrations et accélère les dommages. Les agents de la voie inspectent les champignons de rail visuellement et par ultrasons pour détecter les fissures de fatigue sous la surface avant qu'elles ne se propagent dans l'âme ou le patin du rail.

Le champignon du rail se situe entre l'âme (la section centrale verticale) et le patin (la base plus large qui ancre le rail aux traverses). Ces trois parties forment le profil caractéristique en I ou Vignole standard depuis le milieu des années 1800. Le champignon lui-même est plus dur que l'âme et le patin car il doit résister aux dommages de surface ; l'acier du rail est souvent traité thermiquement ou à composition graduée pour obtenir ce gradient de dureté sans rendre le champignon cassant.

La lubrification du champignon du rail dans les courbes serrées réduit l'usure et le bruit et améliore l'adhérence par temps humide, bien que le contrôle de traction moderne ait réduit son utilisation. Sur les systèmes de tramway et de métro léger où le boudin de la roue roule sur la face de jauge extérieure du champignon du rail, le champignon est souvent plus bas et la face de jauge plus proéminente que sur les rails de chemin de fer de ligne principale.