SECTION. — MATÉBIEL DE TRACTION

§ 1 . De la locomotive considérée comme véhicule.

Les roues qui supportent les locomotives sont construites en fer, dans toutes les fabriques du continent; on s'accorde pour proscrire les roues en fonte, même pour les wagons à marchandises. Cependant, on trouve encore en Allemagne un grand nombre de locomotives de construction américaine , dont toutes les roues sont entièrement en fonte. Sur le chemin de fer de Berlin à Fancfort sur roder , 1 5 machines construites par Norris de Philadelphie, ont des roues de ce genre, et cependant plusieurs d'entre elles ont déjà parcouru plus de 3o,ooo kilomètres, sans avoir éprouvé le moindre accident; les bandages, coulés d'une seule pièce avec le moyeu et les roues, ont conservé leur profil sans altération sensible. L'usage des roues en fonte, même pour les roues motrices des locomotives, s'est généralisé de plus en plus aux Etats-Unis ; doit-on l'attribuer, comme l'affirment des constructeurs américains, à la qualité spéciale de certaines fontes au bois, préparées plus particulièrement dans l'État deMaryland f ou seulement à un motif d'économie? C'est ce qu'il serait difficile de décider. Nonobstant exeinple du chemin de fer de Francfort, où totit ce qui est originaire d'Amérique jouit d'une faveur

Roues.

Roues en fonte.

23^ MATÉRIBL.

marquée, les ingénieurs allemands paraissent se prononcer d'une manière à peu près unanime contre l'usage des roues en fonte. La question de sécurité domine toutes les autres , et il est évident que des roues construites avec une matière rigide et cassante sont dangereuses.

Essieux. La tendance générale , en Allemagne comme partout ailleurs , est de donner aux essieux de trèsfortes dimensions; les essieux de devant des locomotives du chemin de fer de Vienne à Trieste , ont jusqu'à 1 5 centimètres de diamètre au milieu. Ce n'est pas seulement en améliorant la fabrication et la forme, c'est encore en augmentant les dimensions transversales qu'on est parvenu à rendre moins fréquentes les ruptures d'essieux qui ont eu quelquefois des conséquences si funestes; on conçoit, en effet, qu'une pièce de fer, dont la .dlni^nsion est suf6sante pour résister aux plus grands efforts qu'elle ait à supporter, s'altère lorsqu'elle a été amenée uii certain nombre de fois près de sa limite de résistance,* tandis qu'une pièce semblable de dimension beaucoup plus forte , toutes choses égales d'aiiteurs. restant toujours très-loin de sa lip^ite de résistant , n'est jamais entamée et se coQsei^ve indéfiniment. «

es essieux.

Rupture Je nai pas eu l'oocasion de recueillir en %Xie^. magne des renseignements propres ^ éclairer 1a question si épineuse de la rupture des essieux , par

suite de modifications dans la structure moléculaire du fer. Ce que j'ai vu ailleurs me porte à regarder comme très-problématique celte altération moléculaire ; j'ai vu des cassures à grandes lames , sur des essieux dont le corps avait la même structure que les surfaces de rupture et dont le métal était très-cassant dans toutes les parties ; j'ai vu d'autres cassures, et ce sont les plus fréquentes, sur des essieux en fers nerveux, produites graduellement par une fissure progressant de la circonférence au centre ou vers un point singulier de la section , présentant au dehors une zone matte et ternie par Toxidation , à la suite une zone brillante à grain d'acier, et dans la partie encore intacte, le même grain nerveux ou cristallin qu'au milieu de l'essieu ou qu'à une petite distance de la cassure. Je n'ai rien vu, dans ce cas , qui indiquât autre chose qu'une rupture successive des fibres et un mattage produit par l'ouverture et la fermeture indéfiniment répétée de la fente.

Il serait beaucoup plus utile, je crois , de rechercher par le rapprochement d'un grand nombre de faits , si ces fissures , cause ordinaire des ruptures ^'essieu , se produisent plus facilement avec un fer nerveux qu'avec un fer à grain de bonne qualité , que de spéculer sur des modifications moléculaires qu'il est à peu près impossible de constater; pour Connaître l'existence de ces modifications, il faut

briser les essieux par leffet de chocs répétés qui pourraient bien suffire eux-mêmes pour les produire; dans tous les cas, une fois qu'un essieu est cassé, il est impossible de reproduire une cassure à une petite distance de la première.

En supprimant le collet des essieux ou en le réduisant à un congé très-peu saillant , on a certainement fait disparaître une cause très-grave d'accident, puisque ce collet, s'appuyant sur le moyeu de la roue à chaque flexion de l'essieu , tendait à déterminer une rupture dans son propre plan; cependant la pratique démontre que cette cause n'est pas la seule, puisqu'il y a des essieux sans collet qui se brisent au contact du moyeu. Il faut donc donner de fortes dimensions aux essieux, vers le point où ils s'engagent dans le moyeu , tant que l'expérience n'aura pas appris d'une manière positive , s'il n'y a pas de qualités de fer présentant une sécurité complète; il paraît y avoir avantage à leur donner un diamètre plus grand aux extrémités qu'au milieu , car ce n'est jamais cette partie qui souffre, et en leur laissant plus de flexibilité^ on diminue la fatigue des parties voisines des moyeux.

Visite II serait en outre nécessaire de visiter les essieux

des essieux. , . i» / • »

après un certam parcours , que 1 expénence ti a pas encore déterminé, mais qu'il paraît prudeht c)e fixer à 1 oo,ooo kilomètres ; lorsqu'un essieu est fis-

suré, la fente n'est pas toujours visible, mais comme elle renferme toujours une certaine quantité d'huile ou de graisse, il suffit, après avoir au besoin décalé la roue , de donner un coup de marteau sur la fusée > la partie qui correspond à la face intérieure du moyeu ayant été nettoyée avec soin ^ et même chauffée si la température extérieure est peu élevée ; Thuile jaillit et accuse la fissure. Il est difficile de faire cette vérification sans décaler la roue , parce que c'est le plus souvent dans le plan même de la face du moyeu que se produit la fente.

En Autriche, on essaie les essieux employés pour ^^^^ la construction du matériel des chemins de fer de ^^'^P'®'*^®l'Etat de la manière suivante : l'essieu, placé horizontalement, repose sur deux cylindres, par le milieu de la partie qui doit s'engager dans le moyeu; on laisse tomber àégale distance des supports, de 1 1"34 de hauteur, un boulet en fonte pesant 784 kilogrammes; l'essieu se courbe; on le redresse et on le soumet à une seconde épreuve, à laquelle il doit résister sans se rompre. On prend sur chaque fourniture, au hasard, 4/100** du nombre total des essieux que l'on soumet à cette épreuve; on juge,^ d'après la manière dont ils la supportent, de la qualité de la fourniture. Sur le chemiq de fer du Nord, les essieux de la compagnie sont soumis au même mode d'épreuve ; ,iBn outre, on prend d'autres essieux qu'on laisse tomber de telle sorte que les

fusées viennent frapper sur deux points fixes. Ce mode d'épreuve fait reconnaître si les essieux sont en fer cassant, et rien de plus; il n'apprend pas si le métal est de nature à résister à l'action incessante des chocs, et des efforts de torsion et de flexion , qui tendent à déterminer graduellement, et probablement très-lentement, une fissure dans le plan de jonction avec le moyeu. On arrive au même résultat , d'une manière moins incertaine, en faisant surveiller la fabrication et la qualité des barres employées pour composer la trousse, qui se transforme en essieu sous l'action du marteau.

Bandages aciérés.

Les essieux et les bandages, destinés au matériel des chemins autrichiens, sont fabriqués en Slyrie et en Carinthie ; les bandages sont livrés tout soudés. Les bandages de locomotives, mis en place et tournés, ont 45"" d'épaisseur sur le bord extérieur. Les bandages des machines fabriquées à Seraing, pour le gouvernement autrichien , sont aciérés s«r un tiers de leur épaisseur à la surface; PacSsr^est soudé au laminoir, et ensuite les bandage^r sont rés au marteau* * . * \

Disposition du ch&ssis.

La plupart des machines nouvelles, fabriquées en Allemagne ou importées des pays étrangers; soA à cylindres {extérieurs. Dans tous les Modèles de machines qui présentent cette disposition , sauf une exception en Bavière, le châssis est intérieur, et les

LOCOMOTIVE. — VÉHICULB. 239

roues motrices, comme celles de l'avant et de l'arrière, sont extérieures. Les machines du gouvernement bavarois sont à cylindres extérieurs et à châssis extérieur; les roues motrices sont menées par une manivelle fixée sur le prolongement de la fusée, en dehors de la boîte à graisse. On ne trouve rien d'analogue au double châssis du chemin de fer de Paris à Rouen , intérieur pour les roues motrices, extérieur pour les roues portantes. Deux motifs peuvent engager à faire choix de cette dernière disposition , la sécurité et l'économie de force motrice. La Sécorité. question de sécurité est moins importante qu'on ne Va souvent admis, surtout lorsqu'il s'agit de ma« chines à six roues. On a des exemples de ruptures d'essieux, entre le moyeu de la roue et la fusée, dans des machines locomotives à châssis intérieur,» la plus connue a eu lieu sur le chemin de Londres à Birmingham , pour un essieu antérieur d'une machine à quatre roues de Bury ; mais ves ruptures sont excessivement rares , et pourraient être entîèréoient évitées par l'emploi de fer de bonne qualité et par une surveillance suffisante; il est incontestable que, dans des machines à six roues, elles présentent, relativement, peu de danger, le centre de gravité se trouvant toujours compris dans l'intérieur du trapèze formé par les cinq roues qui restent intactes ; si les roues motrices sont garnies de rebords , les roues du milieu et celles de l'arrière suffirent pour maintenir la machine entre les rails.

En cas de rupture au milieu de l'essieu ou entre les deux fusées, le poids de la machine tend à appliquer les mentonnets contre les rails, et la rupture n'offre pas de danger sérieux. Il est certain du reste que le poids, appliqué entre les roues au lieu de lëtre en dehors, ne porte pas à faux et tend beaucoup moins à faire fléchir et vibrer les essieux. Il n'y a donc pas, au point de vue de la sécurité, de motifs de préférence bien décisifs pour le double châssis, intérieur pour les roues motrices et extérieur pour les roues portantes. Si Ton adopte ce châssis, il semble qu'il faudrait au moins en profiter pour appliquer aux roues de devant un double ressort, l'un sous le châssis extérieur, l'autre sous le châssis intérieur, ainsi qu'on le fait avec succès pour les essieux coudés.

Influence sur Sous le point de vue de l'économie des frais dé traction , il est facile de se rendre compte de la différence qui peut résulter du choix de l'un ou l'autre des deux systèmes. Si l'on suppose, d'une part, uûe machine locomotive à cylindres extérieurs, donjt les roues portantes supportent la charge par l'intermédiaire d'un châssis extérieur, et dont les essieux antérieur et postérieur ont des fusées de 9 centimètres de diamètre ; de l'autre, une machine semblable à châssis unique intérieur, et dont les essieux ont des fusées de i3 centimètres de diamètre, le poids des machines, égal à 18 tonnes, étant égalemeut ré-

parti sur les six roues, on aura pour l'expression du travail résistant dû au frotttement de chacune de ces fusées :

T = n7crfP/.

Et pour expression de la résistance rapportée à la circonférence des roues ou au chemin parcouru :

Formules dans lesquelles,

n représente le nombre de tours de roues par i ",

Tc le rapport de la circonférence au diamètre ,

d le diamètre de la fusée ,

D le diamètre de la roue ,

P Je poids supporté par la roue ,

fie coefficient de frottement, égal, d'après M. Morin , à o,o54 pour les tourillons en fer roulant sur bronze, avec enduit continu d'huile.

Le poids P est égal à 3,ooo^^; le rayon des roues portantes est ordinairement égal à i mètre; de telle sorte que l'on a :

Pour d= o"^,o9 R = 1 4^«58.

Et pour J = o"*, 1 3 R' = a i*^» ,06.

Et enfin, R' — R = 6^S48 (i).

(1) Ce résultat ne serait rigoureusement exact que si Ton tenait compte du frottement de roulement, pour la détermination de la pression qui engendre le frottement de la fusée; mais la valeur de cette composante est négligeable auprès du poids de la machine , que j'ai seul introduit dans les formules.

J'ai supposé une machine à cylindres extérieurs, par conséquent l'augmentation de résistance due à l'augmentation du diamètre des fusées, suivant que les boîtes à graisse sont extérieures ou intérieures, n'est applicable qu'aux quatre roues portantes, ou aux deux roues de devant dans les machines à marchandises. L'augmentation totale de résistance serait donc, dans un cas, de 25*^,72; dans le second, de I i^^^gô ; soit, environ , pour lin convoi de voyageurs de 85 tonnes brutes, 3 pour 100, et, pour un convoi de marchandises de 225 tonnes brutes, i p. 1 00 de la résistance totale à surmonter par la machine. Pour les trains de marchandises, il y a donc im très-faible avantage, pour l'économie de force, à compliquer la construction du châssis ppuc placer à l'extérieur les boîtes à graisse des roues antérieures. Pour le service des voyageurs, si l'on tient compte, d'une part, d'une sécurifé peut-être plus complète et d'une économie de force motrice qui n'est pas négligeable, on se trouve porté à préférer le double châssis de Rouen, ou toute autre disposition analogue; mais s'il était nécessaire, pour cela, d'apporter au reste du mécanisme des modifications contraires à la bonne disposition de l'ensemble, il vaudrait mieux sacrifier les 2 ou 3 centièmes d'économie auxquels on arriverait, à l'harmonie de toutes les pièces de la machine. C'est ainsi que le modèle de machines à cylindres extérieurs de Stephenson, si simple et si complet dans tous ses détails, ne pa-

raît pas susceptible de se combiner avec le double châssis du matériel du chemin de fer de Rouen, qui, de son côté, ne paraît compatible qu'avec l'inclinaison des cylindres, une certaine longueur de chaudière, etc. On ne doit donc pas s'étonner de voir la plupart de constructeurs allemands placer les roues à l'extérieur et le châssis à l'intérieur ; c est du reste là l'usage suivi en Amérique, où ils ont pris une grande partie de leurs modèles. Dans les machines à longue chaudière, il arrive quelquefois que les boites a graisse des roues de derrière chauffent plus facilement que les autres ; mais on peut remédier facilement à cet inconvénient en les isolant davantage de la boîte à feu, et en les préservant de l'action de la chaleur rayonnante.

J'ai indiqué dans un chapitre précédent quelle Machines était l'influence du parallélisme des essieux; il en- *"^^"^^'*®* gendre dans les courbes des glissements qui n'exercent pas, sur la marche de la machine et sur la conservation de ses différentes parties , une action trèsnuisible , jusqu'à une certaine limite pour le rayon des courbes, limite que j'ai été conduit à fixer à 5oo mètres. Au delà, cette double influence exerce une action d'autant plus grande que le rayon de la courbe est pins petit, et elle est évidemment ellemême en raison de l'écartement des essieux. Pour éviter cet inconvénient fort grave sur leurs chemins, qui présentent généralement des courbes de très-

petit rayon, les constructeurs des États-Unis ont imaginé de remplacer le système d'essieux maintenus parallèles par les plaques de garde , par deux systèmes d'essieux indépendants l'un de l'autre; pour obtenir cette indépendance, ils ont été conduits en outre à placer les cylindres à l'extérieur, appliqués contre la boite à fumée dans une position inclinée sur l'horizontale; par suite , ils ont pu augmenter la course du piston , en même temps qu'ils diminuaient le diamètre des roues motrices. C'est ainsi qu'ils sont arrivés à construire des machines légères, parfaitement appropriées aux rails, généralement très-faibles, de leurs chemins , et capables de remorquer des charges considérables. C'est certainement à cette grande puissance de traction , sous un faible poids, résultat quHl est du reste possible d'obtenir avec toutes les machines à cylindres extérieurs, qu'il faut attribuer le succès que les machines américaines ont obtenu en Allemagne, sur plusieurs chemins où elles n'avaient aucune utilité pour le passage des courbes toutes de grand rayon.

escription. Les machines locomotives américaines sont à six roues; l'essieu des roues motrices est placé en avant de la boîte à feu. Les quatre autres roues , destinées seulement à supporter une partie du poids de la machine, sont attachées à un châssis spécial ou avant-train, qui porte la partie antérieure du châssis princip'al , et n'est lié avec lui, que par une che-

LOCOJIIOTIVB« — VÉHICULE. $fA

ville ouvrière. L avant-train peut donc obéir à l'action des rails sur les bandages, et les essieux des quatre roues qu'il porte , peuvent prendre une position oblique par rapport à celle de l'essieu moteur. Les roues antérieures étant d'un très-petit diamètre f o"",76) et leurs essieux étant très-rapprochés , la résistance due à leur parallélisme, devient par suite insensible. Cette faculté de convergence des essieux ne suffit pas pour que ces machine^ pasr sent sans résistance dans les courbes , il faut ^core leur donner une conicité appropriée au rayon de courbure, écarter les rails des mentonnets, et surélever le rail extérieur pour neutraliser l'effet de la force centrifuge. La conicité des roues des machioeis employées en Amérique sur les chemins à courbes de petit rayon, est ordinairement égale à 1/7; en adoptant cette conicité, et portant à 5 centimètres le jeu total qui existe entre les mentonnets et les rails , on reconnaît que Ion peut faire circuler ces machines dans des courbes de ^4^ mètres de rayon, en supposant toujours un exhaussement suffisant du rail extérieur, pour combattre l'action de la force centrifuge. Ce rayon minimum est limité par la conicité et le jeu de la voie, et en outre par le diamètre des roues motrices , qui est ordinairement égal à i"*,22; les roues del'avant-train, dont le diamètre est égal à o"*,76, passeraient pour leur propre compte dans des courbes de 162"* de rayon, sans autre résistance que celle qui serait due au parallélisme des essieux.

Dans la pratique, on ne s'en tient pas à cette limite en Amérique; comme ces machines ne sont pas construites pour marcher à grande vitesse, on ne craint pas de les faire circuler dans des courbes de 90 mètres et même de 60 mètres de rayon.

[odifications Dans la plupart des cas où les machines amén-

iu système *^ *

américain, caines ont été employées en Allemagne, le rayon des courbes ne nécessitait nullement l'adoption de ce système; aussi plusieurs constructeurs, après avoir établi sans modifications, des machines semblables à celles qui avaient été importées d'Amérique, Sont arrivés graduellement, tout en conservant les mêmes dispositions pour la chaudière , les cylindres et le mécanisme, à remplacer le châssis articulé et les essieux indépendants par un châssis rigide et par trois essieux parallèles.

Oscillations Pour empêcher l'avant-train mobile de prendre •avant-train, un mouvement oscillatoire entre les rails, on place la cheville ouvrière à 10 ou i5 centimètres en avant du centre de figure du rectangle formé par les deux essieux; cet avant-train se trouve alors tiré par un point de sa moitié antérieure , et se trouve dans les mêmes conditions qu'un wagon à quatre roues, attelé et tiré par la partie antérieure de son châssis. 11 en résulte que les machines américaines ne sont pas aussi bien appropriées que les machines ordinaires à la marche en arrière; dans ce cas, il serait dan-

gereux de les lancer avec toute la vitesse que comporte la marche en avant. Malgré la précaution qui vient d'être indiquée, lorsque la vitesse devient un peu considérable , les roues de l'avant-train prennent un mouvement d'oscillation latérale très-marqué; cette circonstance, jointe à la petite dimension des roues de devant, limite la vitesse de ces machines ; il ne serait pas prudent de dépasser 4o à 5o kilomètres à l'heure; au delà on s'exposerait à des chances de déraillement.

Les machines américaines peuvent être employées Tracés avec succès sur des chemins tracés avec des courbes montagneui d'un rayon inférieur a 3oo mètres; le choix qu'on en a fait en Autriche , en Bavière et dans le Wurtemberg pour les tracés en pays de montagnes est très-judicieux; mais toutes les fois que le rayon des courbes est de looo à 800 mètres et atteint même par exception le minimum de 5oo mètres, rien ne justifie leur adoption , au moins pour le service des voyageurs.

Lorsque les machines sont destinées à effectuer Application

1 ^ , , I i. 1 • aulranspor

des transports de marchandises, et que deux paires des marchai de roues de chaque côté sont accouplées, il peut y avoir quelque avantage, pour diminuer la fatiguedes bielles d'accouplement , des coussinets et des essieux dans dtis courbes d'un rayon inférieur à 1000 mètres jusqu'à la limite de 5oo mètres, à faire usage

2kS MATÉRIEL.

du châssis américain ; cet avantage sera marqué , surtout si l'on en profite pour donner à la chaudière une grande longueur et augmenter la surface de chauffe; mais , je le répète, pour les trains de voyageurs, les machines américaines ne présentent dans ce cas aucun motif de préférence, comme disposition de véhicule. Le système américain pourra trouver son application en France pour quelques chemins tracés en pays de montagnes, où les difficultés naturelles à un sol accidenté ne pourront être surmontées que par l'adoption simultanée de courbes de très-petits rayons et de pentes d'une très-forte inclinaison. Sur les chemins actuellement en exploitation ou en construction , ceux de la Loire exceptés , son usage ne pourrait avoir d'utilité que pour les transports de marchandises.

*?rou^ La puissance de traction des machines locomoaccoupiées. i{y^ ne se trouve pas seulement limitée par le diamètre des cylindres, la course des pistons et la capacité de vaporisation de la chaudière; au delà de certaines limites, l'adhérence d'une seule paire de roues motrices devient insuffisante, et elle cesse de surpasser ou même d'équilibrer la résistance totale du convoi.

àcçoaplement On a reculé cette limite, en réunissant deux à

de quatre ' ^

roues. deux les roues de deux paires d'essieux par des bielles d accouplement ; cette disposition y imaginée

LOCOMOTIVE. — VÉHIGULB. H9

d'abord pour les transports de marchandises, est souvent appliquée, en Allemagne, au transport des voyageurs. Sur le chemin saxon-bavarois, il n'existe qu'une seule espèce de machines à quatre roues accouplées, servant indistinctement au transport des voyageurs et des marchandises. La circulation n'étant pas encore très-active sur ce chemin, on complète la charge des trains de voyageurs par l'addition de wagons de marchandises. Les pentes ont, sur une grande partie de la ligne actuellement en exploitation , une inclinaison de 5"" par mètre, et, au delà de Krimmitschau, elles seront encore plus fortes. Sur les chemins de fer de l'État, en Autriche, en Bavière et dans le Wurtemberg, les trains de voyageurs seront remorqués, sur les sections à fortes pentes, par des machines américaines à quatre roues accouplées. Ces machines ne comportent pas une aussi grande vitesse que les machines ordinaires, soit à cause des bielles d'accouplement, dont la solidité pourrait être compromise par une circulation rapide dans les courbes, soit à cause du petit dia- ^piètre des roues motrices; mais cette vitesse, dont on peut fixer la limite vers 4o kilomètres à l'heure, est suffisante pour le service des voyageurs sur les chemins allemands. Sur le chemin de fer saxon-bavarois, la vitesse en marche, est en moyenne de 38 à 4o kilomètres à Theure.

On a cherché encore à augmenter la puissance de

Accouplement traction en réunissant les six roues par des bielles

de six roues -tj i-ji-jr

de connexion. Les deux machines du chemin de fer de Harzburg , construites par Stephenson , étaient les seules de ce genre, en Allemagne, à la fin de l'année i844 ; ^'l^s figurent parmi les premières qui sont sorties des ateliers des constructeurs anglais ; elles servent au remorquage des trains mixtes, composés de voitures de voyageurs et de wagons de marchandises vides; elles effectuent en 10 minutes le trajet de Wienneburg à Harzburg, ce qui correspond à une vitesse moyenne de 22 à 2 3 kilomètres à l'heure. Ces machines passent pour être d'un entretien dispendieux , surtout pour les bandages qu'on s'assujettit à mettre fréquemment sur le tour. On fera disparaître en grande partie cet inconvénient en employant des bandages aciérés, dont Tusage, devenu général en Belgique, a déjà été Introduit en Allemagne par les machines construites à Seraing pour le gouvernement autrichien.

Les constructeurs américains qui fournissent des machines à l'Allemagne, et particulièrement Norri* de Philadelphie, qui vient d'établir à Vienne des ateliers de construction, annoncent danâ leurs prospectus des machines à six roues accouplées d^uïie puissance de traction considérable ; il paraît qu'ils sont parvenus à donner aux essieux une certaine mobilité, qui fait disparaître en partie les inconvénients du parallélisme. Les machines à six roues

LOCOMOTIVE, — TÉHICULB . »!

accouplées deviennent d'an usage de plùâ eti phis fi^ quent, en Angleterre et en Amérique, pour le transport des marchandises. Ce fait devra fixer rattéùtion des ingénieurs chargés de faire construire le matériel de nos nouveaux chemins de fer; c'est là uncv des innovations qui contribtierotit le plus k servir les voies de fer dâiis leur lutté Montré les voies navigables. Lorsqu'on se servira de tnachiàc» pouvant, avec un seul mécanicièh , un seul chaiii^ feur et deux ou trois conducteurs gard^freifas, remorquer sur niveau 800 tonnes brutes, où sûr <dés rampes de 5"*" par mètre 4oô tonnes brutds, correspondant à un chargement effectif dé «iSo tonties, on aura réalisé un progrès considérable potiif le trafic deis niârchandi^es.

Il y a un tel avantage à utiliiSier tout le poids db ^cconpUmn la inachine, pour le transport des marchandises?, %^^^ qu'on a cherché, dans les locotnôtives américaine^, à accoupler les huit roues. Baldwin et Witney de Philadelphie, dans un prospectus répandu efl Aile- . ; V. magne, proposent de construire des machines & huit roues accouplées, dont le poids total serait, au choix, de 16, ao ou 24 tonnes. J'ignore si des machines de ce genre ont été construites aux Étàtà^- Unis; il est peu probable qu'elles réussissent d'uvlé manière satisfaisante. Les quatre roues de derrière sont accouplées comme à l'ordinaire, et mises directement en mouvement par la bielle du pistou ;

262 UATÉRIEL.

une bielle de transmission de mouvement, appliquée sur la tête de la bielle d'accouplement, fait tourner, par l'intermédiaire d'une manivelle, un axe placé sous l'avant de la chaudière ; cet axe porte en son milieu une roue dentée, qui agit sur un pignon fixé sur l'un des essieux de l'avant-train et lui communique le mouvement des roues motrices; enfin , les quatre roues de l'avant-train sont accouplées entre elles ; les diamètres des roues dentées sont dans le rapport des diamètres des deux systèmes de roues, et les dents ont leurs surfaces de contact légèrement bombées, afin de faciliter les mouvements de rotation de Tavant-train. Ce mécanisme est combiné pour conserver au châssis la propriété de convergence des essieux ; mais il parait peu susceptible de résister à un service prolongé. Les machines de ^4 tonnes doivent remorquer, d'après le prospectus, 1,120 tonnes brutes sur niveau , non compris le poids de la machine.

accouplement Dans les machines à quatre roues accouplées du

des quatre , 1 r 1 *

roues chemin de fer rhénan, construites en 18419 soit par Stephenson, soit, en Belgique, d'après ses modèles, ce sont les quatre roues de devant qui sont accouplées. Quoiqu'on ait généralement abandonné cette disposition , pour réunir les roues de derrière, il y aurait peut-être avantage à y revenir, afin de pouvoir diminuer Tinconvénient du parallélisme des essieux dans les courbes, en donnant aux roues de

derrière tout le jeu nécessaire pour la convergence; il paraît en outre plus rationnel d'appliquer l'effort moteur à Tavant de la machine plutôt qu'à l'arrière. Il faut remarquer toutefois que, dans les machines à cylindres extérieurs, on trouve plus facilement la place des cylindres, en donnant auxroues antérieures un petit diamètre.

Dans les machines à marchandises de ce chemin Jea des de fer, on laisse un jeu d'environ a à 3"™ entre les connexion, coussinets des bielles de connexion et le bouton de la manivelle; on ménage ce jeu pour soulager les bielles au passage des courbes, et faciliter une légère convergence des essieux dans le cas où le châssis ne serait pas assez rigide pour maintenir leur parallélisme. Cette pratique peut avoir quelque utilité dans les courbes; mais, en ligne droite, elle est plutôt nuisible qu'utile, et, dans tous les cas, elle doit déterminer une prompte usure des coussinets. Il vaudrait sans doute mieux, pour obtenir le même résultat, recourir à une disposition que l'on remarque sur une machine à marchandises de Sharp et Roberts, en service sur le chemin deBreslau à Freiburg. L'une des têtes de la bielle d'accouplement porte un ressort, à feuilles très-rigides, qui presse le coussinet extérieur sur le bouton de la manivelle, par l'intermédiaire d'une tige traversant la tête de bielle ; cette tige porte un arrêt qui limite ie jeu du coussinet en cas de rupture du ressort.

Dans les courbes de changement de voie, ce ressort obéit au mouvement de l'essieu, qui tend à converger en faisant fléchir le châssis, et, par suite, les bielles d'accouplement sont soulagées d'une partie de l'effort qu'elles ont à supporter, sans que les coussinets conservent en permanence un jeu nuisible à leur durée.

Etessorts de Les ressorts de suspension des machines locomo-

»aspensioD. ' .. ^ i • »• i •»'

tives présentent plusieurs particularités que je signalerai ici. Dans les machines à cylindres extérieurs de Sharp frères, sur le chemin de fer de Hannovre à Brunswick, dont les chaudières ont un assez grand diamètre, les ressorts des roues motrices, qui ne pouvaient pas être placés au-dessus du longeroQ intérieur, à cause du voisinage de la chaudière, ont été partagés en deux parties, situées de part et d'autre de ce longeron ; celui-ci repose sur un étrier dont les deux branches sont suspendues aux extrémités correspondantes des deux ressorts partiels. Les ressorts des roues de derrière, dont l'essieu est en arrière de la boîte à feu , et qui n'auraient pas trouvé place le long de ses parois, s'ils avaient eu la forme ordinaire , ont reçu la forme hélicoïdale ; ils sont eu saillie au-dessus de la plate-forme du tender et sont recouverts d une enveloppe métaltlique.

Balancier. f^es machines américaines à huit roues, dont

quatre accouplées, qui ont été construites pour le gouvernement autrichien , sur le modèle des machines les plus récentes des État-Unis, n'ont que quatre ressorts pour les huit roues. Deux ressorts ordinaires renversés , dont les extrémités s'appuyent sur les boîtes à graisse et dont le sommet supporte le poids du châssis, forment la suspension sur les quatre roues de l'avant-train. Pour les deux roues motrices d'un même côté, un seul .ressort à balancier suffit pour la transmission de la charge; ce ressort est placé sous le longeron intérieur entre les deux plaques de garde; il est suspendu par une bride qui l'embrasse à son sommet, et par un é trier, au centre d'un balancier, situé au-dessus du longeron , et reposant par ses deux extrémités , au moyen de fourchettes en fer , sur les deux boites à graisse. L'usage de ce ressort unique simplifie la construction, en résolvant la difficulté que présente dans la machine à cylindres extérieurs, l'application des ressorts des roues contre la boîl-e à feu; on lui attribue en outre, une grande utilité pour maintenir la répartition uniforme de la charge sur les quatre roues motrices , sur les voies les plus mal entretenues.

Dans les machines à cylindres extérieurs de Sharp châssis à frères et dans celles que fabrique Borsig à Berlin , on ^^"[{^n.^* a cherché à compenser l'effet de la dilatation de la chaudière sur le châssis, en allongeant, dans le sens

horizontal 9 les trous donnant passage aux boulons qui attachent la boîte à feu aux longerons; on a ménagé ainsi un jeu de 4 à 5°°, pour permettre à la chaudière de se déplacer dans le châssis , sans exercer sur les longerons des efforts de traction qui occasionnent souvent des fuites ou la rupture des boulons.

ottesàsabie. On trouve sur presque toutes les machines locomotives employées en Allemagne , des boîtes à sable placées sur le châssis , et quelquefois en dessous , servant à projeter du sable sur les rails , lorsqu'il^ sont gras ou humides , couverts de neige oà de réfugias. Ces appareils , qui ne réussissent qu'à là condition d'être établis avec soin et remplis de sable bien sec, fonctionnent très-bien. Pour éviter l'engorgement du tuyau qui conduit les grains de sable sous les roues motrices, très-près de leur point de contact sur les rails, on met en communication le tuyau avec la boîte, en perçant dans le fond de celle-ci, un trou d'un centimètre de diamètre; ce trou, qui est pratiqué dans une feuille de tôle mince posée à plat, et qui débouche dans un tuyau d'un diamètre beaucoup plus grand, ne s'engorge pas quand le sable est sec; il est fermé par un petit papillon en tôle, de forme excentrique , monté sur une tige verticale qui traverse le couvercle de la boite et que le mécanicien fait tourner avec une tringle, pour régler par la dimension de l'ouverture Técou-

lement du sable. On place une boîte à sable sur chaque côté de la machine.

$ 2. De la locomotive considérée comme appareil

de vaporisation.

Le bois est fréquemment employé comme com- CombusUbl bustible sur les chemins de fer d'Allemagne , en Bavière , en Autriche, à Berlin; on consomme du coke en Silésie ^ dans le Hannovre^ en Saxe, sur le littoral de la mer Baltique , dans le voisinage des mines de houille , ou bien à portée des côtes où l'on peut recevoir la houille anglaise à un prix modéré. Le prix du bois augmente, et les chemins de fer, en se développant, ouvrent de nouveaux débouchés au combustible minéral , dont les gisements sont mieux étudiés ; de telle sorte , que dans un petit nombre d'années, l'usage du bois deviendra une exception. On brûle des essences de bois résineux , les plus répandues; quelquefois on y mêle des bois durs. Le bois dégrade les chaudières beaucoup moins que le coke , surtout beaucoup moins que le coke de la plupart des mines d'Allemagne, qui renferme une forte proportion de cendres; indépendamment de son bas prix , cette considération contribue à le mettre en faveur. L'usage du bois nécessite ou permet l'application aux chaudières de quelques dispositions particulières que j'aurai l'occasion d'indiquer plus loin.

Joites à feu. On observe deux formes distinctes de boites à feu. Les boîtes à feu prismatiques et les boîtes à feu cylindriques. Dans quelques machines nouvelles où l'on cherche à augmenter la surface de chauffe , autant que possible, on a souvent évasé la partie supérieure de la boîte à feu , afin de pouvoir augmenter le diamètre de la partie cylindrique de la chaudière et le nombre des tubes; cet élargissement était surtout nécessaire pour les machines à cylindres extérieurs , dans lesquelles Imterpositioa du longeron intérieur entre les roues et la boîte à feu vient réduire l'espace réservé à celle-ci. La forme cylindrique a été empruntée par les Allemands aux constructeurs américains; elle a l'avantage d'être appropriée mieux qu'aucune autre à la résistance à la pression , elle exige moins d'entretoises que les boîtes à feu carrées; quelques constructeurs même ont supprimé ces liens en employant de la tôle de fer au lieu de cuivre , pour la construction du foyer; mais cette forme se prête moins facilement au raccordement des tubes avec la plaque qui reçoit leur extrémité, à la pose des armatures qui consolident la paroi supérieure et plane du foyer; elle s'attache mal au châssis; enfin, à largeur égale entre les roues ou les longerons intérieurs, elle présente moins de capacité et moins de surface de chauffe que la forme carrée. Les constructeurs allemands n'emploient que le cuivre pour la construction de la partie intérieure de la boîte à feu. Lors*

qu'on adopte la forme cylindrique, l'enveloppe extérieure présente à sa partie supérieure la forme d'une demi-sphère , surmontée d'un petit dôme de prise de vapeur.

Les entretoises qui relient les parois intérieures sntratoiMi. de la boîte à feu avec son enveloppe extérieure sont ordinairement en cuivre; elles sont à la fois taraudées et rivées, afin d'empêcher le rapprochement et l'écartement. Quelques constructeurs ont employé des entretoises en fer , qui ont lavantage d'une té^ nacité beaucoup plus grande que celle du cuivre^ mais qui peuvent s'affaiblir par suite de l'oxydation , accélérée par le contact de deux métaux de nature différente. On a imaginé sur le chemin de fer du Nord, en Autriche, d'envelopper l'entretoise en fer d'un tube de cuivre de 3"*°* d'épaisseur, que l'on coupe au ras des parois intérieure et extérieure de la boite à feu ; on rive à froid l'entretoise en fer| qui se trouve ainsi complètement préservée du contact de l'eau ; enfin , pour prévenir le rapprochement des parois , on enveloppe cette double entretoise d'un manchon ou anneau en fer, dont la lpn<» gueur est exactement égale à la largeur de l'espace libre laissé à l'eau tout autour du foyer. Ce système d'entretoises a été appliqué aux machines locomo^ tives du gouvernement autrichien , en vertu d'une clause spéciale du cahier de charges. Il a l'avantage d'une grande solidité jointe, espère-t-on, à uneinalté-

rabilité que tout annonce devoir être plus complète que pour les entretoises en fer; par contre, il a Tinconvénient de présenter une grande surface aux incrustations , et d'augmenter les difficultés de nettoyage.

ihaudières Dans plusieurs machines de Stephenson , et notamment dans les machines s à six roues accouplées du chemin de Harzburg, la partie cylindrique de la chaudière est sensiblement elliptique, ce qui a permis d'augmenter le nombre des tubes et la capacité totale , sans augmenter la longueur. Six entretoises transversales la consolident dans le sens du petit axe de l'ellipse qui forme la base du cylindre.

Tubes. Les tubes sont généralement en laiton ; sur quel-

ques chemins on a essayé , par raison d'économie , de leur substituer des tubes en fer ; mais ceux-ci ne paraissent pas avoir pris faveur. Leur peu de durée par suite de l'oxydation, la difficulté de la pose, la facilité avec laquelle ils donnent des fuites par les viroles , etc., compensent l'économie des frais de première construction ; la dilatation se rapproche plus, pour le fer que pour le laiton, de celle du corps entier de la chaudière , mais cet avantage n'a que peu d'importance dans les machines d'une aussi grande longueur que celles que l'on construit maintenant. L'usage du bois comme combustible est éminemment favorable à la conservation des tubes; sur le chemin de fer du Nord de l'empereur Ferdinand, on

LOCOMOTIVE. — VAPORISATION. SSl

est même arrivé à supprimer complètement les viroles. Aux tubes de laiton ordinaires , du côté da foyer , on soude un bout de tube en cuivre rouge de o"", 1 3 à o", 1 4 de longueur et de 3 à 4 millimètres d'épaisseur ; on ajuste ce bout en cuivre rouge dans la plaque des tubes, on rabat le rebord avec un mandrin ; puis, au moyen d'un appareil particulier, on dilate la partie du tube, qui se trouve à l'intérieur de la chaudière, en forme de bourrelet qui avec le collet extérieur complète l'assemblage. Du côté de J% boite à fumée , on fait entrer les tubes à frottement dur dans la plaque , et on se contente de rabattre les rebords avec un mandrin, ce qui sufEt pour étancher les joints. Cet assemblage a l'avantage de conserver aux tubes toute leur section pour le passage de l'air , mais il ne parait pas susceptible de résister à l'usage du coke , car le cuivre rouge serait promptement coupé par le frottement des escarbilles; il a , en outre, l'inconvénient de rendre difficile le démontage des tubes.

Toutes les machines ont des cendriers fermés sur Cendriers, les côtes. Lorsqu'on brûle du bois , on ferme par un treillis métallique la bouche du cendrier, pour empêcher la projection des étincelles. Dans les machines qui consomment du coke y on dispose souvent un clapet, manœuvré par un levier coudé et une tringle dont la poignée est à la portée du mécanicien , pour intercepter l'introduction de l'air

pendant le stationnement ou à ia descente des pentes. Quelques cendriers ont une petite porte à l'arrière pour faciliter l'introduction de l'air dans la marche rétrograde.

Il existe encore des machines qui ont dans Tintérieur de la cheminée un papillon servant à régler le tirage pendant la marche; mais cette disposition est la plus mauvaise de toutes celles qu'on peut employer dans le même but et ne tardera pas à disparaître.

Les cendriers ont un inconvénient assez grave, qui, cependant, ne peut pas entrer en balance avec leur utilité ; car c'est à la chute des morceaux de coke par la grille et à leur projection par les roues qu'on doit attribuer la cause de la plupart des incendies occasionnés par les machines locomotives, même les incendies qui se déclarent quelquefois dans les trains en marche. Ils sont très-incommodes lorsqu'il faut jeter le feu , soit lorsque la machine rentre au dépôt après avoir fait son service, soit en service, lorsqu'un tube crevé, ou tout autre accident, fait baisser le niveau de l'eau dans la chaudière. Sur plusieurs chemins de fer^ on a remédié à cet inconvénient en formant le fond du cendrier d'une plaque de tôle mobile^ glissant dans des rainures et se tirant comme un registre; le coke et las barreaux tombent librement sur la voie lorsqu'on

jette le feu. Cette plaque porte un rebord qui em*' pèche encore plus sûrement les fragments de coke de tomber entre les rails; on la fixe au moyen d'une clavette. On retrouve ce rebord , dont la hauteur

est de 6 à 7 centimètres, sur plusieurs cendriers dont le fond n'est pas mobile ; il peut alors se ra* battre autour d'une charnière. Sur les machines du chemin de fer de l'État, en Bavière, le fond du cen* drier est formé par quatre feuilles de tôle^ mobiles chacune autour d'un axe et reliées entre elles comme des lames de persienne mobiles; une tige verticale^ traversant la plate-forme de la machine et dont là poignée est à la portée du mécanicien, sert à fair^ tourner les quatre lames et à les amener dans une position verticale, lorsqu'il faut jeter le feu ou nettoyer le cendrier, qui est garni d'un rebord sur le devant.

Les machines commandées par le gouvernement Registre autrichien et le gouvernement bavarois ont, sur à fomée. l'un des côtés de la boîte à fumée, un registre servant à diminuer le tirage ; cette disposition a été importée d'Alsace, par les machines de MM. Meyer et comp. de Mulhouse. Presque toutes les machines portent des tuyaux d'échappement variables ; mais c'est seulement en traitant de la distribution et de l'emploi de la vapeur dans les cylindres que j'entrerai dans des détails circonstanciés sur cet appareil, dont l'introduction sur les machines locomotives a été

26iSl' MATÉRIEL.

l'un des plus importants perfectionnements de ces dernières années.

appareil de Lorsqu'on a commencé à se servir du bois pour chauffer les chaudières de locomotives, les étincelles sans nombre qui s'échappaient par la cheminée, et qui étaient entraînées à de grandes distances avant de s'éteindre, ont occasionné de nombreux accidents. On m'a montré, en Moravie, un village qui avait été entièrement réduit en cendres par un in«cendie, allumé par les flammèches d'une locomotive. Les lieux habités ne pouvaient être traversés qu'avec la vitesse acquise. On a cherché d'abord à arrêter ces flammèches par des treillis métalliques à mailles très-serrées et à grandes surfaces, placés généralement, sous des formes diverses, dans des renflements de la cheminée ; mais tous ces appareils, lorsqu'ils étaient efficaces, détruisaient le tirage. Ces difficultés, fort sérieuses pour l'emploi du bois, n'ont été complètement levées que par l'appareil de l'ingénieur autrichien Klein, dont l'application s'est promptement répandue sur tous les chemins de fer de l'Allemagne et des États-Unis , où l'on fait usage du combustible végétal. Cet appareil est fondé sur la séparation ou le départ qui s'opère entre des matières de densité très-différente, lorsqu'elles sont entraînées dans un même courant qui éprouve une inflexion brusque. Il se compose de deux parties principales : la première est une sorte

de turbine, en forme de ventilateur à aubes courbes, fixée d'une manière invariable sur le sommet de la cheminée; des deux surfaces entre lesquelles sont intercalées les aubes, l'une (inférieure),est percée d'un trou de même diamètre que la cheminée, l'autre est de forme conique renversée, et présente son sommet dans Taxe de la cheminée; celle-ci est réduite aux trois quarts environ de sa hauteur ordinaire. Les flammèches^ en sortant avec le courant de vapeur, viennent frapper le cône renversé, se réfléchissent horizontalement ou de haut en bas, glissent à la surface des aubes courber, et s'échappent tangentiellement à leur dernier élément de courbure. La seconde partie consiste dans une chemise formée de deux troncs de cône , réunis par un anneau cylindrique, qui embrasse la cheminée sur les deux tiers ou sur la moitié de sa hauteur et l'appareil à aubes courbes tout entier ; le cône inférieur est renversé et de forme allongée, le cône supérieur est très-aplati, et sa base supérieure, ouverte, livre une issue à la vapeur et au gaz de la combustion. Cette chemise présente exactement la forme de la chemise d'un haut-fourneau renversée. Les flammèches, en sortant de la turbine langentiellement aux aubes, viennent frapper la chemise conique sous un angle très-aigu, glissent sur sa surface, et, lorsque leur mouvement gyratoire a été ralenti par le frottement, tombent dans l'espace compris entre la cheminée et le sommet inférieur du cône, d'où on les extrait

(le temps en temps par une petite porte ménagée à cet effet. Pour retenir les flammèches qui, dans leur mouvement de rotation contre les parois de la chemise, tendraient à s'élever et à rentrer dans la circulation du courant de vapeur et de gaz, on a placé une feuille de tôle, faisant saillie à l'intérieur , au raccordement du cône inférieur et de la partie cylindrique. Le courant gazeux, après avoir subi une double inflexion brusque, s'échappe par Torifice supérieur, complètement débarrassé de flammèches. Tous les passages ouverts au courant de vapeur et de gaz oilt une section beaucoup plus considérable que celle de la cheminée; par suite , le tirage n'éprouve pas de diminution notable. Cet appareil n'a qu'un inconvénient assez faible, c'est d'augmenter le volume de la cheminée et de présenter une surface plus grande à l'action du vent, mais cette surface se trouve tout au plus doublée. La chemise, dans sa plus grande largeur, présente un diamètre triple de celui d'une cheminée ordinaire.

Appareils Le départ entre les escarbilles de coke et les gaz qui les entraînent s'opère encore plus facilement que pour le charbon de bois; il suffit, comme Va fait Sharp sur plusieurs des machines qu'il a fournies en Allemagne, et surtout sur le chemin de fer de Breslau à Freiburg et Schweidnitz, de placer dans la boîte à fumée, au-dessus des tubes, une plaque de

LOCOMOTIVE, -^ VALORISATION.

tole percée de trous, de forme demi^circulaire, d*on diamètre égal à celui de la chaudière, et inclinée k 45^; cette plaque, indépendamment des trous dont elle est percée, laisse entre elle et les parois de la boîte à fumée un espace libre beaucoup plus grand que la section de la cheminée, par suite elle ne gène pas sensiblement le passage des gaz ; mais toutes les escarbilles, qui sortent des tubes, viennent la frapper, se réfléchissent de haut en bas, et viennent tomber entre les cylindres où. elles restent sous* traites à l'action du courant qui les entraînait. Sur d'autres chemins, on a placé des grilles ou des pa* niers en treillis de fil de fer dans la cheminée ou sur son sommet; ces appareils ont le double inconvé* nient de se détruire rapidement et de gêner le ti«* rage. Lorsque l'on fait usage de grilles pour retenir les fragments de coke, il faut les placer dans la boîte à fumée, immédiatement au-dessus de la dernière rangée de tubes; on peut donner aux ouvertures plus de largeur, parce que les escarbilles se présen* tant obliquement pour les traverser, sont plus facilement arrêtées;* on peut^ en outre, leur donner une longueur indéfinie dans le sens perpendiculaire à Taxe de la machine ; on peut, enfin, laisser un es* pace libre sur les côtés, et obtenir une section libre beaucoup plus grande que celle de la cheminée.

Sur le chemin de fer du Nord en Autriche, on a placé un petit tuyau qui communique de la chau*

dière à la boîte à fumée, et qui sert, par un robinet à la portée du mécanicien , à lancer de la vapeur pour éteindre les escarbilles de charbon de bois qui se rassemblent souvent en grande quantité sur les cylindres, et quelquefois restent enflammées.

Ventilateur Sur le chemin de fer de Brunswick , on fait usage

pour ' o

Taiiumage. d'un ventilateur pour allumer rapidement des machines de secours ou de renfort , dont le besoin ne s'était pas fait sentir à l'avance. Au-dessus de Tune des voies de la remise se trouve une cheminée en tôle, dont la partie inférieure est mobile comme un des éléments d'un tuyau de lunette , et vient s'appliquer exactement sur l'orifice des cheminées des machines ; dans la partie supérieure se trouve intercalé un ventilateur aspirant , auquel un homme communique un mouvement de rotation rapide, au moyen d'une manivelle placée sur le sol de la remise , de courroies et de poulies de renvoi de diamètres inégaux. Avec ce ventilateur, on peut mettre en vapeur une machine ordinaire chauffée au coke en 3o minutes environ. Sur le chemin de Hannovre, on se sert aussi, pour accélérer l'allumage, d'un ventilateur soufflant, lançant l'air sous la grille par un tuyau terminé par une buse qui s'engage dans la bouche du cendrier.

Pompes Les pompes alimentaires, dans les machines nou-

iUmentaires. ,, ; ,

velles de Stephenson et de Sharp frères , sont mues

LOCOMOTIVE. — - VAPORISATION. Mt

par les excentriques de la marche en arrière; dans une machine à marchandises , construite dans les ateliers du chemin de fer de Vienne à Gloggnitz, les pompes sont placées sous la plate-forme du mécanicien f et mises en mouvement par des excentriques placés sur les roues de derrière j entre le moyeu et la tête de la bielle de connexion. Sur le chemin de fer de Dusseldorf à Elberfeld , on a disposé des pompes à course variable , sur une des machines de Stephenson. Ces pompes sont manœuvrées par les excentriques de la marche en arrière } mais la bielle, au lieu d'agir directement sur le piston de lapompe, agit sur une coulisse mobile autour d'ua axe de rotation placé à la partie inférieure ; à la partie supérieure f cette coulisse s'élargit et présente la forme d'une bride, dans laquelle joue librement le boiUon de la bielle lorsqu'on interrompt l'alimentation; cette bielle est manœuvrée par un système de relevage à la portée du mécanicien. La tige du piston de la pompe est attachée d'une manière invariable à la coulisse; suivant la position qu'occupe dans celle-ci le bouton de la bielle , l'excursion du piston est plus ou moins grande et l'alimentation plus ou moins active. On peut donc alimenter en lançant à volonté une quantité d'eau variable, ou suspendre complètement le jeu des pompes.

Presque toutes les machines portent, sur la plate- pompes forme , une pompe à main pour alipienter pendant

le stationnement; elle est manœuvrée au moyen d'un levier brisé , dont les deux parties se replient Tune sur l'autre , et qu'on fixe au moyen d'une clavette au moment de s'en servir. Sur le chemin de fer d'Anhalt , on a imaginé de placer sur le coté de la boîte à feu une petite machine à Tapeur à simple effet, qui fait marcher une pompe ayant la même destination ; elle emprunte sa vapeur à la chaudière. Ces appareils servent rarement et n'ont qu'une uti* lité très-contestable; il est presque toujours possible de réserver une voie, spécialement destinée à cotiduire les machines du dépôt à la gare et sur laquelle on peut les faire courir pour alimenter; on peut encore disposer sur une voie des galets pour alimenter au repos. Ces pompes additionnelles seraient tout au plus utiles pour les machines à roues accouplées.

Entonnoir Les machines américaines , et à leur imitation les plissage, machines de plusieurs chemins, sont pourvues d'un entonnoir à robinet qui sert à les remplir d'eau avant l'allumage, lorsqu'elles entrent en service; on trouve ce moyen plus commode et plus expéditii que celui qui est ordinairement employé.

Raccorde- Le raccordement à entonnoir des machines de

du tender. MM. Meyer et compagnie de Mulhouse , combiné

pour réunir la machine au tender, sans tuyaux en

toile et sans pièces de raccord à vis, a obtenu beau*

LOCOMOTIVB. — YIFORISATION. Wl

coup de suGcèd en Allemagne ^ où il a été exclusivi* ment appliqué sur les machines du gourernement bavarois. Il offre Favantage de se désassembler et de s'assembler seul , lorsque le mécanided fait avancer la machine , ou lorsqu'on en rapproche le tender après l'avoir tourné sur les plaques; mais il ne réussit qu'à la condition d'une exécution parfaite. Sur le chemin de fer rhénan et saxou'^bavarois^.^n raccorde la machine avec le tender au moyen d'un tuyau en col de cygne^ mobile autour d'une double charnière , et dont rentrétnité pénètre à travers la face supérieure du tender jusqu'au fond de l'eatt; ces tubes sont un peu gênants pour monter sur la machine ou en descendre , mais ils évitent les fuites si fréquentes des raccordements ordinairesi et £aci* litent les manœuvres lorsqu'il faut séparer le tender et la machine pour les tourner séparément sur les plaques.

Sur un grand nombre de chemins où l'eau d'ali- Eau d'ilimen

taUon.

mentation ne peut pas être puisée en rivière ^ il se

produit dans les chaudières des dépôts considérables de carbonate et de sulfate de chaux, qui n'ont pas seulement l'inconvénient de déterminer une destruction rapide des foyers et des tubes; les dépôts qui se forment sur les surfaces de chauffe, étant très* mauvais conducteurs de la chaleur , déterminent encore une augmentation dans la consommation de combustible. On a essayé en Allemagne, comme

272 IIATÉRIEL.

partout ailleurs , de nombreux procédés pour prévenir ou, tout au moins, pour enlever ces incrustations ; on parait accorder la préférence à l'infusion d'écorce de chêne.

Sur le chemin du fer du Taunus, où les eaux d'alimentation sont de très-mauvaise qualité, on emploie depuis deux ans et demi , avec le succès le plus complet , l'extrait d'écorce de chêne. Les machines , à cause de l'abondance des incrustations , ne peuvent rester que 3 ou 4 jours en service sans être nettoyées ; dans la matinée du dernier jour de service, on verse dans le tender 1 5o à aoo litres de cet extrait, dont j'indiquerai plus loin le mode de préparation. L'eau devient mousseuse dans la chaudière, les incrustations récentes tombent en écailles et se désagrègent, les plus anciennes se gercent et se détachent des parois ; après une ou deux heures de marche , l'eau est devenue boueuse , et alors on purge la chaudière. Le lendemain , on nettoie la chaudière en ouvrant tous les robinets et trous de vidange, on fait sortir les débris d'incrustation avec des tringles à crochet , et on achève de les enlever en y injectant de l'eau avec force dans toutes le^ directions au moyen d'une pompe foulante à main. Pour préparer l'extrait d'écorce de chêne, on met i5 kilogrammes de tan dans une cuve de 3oo litres environ de capacité, pleine d'eau froide; après l'avoir laissé digérer un jour entier, on porte l'eau à

un degré d'ébullition complet, en y faisant passer un courant de vapeur qu'on emprunte à la machine fixe des ateliers; on laisse refroidir et digérer la dissolution pendant un jour j ensuite on la filtre à travers une grosse toile, et on la met en tonneau jusqu'au moment de l'employer.

Tout le monde admet que la vapeur entraîne mé- Eaa caniquement une grande quantité d'eau , qui nuit la vapeur* à l'effet utile des machines, en déterminant des résistances dans les conduits et les orifices d'admission et d'échappement, et en augmentant en pure perte la consommation de combustible. Ce fait a été démontré par des expériences directes (i), qui ont fait voir, en outre, que la proportion d'eau entraînée variait considérablement d'une machine à l'autre. L'activité de la vaporisation, la faible capacité du réservoir de vapeur, l'agitation résultant du mouvement, sont autant de causes qui déterminent l'entrainement de l'eau liquide ; la proportion peut varier avec la position et la dimension du dôme, mais elle dépend surtout de la forme et de la dimension de l'orifice du tuyau de prise de vapeur. Ce fait me parait démontré par les expériences auxquelles j'ai pris part dans diverses circonstances , et qui m'ont donné des résultats très-saillants. Ces expériences ont été faites sur deux machines de dimensions à

(1) Recher cites expérimentales sur les machines locomotives.

peu près semblables , la Gironde du chemin de fer de Versailles (rive droite) et la Mulhouse du chemin de fer d'Orléans; elles présentent seulement une différence complète pour la forme et les dimensions de la prise de vapeur. Dans la première, le dôme n'a que d^^^i[\ de diamètre inlérieur, dimension que l'on serait tenté, au premier abord, de regarder comme beaucoup trop petite; le régulateur est formé par un tiroir horizontal placé sur le sommet du tuyau de prise de vapeur, glissant sur deux lumières dont la section totale est de 91 centimètres carrés , mais que le mécanicien ne découvre jamais au delà de 5o centimètres , parce que l'expérience a appris qu'au delà de cette limite , la vitesse de la machine ou l'effort de traction cessait de s'accroître. Dans la seconde machine le dôme a o"',487 de diamètre intérieur, le tuyau de prise de vapeur a pour orifice un entonnoir de o"*,ca65 de diamètre, et le régulateur est formé par un tiroir placé dans la boîte à fumée. Dans la première de ces machines , la vapeur entraîne au maximum 20 p. 0/0 d'eau; dans la seconde moyennement 5o p. o/o. Le dôme de la Gironde est beaucoup moins élevé que celui de la Mulhouse , il est un peu plus rapproché de la cheminée. Dans cette dernière machine , toutes les gouttelettes entraînées par le courant de vapeur ou projetées par le bouillonement tumultueux de Teau, qui retombent dans l'entonnoir , dont la surface est de 55 1 centimètres carrés, sont nécessairement

LOCOMOTIVB. — VAPORISATION. ^ 275

acquises aux cylindres^ tandis que dans la seconde machine , il n'y a que les gouttes d'eau qui tombent directement dans l'ouverture des lumières ou sur les surfaces voisines qui puissent y parvenir.

Quelques constructeurs ont combattu cette in- Moyens fluence de la forme et des dimensions de la prise de vapeur, peut-être sans se rendre bien nettement compte de ses principales causes. Le cahier de charges pour la fourniture des machines du gouvernement autrichien , prescrit de donner au régulateur la forme d'un tiroir placé sur l'orifice du tuyau de prise de vapeur. Les machines de Sharp ont maintenant un régulateur semblable à celui de la Gironde j au-dessus duquel on a placé dans les ateliers du chemin de fer de Hannovre, une espèce de couvercle ou de toit en tôle destiné à détourner les gouttelettes d'eau qui seraient retombées dans les lumières; d'autres constructeurs ont essayé de terminer le tuyau de prise de vapeur par une pomme d'arrosoir. MM. Meyer et comp. ont placé sur l'entonnoir qui forme leur prise de vapeur , un chapeau qui écarte une partie des gouttes d'eau; leurs machines priment beaucoup moins que celles qui ont été construites exactement sur le même modèle par M. Kessler, mais sans cette précaution. Toutes ces dispositions sont utiles, mais elles sont insuffisantes. Il faut employer un artifice , fondé sur le même principe que l'appareil de Klein , pour pro-

duire un départ net entre l'eau et la vapeur. C'est à cette idée que j'avais été conduit par les expériences que je viens d'indiquer, lorsque j'ai eu connaissance des appareils de vaporisation de M. l'ingénieur en chef des ponts et chaussées Frimot, qui tous présentent un système de prise de vapeur de ce genre. Un de ses brevets, en date du 2 février i SSg, indique la disposition suivante pour les locomotives. Le dôme est fermé à sa base, par une cloison en tôle qui le sépare de la chaudière ; il est mis en communication avec celle-ci par un tube vertical recourbé en col de cygne, qui donne accès au mélange de vapeur et d'eau , et par deux tubes latéraux qui ramènent l'eau à la partie inférieure de l'enveloppe du foyer; le tuyau de prise de vapeur est placé comme à l'ordinaire dans l'axe du dôme, son orifice près du sommet ; il traverse la cloison et s'allonge dans la partie cylindrique de la chaudière pour ressortir dans la boîte à fumée. Le col de cygne se recourbe verticalement, et lorsque iWu et la vapeur , formant un courant animé d'une grande vitesse , sortent par l'orifice , il s'opère un départ entre elles; l'eau continue son mouvement de haut en bas , en vertu de la vitesse acquise , se rassemble sur le fond du réservoir formé par le dôme et la cloison , et retourne à la chaudière , tandis que la vapeur s'infléchit de bas en haut pour prendre son écoulement vers les cylindres.

Le diamètre du tuyau en col de cygne ne doit pas

être trop grand, afin que la vitesse qui produit le départ de l'eau et de la vapeur soit suffisante; d'un autre côté, s'il était trop petit, il faudrait pour faire passer le mélange une différence de pression qui ferait perdre à la machine une partie de sa puis* sance, et, par suite, l'eau de la chaudière tendrait à remonter dans le dôme par les tuyaux de retour. M. Frimot, dans son brevet, utilise cette dispostiion pour produire autour de la boîte à feu une circulation d'eau et de vapeur qui est de nature à augmenter la capacité de vaporisation de la chaudière. En s'arrétant seulement aii premier effet, on aurait certainement l'avantage de réduire la proportion d'eau entraînée dans les circonstances ordinaires; on arriverait aussi à empêcher les machines de primer lorsque l'eau est grasse ou trop boueuse, et, dans tous les cas , il serait possible de rendre plus simple et plus sûre l'alimentation , en maintenant le niveau de Teau dans la chaudière plus élevé qu'on ne le fait ordinairement.

Les machines construites pour les chemins de Maiwinètres l'État, en Bavière et en Autriche, sont pourvues de manomètres métalliques formés d'un cylindre dans lequel se meut un piston pressé par un ressort à boudin. Ce manomètre est ordinairement au repos et ne fonctionne que lorsque le mécanicien tourne le robinet d'introduction de la vapeur, pour connaître la pression.

Soupapes. I^^s soupapes ne diffèrent pas de celles qu'on emploie sur toutes les locomotives^ elles sont toujours au nombre de deux.

Preuve des Dans le duché de Bade, en Bavière et en Autri-

chaudières. , , . . i « i .

che , on a adopté et prescrit par des règlements l'épreuve des chaudières au moyen de la presse hydraulique; on a imité le système d'épreuve prescrit en France par les règlements d'administration publique. En Autriche, la pression d'épreuve a été réduite du triple au double de la pression effective. En Bavière, elle est fixée à deux fois la pression absolue, et dans le duché ^de Bade à une fois et demie la pression effective; dans ce dernier pays, répreuve doit être renouvelée toutes les fois que la chaudière est soumise à une réparation importante. Les ma(^hines les plus récentes sont généralement construites pour fonctionneras atmosph. absolues.

§ 3. Delà locomotive considérée comme appareil moteur.

Cylindres L'Allemagne est en Europe le pays où Tusage des machines à cylindres extérieurs s'est le plus rapidement propagé ; il n'y a plus maintenant dans ce pays un seul constructeur qui les place à l'intérieur du

Avantages, châssis et de la boîte à fumée. Les avantages de ce système sont irès-nombreux et très-importants. 1° L'essieu coudé, d'une construction coûteuse et exposé à de fréquentes ruptures, est supprimé, a® La

LOGOMOTITB. ~ MOTEUR. 9f79

course des pistons , et par suite la puissance de traction, peut être considérablement augmentée. 3* Une partie du mécanisme, placée à l'extérieur, peut être facilement surveillée et visitée par le mécanicien ; les pompes, lorsqu'elles sont menées parle piston, peuvent être visitées pendant la marche; les autres par« ties du mécanisme placées sous la chaudière sont d'une surveillance et d'un entretien faciles. Le graissage de toutes les pièces ne présente aucune difB» culte. 4"" Les tiroirs et les pistons peuvent être graissés avec facilité pendant la marche ; on peut employer l'huile pour les graisser, sans qu'elle soit carbonisée par la chaleur des gaz de la combustion. 5"" Lé centre de gravité de la chaudière peut être abaissé.

L'avantage de maintenir les cylindres dansune atmosphère d'une température élevée, paraît être le seul que présentent les machines à cylindres intérieurs; cet avantage, si ce n'est pas plutôt un inconvénient, paraît bien faible; Stephenson, dans ses constructions récentes, isole entièrement les cylindres de la boîte à fumée. On a reproché aux machines à cylindres extérieurs d'avoir une disposition marquée en mouvement de lacet, je ne l'ai pas remarqué 'sur celles que j'ai vues en Allemagne , si ce n'est sur les machines américaines; mais, dans ce cas, c'est à l'avant- train mobile qu'il faut l'attribuer; on pourrait détruire celte tendance , si elle existait à un degré nuisible , en éta-

blissant, par un ressort fortement tendu , la jonction de la machine et du tender ; cette liaison a dans tous les cas l'avantage d'éviter l'usure des boulons d'attelage et d'uniformiser l'effet de traction.

Inclinaison Les Cylindres extérieurs sont horizontaux dans

3s cylindres. «^

les machines de Stephenson et dans celles qui ont été construites pour les chemins de fer bavarois , par MM. Meyer et compagnie , ou sur leurs modèles par des constructeurs allemands, dans les machines d'Hawthorn et de Forrester; les autres machines ont leurs cylindres placés sur le châssis , et inclinés sur l'horizon ; cette inclinaison ne paraît pas avoir d'inconvénient sérieux, elle est seulement moins commode que la position horizontale pour la disposition du mécanisme y et elle empêche de placer les tiroirs verticalement, ce qui est avantageux pour l'arrangement de la distribution et l'application de la détente variable. MM. Meyer et compagnie , chargés au commencement de cette année d'une commande de machines américaines pour le gouvernement autrichien, en ont modifié le modèle en plaçant horizontalement les cylindres. Les machines que ces habiles constructeurs ont fournies pour les chemins de Nùrnberg à Bamberg et d'Augsbourg à Donauwôrth sont, ainsi que je l'ai déjà dit, à cylindres extérieurs et à châssis extérieur; la bielle agit sur une manivelle adaptée sur le prolongement de la fusée. Cette disposition , qui a l'avantage de

diminuer le frottement des fusëes et d'augmenter la sécurité en cas de rupture d'essieux , a l'inconvénient de présenter un mécanisme de distribution plus compliqué que le modèle de Stephenson dans lequel les tiroirs sont verticaux; la machine se trouve élargie dans le sens transversal d'une quantité égale au double de la largeur des boites à graisse 9 c'est-à-dire de o'',4o9 1^ largeur totale étant de a^'ôS à l'avant; les cylindres, en raison de leur saillie plus considérable, sont plus exposés que dans les machines à châssis intérieur. Ce système ne paraît donc pas préférable à celui de Stephenson; il faut remarquer que son adoption était commandée par la petite dimension longitudinale fixée pour les chaudières, qui ne permettait pas de trouver en avant des roues antérieures , mais seidement à côté d'elles , la place des cylindres.

L'application d'un tuyau à orifice variable pour d'èSîppel'échappement de la vapeur, a fait de rapides pro- variSîe. grès depuis que les machinés de MM. Meyer et compagnie ont fait connaître le modèle bien connu du chemin de fer d'Alsace , qui permet d'augmenter à volonté la section de l'orifice sans diviser la vapeur en plusieurs jets. Ce système est le plus répandu ; on trouve cependant encore sur quelques machines le tuyau d'échappement à pomme de pin, dans lequel on fait varier la section de l'orifice en y introduisant une pièce métallique formée de deux cônes

282 MÀTÉRIBL.

accolés base à base, et qui laisse un espace autiulaire de plus en plus petit pour la sortie de la vapeur^ le tuyau d'échappement de Stephenson, garni d'une couronne annulaire percée de trous par lesquels on laisse échapper une partie de la vapeur, le tuyau d'échappement belge, portant un embranchement fermé par un clapet que l'on ouvre en totalité ou en partie pour diminuer le tirage. Aucun de ces appareils ne remplit aussi complètement son but que le tuyau d'échappement alsacien; celui-ci a l'avantage de produire toujours un tirage plus pu moins énergique, quelle que soit son ouverture; la vapeur restant réunie en un seul jet , produit encore un effet très-sensible avec une section d'orifice très large, tout en cessant en grande partie d'exercer sa résistance derrière le piston. Cet appareil est devenu indispensable S!jr toutes les machines locomotives, quelle que soit leur destination; il diminue la résistance derrière le piston, il permet de maintenir constamment la vapeur près de sa limite supérieure de tension , sans qu'il y ait excès de vaporisation et perte par les soupapes, et sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir la porte du foyer, pratique fort nuisible, mais indispensable dans les machines à échappement non variable.

Mvision du ^'^^ ^^ plusîeurs machines en construction ou réclwppe- récemment mises en service , dans lesquelles le tuyau d'échappement se trouvait divisé jusqu'en

ment.

haut par une cloison. D'après des renseignements récents, cette division paraît avoir un avantage décidé pour la production de vapeur ; des machines sur lesquelles MM. Meyer l'avaient appliquée ont constamment donné plus de vapeur que des machines exactement semblables établies par dautres constructeurs ; l'expérience répétée sur une même machine avec des tuyaux divisés et non divisés a confirmé ce résultat. Le service de traction n'a pas été encore suffisamment organisé sur les chemins de Bade et de Bavière , où ces essais ont été faits , pour qu'on ait pu constater si cette modification exerce une influence sur les consommations. L'établissement d'une cloison , qui isole entièrement les deux cylindres jusqu'à l'orifice de la tuyère, doit rendre l'échappement plus brusque et déterminer plus énergiquement l'entraînement des gaz dans la cheminée, mais il serait possible en même temps qu'il fût nuisible au bon effet de la vapeur dans les détentes très-prolongées , en déterminant des rentrées d'air, qui peut-être n'auraient pas lieu sans cela. Il y a là une question à résoudre qu'on ne pourrait éclaircir que par des expériences comparatives difficiles à faire.

Les ingénieurs et les constructeurs allemands ont Détente également accueilli avec faveur la détente variable; on trouve appliqués plusieurs systèmes différents; j'indiquerai le principe sur lequel chacun d'eux est

Wk MATERIEL.

fondé et les avantages qu'il présente. On peut ramener ces divers systèmes de détente à deux classes •' les détentes à un seul tiroir , les détentes à deux tiroirs. Dans la première classe sont comprises celles de Cabry, de Sharp-Roberts et de Stephenson ; dans la seconde classe , celles de Meyer, d'Hawthorn, de Borsig (de Berlin) et d'Angelé.

Cabry. La détente de Cabry est la première qui ait été

employée en Allemagne ; elle y a été importée par les machines belges. Son principe est fondé sur la variation de la course du tiroir, à laquelle correspond une fermeture plus ou moins rapide de la lumière d'admission. La fourchette qui reçoit le bouton de la barre d'excentrique, au lieu de présenter la forme d'un simple V, est allongée et forme une coulisse; lorsque le bouton est placé au fond de cette coulisse, le tiroir a sa course normale, et il n'y a d'autre détente que la détente fixe, qui commence très-près de la fin de la course du piston. En faisant descendre le bouton de la barre d'excentrique dans la coulisse, on diminue l'amplitude de la course du tiroir, la lumière d'admission est fermée plus tôt , et la détente a lieu pendant une portion plus grande de la course du piston ; mais, en même temps, l'avance à l'admission et à l'échappement se trouve diminuée, supprimée ou transformée en retard, suivant l'étendue de la détente. Des expériences comparatives, faites entre ces machines et des ma-

chines à détente fixe, ont fait voir que la détente variable de Cabry ne produisait pas d'économie sensible de combustible. La plupart des mécaniciens n'en font pas usage, quoiqu'ils soient encouragés par des primes à réaliser des économies sur la consommation du coke.

Des machines de Sharp-Roberts, construites en J'^^^^

* Roberts.

1843 pour le chemin de fer de Magdebourg à Halberstadt, portent une détente à un seul tiroir, dont la disposition est inverse de celle de Cabry. La petite bielle qui mène la tige du tiroir, au lieu d être fixée par un boulon au levier supérieur de Tarbre de distribution , se termine par un collier qui s'enfile sur l'extrémité de ce levier, et qui est en oulre relié à un appareil de relevage. Suivant la distance à laquelle on fixe ce collier, par rapport à l'arbre de distribution , la course du tiroir a plus ou moins d'amplitude ; pour diminuer la course, il faut diminuer la longueur du levier qui mène directement le tiroir; il en résulte, comme dans la détente de Cabry, que l'avance à l'admission se trouve diminuée ou même transformée en retard, suivant l'étendue de la détente; on ne peut produire celle-ci qu'à la condition de dérégler le mouvement du tiroir. On ne paraît pas avoir obtenu d'avantage notable par l'emploi de ce mode d'expansion variable. Les deux systèmes de Cabry et des machines de Sharp ne

286 MATÉBIEL.

diffèrent qu'en apparence; dans le premier on agit sur le levier de distribution inférieur en augmentant sa longueur, dans le deuxième on agit sur le levier supérieur, mais en diminuant sa longueur.

stephenson. Le système de détente de Stephenson à un seul tiroir, au moyen d'une coulisse manœuvrée à la fois par les deux excentriques de la marche en avant et de la marche en arrière, est bien connu. On le retrouve en Allemagne sur toutes les machines récemment fabriquées par ce constructeur. Cette détente, qui réunit toutes les conditions de simplicité désirables, est malheureusement incomplète. Lorsqu'on la pousse au delà du tiers, limite dont on peut approcher dans les machines à détente- fixe, la distribution se dérègle d'une manière nuisible au bon emploi de la vapeur ; l'avance à l'admission, l'avance à l'échappement deviennent considérables; l'échappement se ferme et la vapeur se comprime longtemps avant la fin de la course du piston; les lumières ne sont qu'incomplètement démasquées, et la vapeur doit éprouver une forte diminution de pression pour arriver dans les cylindres. Il est probable qu'au delà de celte limite, l'usage de la détente, pour diminuer l'effort de traction de la machine, n'aurait pas d'avantage sur celui du régulateur. Il est certain , dans tous les cas, qu'on ne peut pas attendre de la détente de Stephenson d'aussi

grands avantages que des détentes à deux tiroirs, pour réconomie de combustible.

La détente de Meyer est également bien connue Meyer. en France; je n'ajouterai rien à la description qui se trouve consignée dans le tome VIII des Mémoires des annales des ponts et chaussées. Cette détente a reçu de nombreuses applications en Allemagne, sur les chemins de fer du grand-duché de Bade, en Bavière et en Autriche, où les cahiers de charges ont prescrit son usage. Depuis la construction de la machine Mulhouse^ MM. Meyer et comp. ont poussé la détente des 4/5®^ aux 6/7^% et récemment, pour des machines américaines commandées par le gouvernement autrichien , aux 9/10** de la course du piston. Dans toutes les machines fabriquées par ces habiles constructeurs , la détente , malgré la complication apparente de son mécanisme, fonctionne très-bien , et sans nécessiter de réparations exceptionnelles. Le grand avantage de ce système est de couper brusquement la vapeur pour les délentes prolongées, et d'éviter l'emploi d'une double boîte de vapeur, ce qui complique la visite des tiroirs et augmente l'espace libre rempli de vapeur, qui se détend avec celle de l'espace engendré par le piston pendant l'admission.

La détente d'Hawthorn se trouve a])pliquée sur Hawthorn. les machines qui ont été fournies par ce construc-

teur anglais pour le chemin de fer d'Altona à Kiel. Les deux tiroirs sont compris dans la même boîte à vapeur. Les cylindres sont extérieurs au châssis, et les tiroirs sont placés horizontalement à l'intérieur de la boite à fumée, ce qui donne au conduit des lumières une forme très-contournée. Le tiroir de distribution présente deux empattements de 3 centimètres de largeur; il est embrassé par le tiroir de détente, qui a la forme d'un cadre armé sur tout son périmètre d'un rebord intérieur; ce rebord glisse sur les rebords latéraux du tiroir de distribution , et vient alternativement de chaque côté s'appuyer sur les empattements, qui couvrent et démasquent successivement les lumières ; suivant le degré de détente, ce rebord les recouvre à des époques de la course du piston plus ou moins rapprochées de la fin , et intercepte plus ou moins rapidement l'admission de la vapeur. Le premier tiroir reçoit son mouvemen t directement des excentriques, sans arbre et leviers de distribution, par l'intermédiaire d'une coulisse, qui présente de l'analogie avec celle de Stephenson , mais qui n'est utilisée que pour produire le changement de marche. Le tiroir de détente, dont la tige passe dans celle du tiroir de distribution, reçoit son mouvement d'un arbre portant un levier du premier genre; le bras inférieur de ce levier est mis en mouvement par une bielle attachée sur le collier de l'excentrique de la marche en arrière; le bras supérieur porte une coulisse, dans

laquelle s'engage un bouton fixé à l'extrémité de cette bielle. Un système de relevage , à portée du mécanicien , sert à fixer la position de ce bouton dans la coulisse, et par suite l'amplitude de la course du tiroir de distribution et le degré de détente. Les deux rayons d'excentricité faisant entre eux un angle égal au supplément du double de l'avance angulaire, et le mouvement du tiroir de détente lui étant communiqué par un levier du premier genre, les deux tiroirs marchent pendant un certain temps ensemble , puis pendant la durée d'une révolution correspondant au double de l'angle d'avance en sens contraire, et ensuite dans le même sens. Le tiroir de détente, suivant l'amplitude de sa course, vient recouvrir le tiroir de distribution à différents points de la course du piston , et reste en contact avec lui, au moins jusqu'au moment où commence la détente fixe. On pourrait, tout en conservant le même mécanisme et en plaçant verticalement la boîte à vapeur, employer deux tiroirs superposés. Ceux d'Hawtorn doivent s'user inégalement, et le contact doit cesser promptement d'être parfait. Cette détente est très-simple, et mériterait d'être étudiée dans tous ses détails- La détente qui a été appliquée par le construc- Borsig. teur berlinois Borsig sur un grand nombre de ses machines, et qui a donné des résultats très-satisfaisanls, ne diffère pas d'une manière essentielle de

celle d'Hawthorn. Le tiroir de distribution reçoit son mouvement au moyen d'une coulisse manœu*vrée par les deux excentriques de la marche en avant et de la marche en arrière, par l'intermédiaire d'un arbre et de deux leviers qui renversent le sens du mouvement ; ce tiroir est percé de deux conduits rectangulaires correspondant aux deux lumièrèsi et porte immédiatement le tiroir de détente formé d'un simple cadre, dont les longs côtés viennent recoa» vrir alternativement ces deux conduits. Le tiroir de détente est mené par l'excentrique de la marche en arrière, par l'intermédiaire d'un arbre portant deux leviers situés du même côté, et par conséquent tranik mettant directement le mouvement. L'un de ces leviers est évidé en forme de coulisse.terminée par une fourchette et reçoit le bouton de la bielle fixée àFex* centrique de la marche en arrière. Le mouvement relatif des deux tiroirs est le même que dans le système d'Hawthorn. Cette détente fonctionne très-bien , et varie facilement de o à 3/4 de la course du piston.

Angeié. La détente d'Angelé, inventée en Allemagne par l'ingénieur de ce nom, a été appliquée sur plusieurs machines du chemin de fer de Vienne à Gloggnitz, et sur toutes les machines commandées par le gouvernement autrichien dans les ateliers de Seraing. Son principe est très-ingénieux, et l'expérience démontre jusqu'à présent que le mécanisme fait un service meilleur qu'on ne serait disposé à le croire au

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premier abord. L'expansion variable est produite au moyen d'un second tiroir, placé dans une boîte spéciale superposée à la boîte du tiroir de distribution ; ces deux boîtes sont séparées par une cloison percée de trois orifices rectangulaires, et le tiroir de détente consiste en une plaque également percée de trois orifices, qui correspondent exactement aux premiers. On obtient l'expansion à différents degrés de la course, en communiquant le mouvement au tiroir supérieur au moyen d'un excentrique, dont on peut faire varier à la fois l'angle décalage et le rayon d'excentricité. Cet excentrique est percé d'un trou allongé dans lequel passe librement l'essieu; l'axe de ce trou est distant de o"^,oi3 du centre de l'excentrique, et par suite, quelle que soit la position que l'on donne à celui-ci, le rayon d'excentricité ne peut jamais être inférieur à o^'jOiS. Un manchon enfilé sur l'essieu porte de chaque côté deux cales en acier fondu, dont les inclinaisons sont inverses et les faces supérieures parallèles ; elles sont engagées dans deux fentes de même forme pratiquées dans le corps de l'excentrique, aux deux extrémités du grand axe du trou dont il est percé; ces cales glissent dans deux rainures tracées sur l'essieu , de telle sorte qu'elles sont nécessairement entraînées, dans son mouvement de rotation , avec le manchon auquel on a vu qu'elles étaient fixées ; elles forment par leur ensemble un parallélogramme,dont deux côtés sont perpendiculaires et deux autres

obliques à Taxe de l'essieu. L'excentrique est maintenu latéralement par deux joues fixées invariablement sur Tessieu; et qui livrent passage aux cales en acier fondu , quelles que soient leur position et leur saillie; il peut se déplacer entre ces deux joues en obéissant à Faction de ces cales. Le collier d'excentrique ne présente, pour sa forme et son assemblage, rien de particulier. A chaque cylindre correspond un excentrique ainsi disposé. Le manchon qui entraîne les deux systèmes de cales, en les faisant glisser dans les rainures correspondantes, porte une gorge embrassée par un collier; cette dernière pièce ne participe pas au mouvement de rotation de l'essieu et des roues ; elle se rattache à un système de leviers, que le mécanicien peut manœuvrer de sa plate-forme, et au moyen desquels il fait courir le manchon et les cales sur l'essieu. Lorsque le manchon est exactement au milieu de l'essieu , les cales maintiennent les excentriques dans la position symétrique qui correspond au rayon d'excentricité minimum de o",oi3; lorsqu'au contraire le manchon est déplacé, le centre de l'excentrique se trouve également déplacé parallèlement au plan des cales; par suite, le rayon d'excentricité change d'inclinaison par rapport aux manivelles, et en même temps sa grandeur augmente; l'avance du tiroir de détente s'accroît en même temps que l'amplitude de sa course. Ces variations de course et de position de la glissière, combinées avec des dimensions conve-

nables pour la largeur des lumières et leur écartement , permettent de faire varier très-régulièrement la détente. Le même excentrique produit la détente pour la marche en avant et la marche en arrière, suivant le sens dans lequel le mécanicien fait courir le manchon et les cales sur l'arbre. Dans les machines construites à Seraing, la détente varie de o à 3/4 de la course du piston. Ce système a l'inconvénient d'introduire, indépendamment des quatre excentriques de distribution , deux excentriques d'une construction délicate, et dont le mécanisme doit se détraquer promptement s'il prend du jeu; il a en outre les inconvénients propres à tous les systèmes qui exigent deux boîtes de tiroirs superposées. Son seul avantage est de servir également pour la marche en avant et la marche en arrière; mais cet avantage a bien peu d'importance et ne vaut pas une complication de mécanisme.

J'indiquerai plus tard, au chapitre de l'exploitation, en traitant de la consommation des machines en général, quelques résultats de l'emploi de la détente variable.

J'ai réuni dans le tableau ci-joint les dimensions Dimension principales de quelques-unes des machines em-* machines, ployées sur les chemins de fer d'Allemagne et çon* struites d'après différents systèmes.