MOYENS DE REMEDIER 4 L'EFFET DES COURBES

Conicit» de la jante — Surélévation du rail. — Système de M. Laigncl — Système de M. Arnoux.

Plusieurs moyens sont employés ou ont été proposés pour détruire l’effet des courbes ; ce sont : la conicité de la jante , la surélévation du rail extérieur, le système de M. Laignel , le système de M. Arnoux.

Au lieu d’être cylindrique., la surface de la jante est conique, et il existe du jeu entre les rails, c’est-à-dire que la distance entre les faces intérieures des rails est plus grande d’environ 5 centimètres que la distance entre les faces externes des bourrelets qui terminent

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les jantes, et qui retiennent les roues sur les rails; ce qui donne à ces roues un jeu de 5 centimètres environ.

Lors donc que la voie est courbe, la roue qui est sur le côté extérieur de la courbe peut, eu roulant sur la partie de la jante qui a le plus grand diamètre, parcourir plus de chemin que l’autre roue sans avoir besoin de glisser, et clic est d'ailleurs naturellement amenée daus cette position par la force centrifuge.

Ce moyen peut donc suffire pour éviter le glissement : pour que son effet soit suffisant, il faut que la eonicité de la jante soit proportionnée au rayon de la courbe , ainsi qu’au diamètre des roues et à la largeur de la voie, . 5^ Cette eonicité, qui est toujours employée, est généralement faite de 21/2 centimètres, c’està-dire qu’il y a 2 1/2 centimètres de différence entre les diamètres ndaximum et minimum de la roue aux deux extrémités de la jante., non compris le bourrelet. Avec cette eonicité , des roues de 1", 10, comme les roues de diligences et les petites roues de locomotives, peuvent, sur une voie de la largeur ordinaire de 1 m , 44, parcourir, sans glisser des courbes de 60" de rayon, et avec la même eonicité des roues de 1", 70 de diamètre, comme les grandes roues de locomotives, peuvent sur la même voie parcourir de même , sans glisser, des courbes de 100“ de rayon. On voit donc que cette conicité, qui d’ailleurs pourrait être augmentée,

suffit amplement pour prévenir le glissement des roues dans les plus petites courbes parcourues par les locomotives.

Cette conicité a d’ailleurs un grand inconvénient; c’est d’engendrer sur presque tonte la longueur du chemin ce mouvement ondulatoire latéral qu’on nomme mouvement de lacet, et qui, d’autant plus fort qu’on s’éloigne davantage de la tête du convoi, soumet les voyageurs à un ballottement latéral très-fatigant. du Si le frottement du bourrelet de la jante contre la face latérale du rail , et la tendance à sortir de la voie, étaient dus seulement à la force centrifuge, la surélévation du rail suffirait pour prévenir ces deux effets, et pour cela il faudrait, comme on l’a fait, la calculer de telle sorte que , l’effet de la gravité contre-balancant la force centrifüge, le convoi fût naturellement maintenu an milièu de la voie. Mais comme le frottement latéral et le déraillement ont plusieurs causes autres que la force centrifuge, et entre autres les dépressions des rails et le mouvement de laeet résultant de la Conicité , cette surélévation n’est pas toujours efficace, et plusieurs ingénieurs ne l’ont pas employée; toutefois il est toujours prudent d’y avoir recours.

Ces deux moyens sont jusqu’ici les seuls qui aient été employés en grand pour remédier à l’effet des courbes; l’un d’eux suffit pour prévenir le? glissement , mais ils ne détruisent

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qu’eu partie le frottement latéral et les chances de déraillement , et ne préviennent en rien la rupture des essieux; de sorte que, pour éviter ces deux derniers inconvénients, on n’a jusqu’ici d’autre mdycn que de modérer la vitesse dans les courbes de petit rayon.

Deux autres systèmes ont été imaginés : ce sont ceux de MM. Laignel et Arnoux.

Le système de M. Laignel consiste à augmenter dans les courbes le rayon de la roue qui roule sur le rail extérieur, en la faisant porter non plus sur la partie plate de la jante, mais sur la saillie même du bourrelet.

Ce moyen est ingénieux, et a été expérimenté avec succès ; mais il a l’inconvénient que, donnant au diamètre une augmentation constante, il ne convient qu’aux courbes d’un diamètre déterminé ; il ne serait donc efficace que sur les chemins où , par une circonstance particulière, toutes les courbes auraient à peu près le même rayon. Ce rayon d’ailleurs devrait être très-petit , 60 mètres environ , si on conservait aux bourrelets la hauteur dont ils ont besoin pour maintenir en général leconvoi sur les rails; et de plus la force centrifuge étant très-grande dans ces petites courbes, il faudrait, en outre, une sorte de contre-rail pour prévenir le déraillement lorsque la roue roulerait sur son bourrelet. D’ailleurs ce système ne ferait que détruire le glissement auquel la conicité remédie assez bien , et il ne

Système de >1. l aignel.

Système de M. Arnouj.

s’opposerait ni au déraillement, ni à la rupture des essieux.

M. Arnoux rend aux roues leur mouvement habituel autour d’un essieu immobile, de sorte que, devenues indépendantes l’une de l’autre , elles peuvent prendre au besoin des vitesses différentes; déplus, il fixe les essieux à un train mobile qui leur permet de tourner dans un plan horizontal , de sorte qu’à l’entrée des courbes ils peuvent changer leur parallélisme habituel contre une direction convergente vers le centre de courbure; enfin , il dirige la tète du convoi au moyen d’un système de galets qui , à la rencontre des courbes, font prendre la convergence convenable aux essieux de la première voiture, et, à l’aide d’un mode particulier de liaison des voitures entre elles, cette convergence se transmet successivement à toutes les voitures du convoi.

L’ensemble de ces moyens prévient donc le glissement dans les courbes, les chances de rupture des essieux, et même le ballottement latéral. Quant au frottement latéral, il n’a plus lieu à chaque voiture , mais il est remplacé par le frottement des galets. Les chances de déraillement subsistent, mais elles sont diminuées.

Ce système, fort ingénieux, a été essayé en grand sur un petit chemin de fer construit exprès à Saint-Mandé, et il a complètement réussi ; les convois , lancés à la vitesse habituelle de 25 à 35 kilomètres à l’heure, ont

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parcouru, sans aucune difficulté, des courbes de 50 mètres de rayon en un point même où le chemin présente brusquement une double courbure.

Quoiqu’on puisse craindre que le moyen imparfait par lequel on dirige la tête du convoi ne devienne dangereux en cas de rupture des galets, et ne soit, dans tous les cas , une cause puissante d’usure pour les rails, on peut admettre que le succès expérimental de ce système a été complet. Mais de ce succés»expérimental à l’utilité pratique il y a encore loin, parce que , quoique faite sur une grande échelle, l’expérience n’a pu porter sur un point qui est fort important, celui de l’en tretien comparatif des trains ordinaires de voitures et des trains articulés deM. Arnoux. Si ces derniers s’usaient beaucoup plus vite et exigeaient beaucoup plus de réparations que les trains actuellement employés, l’utilité pratique de ce système pourraitètre réduite à un petit nombre de chemins, c'est-à-dire à ceux qui seraient établis dans l’intérieur des villes et à ceux qui suivraient le cours de vallées très-sinueuses; car, à part ces exceptions , la nature offre dans le tracé des chemins de fer trop peu de courbes de 50 et même de 4 00 mètres de rayon pour qu’il y eut avantage à employer ce moyen de les franchir plutôt que d’v diminuer la vitesse ou d’y faire la dépense nécessaire pour en agrandir le rayon. Il est donc d’une haute irn- ;

portance que le matériel articulé de M. Arnoux soitessayé en grand et pendant assez longtemps sur un chemin de fer en exploitation , afin que l’expérience prononce sur les réparations qu’il pourra exiger.

COURBES ÜkS CHEMINS ÉTABLIS.

En Angleterre les courbes ont , en général , de très-grands rayons ; cependant il y a beaucoup d’exemples de courbes dont le rayon est trèspetit. Sur le chemin de Londres à Birmingham, où cependant on a fait de si énormes sacrifices pour atteindre une sorte de perfection méca- , nique, il va, près de Cambden town, une courbe de 3G0 mètres de rayon.

Sur lechemin de Bolton à Leigh , une courbe de 400 mètres de rayon est parcourue par les locomotives avec une vitesse de 48 kilomètres à l'heure , parce que , située au pied d’une forte rampe, les convois la traversent soit avec l’excès de vitesse qu’ils ont acquis en descendant cette rampe, soit avec celui qu’on est obligé de leur imprimer pour la leur faire remonter. Ce chemin a été établi, il est vrai, antérieurement à l'invention des locomotives à grande vitesse , et sans doute maintenant fie * mettrait-on pas une courbe pareille au pied

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d’une forte rampe; mais enfin, telle qu’elle est, elle est exploitée journellement à grande vitesse , et elle n’a encore présenté aucun accident, pas même une rupture d’essieu , quoiqu'une partie des locomotives soientà six roues.

Le Grand Junction railway se raccorde avec le chemin de Liverpool à Manchester par deux courbes, lune vers Liverpool, l’autre vers Manchester, qui n’ont qu’environ 140 mètres de rayon. Ces courbes sont parcourues par de nombreux convois de voyageurs, remorqués par des locomotives à six l'eues ; pour les franchir, on diminue considérablement la vitesse.

En Belgique, les courbes ne descendent pas, en général , au - dessous de 500 mètres de rayon.

En Amérique, les courbes parcourues par les convois de voyageurs descendent trèsfréquemnient jusqu’à 100 mètres de rayon.

Dans ces exemples, je ne tiens pas compte des courbes qui sont à l’arrivée des stations principales , où tous les convois sans exception s’arrêtent pour prendre de l’eau et du coke, parce que ces points, où Ta vitesse est nécessairement très-faible , admettent des courbes de rayon beaucoup moindre que le reste du chemin où les convois passent à grande vitesse.

Les considérations qui précédent , tout en montrant combien les courbes de petit rayon

ont d’inconvénients, et combien il est important, dans le tracé des chemins à grande vitesse, de ne pas reculer, dans la plupart des cas, devant les dépenses nécessaires pour obtenir de grands ravons , fournissent cependant la preuve que, quand la disposition du sol l’exige, on peut sans crainte de danger franchir à grande vitesse des courbes de moins de 500 mètres , et employer même de beaucoup moindres rayons, à la condition seulement de diminuer au passage de ces courbes la vitesse des convois.

On a donc eu raison de revenir sur la sévérité des prescriptions légales des années dernières, qui, sans même faire de réserve en faveur des stations, proscrivaient le plus souvent toutes les courbes de moins de 1000 mètres de rayon.

ARTICLE UI

TRAVERSÉE DES ROÜTES.

Nous avons vu que les règlements généraux exigent que les projets soumis à, la sanction du parlement ne présentent pas de traversées à niveau pour les routes à barrières et les routes publiques à voitures, sauf lés exceptions admises et justifiées par la commission des chambres. Les