LOCOMOTIVE

LOCOMOTIVE KNGERTH. L’utilité de transporter sur les grandes ligues de chemin de fer des quantité» très- considérables do marchandises et par suite

d'argmenter le poids des trains, mais plus encore la nécessité de remorquer de» trains ordinaires sur les chem'jis de fer dans lesquels la configuration du terrain a obligé de laisser subcoter des pentes assez fortes, ont fait chercher par la plupart de» constructeurs un type de locomotives plus puissantes que tout ce qui avait été construit jusqu’alors. Nous axons déjà cité les résultats du concours ouvert pour construire des machines convenables pour l’exploitation du chemin de fer du Sœin* tnering, do Vienne à Trieste.

Le» résultats de ce concours, hien que n’avant pas produit un type dont l’usage ait été tout à fait satisfaisant, ont été excellents en indiquant la nature du problème à résoudre, qui était de construire une locomotive d'un poids considérable, d’utiliser son poids et celui du tender, et d'y parvenir par une disposition convenable pour le passage des petites courbes. C’est ce qu'a réussi à faire M. le conseiller Lngerth, en uti- . lisant les divers éléments du concours et en introduisant dan» la machine des engrenages qui avaient été considérés comme ne pouvant être utilisés, et qu’il e»t parvenu par des dispositions de détail à pouvoir employer sans inconvénient grave.

Ces machines, qui fonctionnent depuis 1853 sur lo Sœinmcring, sont des machines à train articulé portées sur cinq p.iircs de roue» du même diamètre, pouvant toutes concourir à produire l’adhérence au moyen d'un engrenage de trois roues dentées, interposé entre les deux trams articulés et qui communique le mouvement de rotation des roues du premier train aux roues du second train, dans toutes les positions de convergence des deux trains.

La roue du milieu du triple engrenage est disposée pour être débrayée à volonté, et laisser par là une complète indépendance entre le* essieux du tram d’avant et ceux du train articulé. Dan» le cas du débraynge, la locomotive n'utilise quo l'adhérence du train fixe, et laisse fonctionner les roues du train articulé comme roues indépendantes. Des bielles d’accouplement qui lient ensemble les deux essieux du train articulé donnent toute l’énergie possible an frein, dont les sabots n'agissent que sur le* roues du dernier essieu.

Le poids total do la machine et du tender en service est de 56,000 kilog., dont 39,000 reposent sur les trois paires de roues d'avant. Dès lors, on voit que l’on peut u volonté, dans lu snison d'hiver, utiliser l'adhérence totale de 56 tonnes en faisant fonctionner l'engrenage ; ou bien, danB la saison d’été, en débrayant l'engrenage, ne demander au train d'avant quo 39 tonnes d'adhérence, et conserver 17 tonnes sur le train articulé pour assurer l'action du frein.

Les engrenages, qui auraient pu devenir nn écueil pour le système, paraissent résister parfaitement, à la condition toutefois de les tenir constamment plongés dans un bain d'huile et de suif, renfermé dans uno boite construite à cet effet.

Avec le nouveau mode d'articulation, il était nécessaire de donner toutes facilités de se produire à ('ensemble des mouvements relatifs entre les deux trains, et qu’on peut ainsi décomposer : mouvement de coneerymcf, mouvement de torsion ou de roulis, mouvement d'infls cion dans le senB vertical. Pour cela, M. Kngertli a été conduit à l'emploi d'un support de chaudière sur le bâti du train mobile des plus ingénieux et dont nous croyons devoir faire une description spéciale.

Ce support fixé trè» solidement à la boite à feu, en un point convenablement choisi pour une répartition déterminée du poids do la machine *nr le train arti- ‘ culé, envoie au-dessns du châssis du tender qui doit lo

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recevoir une branche horizontale sous laquelle est venue de forge une demi-sphère saillante, qn'on a le soin de parfaitement tourner et ajuster avant l'uppli-

cution.

l)'un autre côté, sur le châssis articulé se trouve fixée, précisément au -dessous «le la branche horizontale du support, une large plaque parfaitement dressée et foriunnt une véritable glissière horizontale.

Entre la branche du support et la glissière est interposée une pièce convenablement ajustée et trempée, dont le dessous, qui est plan , repose sur la glissière, et dont le dessus, qui porte une demi-sphère tri creux, reçoit la demi-sphère en relief du support.

Dès lors, quand la chaudière , ou pour mieux dire quand le train d'avant roule ou se tord sur. le train d'arrière et réciproquement, ou bien encore lorsque l'un des deux trains s'incline verticalement sur l'autre, il est facile de voir que les surfaces sphériques jouent J’une dans l'autre. Quand, nu contraire, c’e>t lemonvcment de convergence qui se produit, les surfaces planes glissent l’une sur l'uutre en décrivant des arcs de cercles concentriques à la cheville ouvrière.

Quand les mouvements de torsion, d'inclinaison et de convergence se produisent à la fois, il y a aussi h la fois mouvement entre les surfaces sphériques et entre les surfaces planes du support.

Pour que la cheville ouvrière ne devint pas un obstacle à tous ces mouvements, M. Eugerth lui a donné une formo sphérique et l’a renfermée dans un coussinet intermédiaire, aussi sphérique à 1 intérieur et cylindrique à l'extérieur, do manière h permettre à l'nrticulation d'épouser tous les mouvements des deux trains.

C’est en employant ces ingénieuses combinaisons que l’auteur de la machine du ^œmmering est parvenu à faire constamment reposer l’arrière do la chaudière sur le bâti du tender,dans toutes les positions relatives des deux trains.

Il y a là. comme on le voit, des dispositions mécaniques parfaitement étudiées et parfaitement appropriées au rôle qu’elles ont à remplir. Toutefois, l’articulation F.ngorth a soulevé certaines objections que nous no crayons pas devoir panser sous silence. Ou a dit : Dans l’articulation à l’avant ou à l’américaine, les chocs et les efforts de traction n'intéressent que le bâti rigide qui se prolonge d’un bout à l'autre de la machine. en portant à scs deux extrémités les crochets d'uttclage et les tampons de choc ; avec l'articulation

à l'arrière, au contraire, puisqu’il y a deux bâtis distincts réunis seulement par In cheville ouvrière ot portant chacun ses tampons de choc et crochet d'attelage, il est clair que les efforts de traction et les chocs, soit à l'avant, soit h l’arrière, passent tous par la cheville ouvrière. On en a conclu que cette cheville serait trèsfatiguée, prendrait rapidement du jeu et pourrait même quelquefois C-tro brisée. Mais à tout cela on peut répondra qu’avec des assemblages robustes et de grandes surfaces de frottement dans l'articulation , on parera autant qu’on le voudra aux inconvénients signalés. De plus , la cheville ouvrière du train articulé se trouve dans des conditions qui no diffèrent pour ainsi dire pas de celles des cheville* actuelles de connexion do In machine au tender, quand les deux véhicules sont séparables.

Nous forons apprécier le succès de la locomotive Engerth en disant que les chemins do fer de l’Europe centrale sont parcourus en cc moment par 7 ou 800 locomotives Kngerth , bien que co type soit encore ussoz récent. C’est l’instrument de traction par excellence pour les trains pesamment chargés, pour les chemins qui ont à transporter d’immenses quantité»! do marchandises. On conçoit, d’après cela, qu’elle a été adoptée par le chemin de fer du Nord, qui a à transporter d'immenses quantités de houille de la Belgique et du Nord pour l'approvisionnement de la capitale, et qui a entrepris de lutter avec les canaux et la batellerie.

Les ingénieurs du chemin de fer du Nord se sont proposés de conserver les principaux avantages du système et de supprimer néanmoins les engrenages, qui sont évidemment la partie faible du système F.ngerth. Ils y sont parvenus en couplant ensemble quatre paires «le roues, la quatrième portant une partie importante du poids du tender que supporte par sa partie antérieure l'arrière do la machine. Comme un assemblage rigide ne pourrait permettre le passage dans les courbes, la biello d’accouplement, qui met en mouvement cette quatrième paire de roues, est articulée de manière à laisser faire un mouvement de conversion à l'essieu de cctto quatrième paire de roues, suffisant pour éviter tout déraillement sur un chemin à grandes courbes.

Ces énormes machines, dans lesquelles la surface de chauffe atteint 200 mètres carrés, et qui, la chaudière pleine, pèsent 62 tonnes, remorquent des convois d’un poids de 650 tonnes, dont la charge utile est de 450 tonnes, à la vitesse de 24 kilomètres à l bcuro.

MACHINES A VAPEUR ROTATIVES. La recherche de la combinaison la plus convenable pour la construction d'une machine à vapeur produisant immédiatement un mouvement circulaire continu est une de celles qui ont fait le plus du victimes dans le monde des inventeurs. La plupart, ignorant le véritable mode d'action de la bielle et de la manivelle, sont constamment partis de co principe , que dan» le mouvement rectiligne alternatif de la machine à piston, il y avait une destruction de travail par l’effet du changement de sens du mouvement. Nous ne pouvons que renvoyer aux traités de ménaniqno ou à l’article bielle de cet ouvrage ponr la démonstration do cette erreur grossière, qui une fois reconnue supprime l'intérêt qui pouvait s’attacher aux essais de machines dans lesquelles on voulait faire agir la vapeur dans les mêmes

conditions que dans la machine ordinaire, mais en produisant immédiatement le mouvoment circulaire.

Nous nous arrêterons donc pou sur ces inventions; toutefois la simplicité poesiblo de ces machines, le faible poids qu’elles pourraient avoir, ne laissent pas que de donner quelque intérêt à ces recherches , lorsqu'il s'agit de le.» appliquer à de petites forces et d’obtenir non une machine avantageuse commo économie do combtistiblu, mais comme bon marché et légèreté. Nous citerons les deux systèmes qui nous paraissent les moins imparfaits et offrir le plus d'intérêt : la machine française de l’ingénieux Pccqueur, perfectionnée par son ancien contre-maître, M. Moret, et la machino à disqno, le disc-Enyine, de Bishop et Kennic, dans laquelle cet habile constructeur a une grande confiance, et qu’il a employée avec quelque succès pour

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faire mouvoir l'hélice d’un bateau k vapeur de 80 chevaux do force.

Ee grnnd Watt avait fixé un instant son attention sur la question des machines rotatives, et avait aussitôt imaginé le type, d'où sont nées bien des pompes rotatives, dont In plupurt dos machines inventées depuiii n'ont été et ne pouvaient être quo des répétitions. Elle consista eu un piston il section rectangulaire tournant autour do l’axe horizontal d’un cylindre, et pressé d'un côté pur lu vapeur, tandis que l'autro face est on communication avec l'air ou le condenseur. Ces deux zones differentes ne peuvent exister et la vapeur prendra de point d'appui pour pousser le piston, que par 1'ofTet d’un plan s'appuyant sur l'axe et fermant le cylindre, plan qui, mobile, rentre dans une cavité disposée h cet effet quand le piston va le rencontrer, à moins que ce ne soit le piston lui-même qui v ienne s'appliquer sur le cylindro h la rencontre d'uno cloison fixe, comme on l’a encore proposé.

Watt reconnut bien vite l’impossibilité d'appliquer ce système L de grandes forces, ln difficulté d’enipêcbcr le plan de fermeture de laisser passer la vapeur directement au condenseur, et cessa do s’occuper d'une machine si inférieure à la machine a piston cylindrique si bien disposée pour obtenir de lionnes garnitures de piston, utiliser In détente, otc. En différence do» chemins parcourus par les divers points du piston diamétral et par suite d'u-uro ne peut permettre évidemment d'obtenir des garniture» comparables à celles du piston de la pornjH) cylindrique, pour lequel l'usure est la même on tous les point».

Mur hmr Pecqueur. — l.a machine rotative de M. Pecqueur , dont nous donnons uno coupe horizontale flig. 3G41;, peut être considérée comme réalisant le mieux possible les conditions de bon travail de la machiné prt'oédente, par l’emploi do dispositions excellentes pour de petites machines. C'est en effet dan» les ateliers de pavminentcric, de fabrication d’articles do Pans, qu'elle a trouvé et devait trouver scs meilleurs débouchés.

L'idée qui parait avoir présidé à la forme qu'on a donnée fi son piston (celle d’un double coeur très-élargi) semble avoir été d’éviter les angles dans lesquels il est difficile d’obtenir nne obturation complèto. Eo pit>ton a donc la forme d’un cœur très-évasé, dont la pointe est coupée, et qui est fixé, par cette section, sur un arbre creux dans la partie comprise entre deux pièces nommées bouchant, parce qu'en effet ils servent h fermer la machine ; mais ils ont une autre fonction. E'un d’eux est en même temps un véritable prolongement de la boite à vapeur, avec laquelle il communique ; un antre est constamment en communication avec l'échappement, et eeln dans les condition» convenable», par l'effet du jeu d’un tiroir semblable aux tiroirs ordinaires, dont nous parlons plus loin. La partie do l'arbre qui tourne dans ces bouchons est percée de deux ouvertures dont l’une, celle de l’admission, va communiquer derrière le piston, et dont l'autre, celle de l’échappement, va communiquer devant le piston. C’est par le vide pratiqué dans l’arbre que cette communication a lieu ; un diaphragme, placé dans ce vide, sépare la vupour qni arrive de la vapeur qui s'échappe. Quant à la bolto ù vapeur, elle est percée do trois lumières, dont une est constamment en communication avec l’échnppemqnt par le tiroir, et dont l'autro n'eut momentanément fermée par le recouvrement quo pour produire la détente, car si l'on veut marcher sans détente, le dessous du piston resto constamment en communication avec la chaudière. Si l'on déplaco le tiroir de manière que la lumière que nous venons de supposer être ccllo d’admission soit mise en communication avec l'échap • pement, il en résulte tout naturellement un changement do marche instantané.

Les autres pièco» essentielles do cette mach ne sont

doux palettes horizontales, et placée* dans le même plan, qui pénètrent dan» la boite où se meut le piston de manière à pouvoir séparer cette boite en deux parties égales. Au moyen d'un système do cadres, ces palettes tout

misos en mouvement par un excentrique qni, pendant uno demi -révolution, n’agit que sur l’une d'elles et laisse l’antre fixe. Le mouvement imprimé à celle qui se meut est un mouvement de retraite du dedans en dehors, mouvement calculé de telle sorte qu’au moment où le piston va passer, la palette est au point le plus éloigné de sa course, et qu'aussitôt quo ce passage a eu lieu, un ressort la ramène brusquement de manière h produire une obturation complète. A cet instant, mai» à cet in- -tnnt seulement, les doux palette» sont fermées: car aussitôt l'excentrique agit sur la palette qui précédemment était fixe, et lui imprime le mouvement de dedans en dehors qui la fait s'éloigner successivement de l'arbre.

Lo jeu do 1a machine est maintenant facile à comprendre. Aussitôt que lo piston a dépassé la palette arrivée k son maximum d'éloignement, celle-ci se rapproche brusquement et vient servir d’appui, de fond de cylindre, si l'on veut, à la vapeur qui se dégage incessamment derrière le piston pour le pousser. Comme l’autre palette a, au mémo instant, par lo mouvement quelle reçoit de l’excentrique, commencé à s’éloigner «lo l'arbre, tout l'espace autre que colui compris antre la palette maintenant fixe et le piston est en communication avec l’échappement. Quand la demi-révolution est termiuée, U se pns.se exactement la mémo chose, seulement le rôle des deux palettes est inter-

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vcrti, de là un mouvement de rotation continu et une action continue de la vapeur, avec on «ans détente, selon la manière dont on a réglé le tiroir, ou plutôt l’excentrique qui commande ce tiroir.

M. Moret annonce qu’avec la machine non perfectionnée, de* expérience* au frein ont indiqué une consommation de 3 kilng. par heure et par force de cheval, et il espère qu’en marchant avec détente et condensation, il lui sera possible «le descendre à 1 et demi on 2 kilogrammes. Le perfectionnement réel apporté à lu machine IVcqucur pur M. Moret, par l’addition dus seconds bouchons métalliques extérieurs en métal doux augmente sa valeur qui réside surtout dans son peu de volume et de poids ;800 kilog. pour six chevaux, volant compris).

Machine à Jif/ne. — Depuis 1812, l'emploi de la machine à disque a pris quelque extension en Angleterre, et sa composition curieuse mérite l'attention. Kilo consiste essentiellement dans une enveloppe fixe, formée intérieurement d’une zone sphérique etde deux surfaces coniques, on plutôt deux nappes d'une mémo surface conique ayant même centre que la zone sphérique (flg. 3641 et 3645). I.os deux surfaces coniques sont