CHEMINS DE FER FUNICULAIRES

4SMÏ. — Principe. — Dans les chemins do fer h. ci*éjïiaillère cuinmo <l;ms les chemins de fer à adhérence, il faut, pour gravir une rampe, élever le moteur en même temps que la charge à remorquer, et le travail utile se trouve ainsi réduit à une fraction du travail produit d'autant moindre que la déclivité est plus forte ; hi locomotive arrive ainsi à ne remrMN[uer ([u'une charge très faible par rapport à son propi*e poids. Sur la ligne dt* Vitznau au Kighi, qui i^st en rampe de 25(Jmm. dans certaines parties, le poids brut qu'une machine peut traîner n'atteint pas les deux tiers de son poids propre. Uy a donc théoriquement une grande économie à avoir un moteur iixi' tirant à distance les wagons au moyen d'un câble. Cl'est d'après ce principe que sont établis les chemins de fer funiculaires. Avec ce système on n'évite pas seulement d'avoir à élever le moteur ; on peut, en faisant circuler un train descendant en même temps qa un train montant, n'avoir

528 APPENDICE

à produire que le travail nécessaire pour élever Ja différence de k'urs poids et pour vaincre les résistances passives; on annule ainsi k peu près complètcMuent reffel. du poids mort ; mais, dès que la liirne atteint une certaine longueur, il y a une perte de force considérable due aux résistances passives et l'entretien du câble, qui s'use rapidement, devient très onéreux. Les chemins do fer funiculaires ne sont par suite d'un emploi pi'atiqiïê ([uo pour de faiblfs longueurs ; lorsi|u'il s'agit (le fraticliii" de fortes dénivellations, ils sont souvent très é^'onomiques, d'abord parce que l'augmentation de la déclivité, au lieu de rendre leur emploi plus difiicile, diminue les résistances en raison de la tension pbis régulière et de la diminution des frottements du caille, onsuile parce (ju\m peut souvent, dans les pays de montai^nic, emprunter la force motrice à des chutes d'eau dont remploi supprime à peu près complètement les dépenses de traction. Nous verrons en outre plus loin que, dans les villes, l'emploi des funiculaires constitue dans beaucoup de cas une solution très élégante de la (juestion de la traction sur les voies à fortes rampes,

•407. ~ ChrniinN dr 1er fiiniciilnireH ù. niou%'rmrnt

«iternntll. — Le système funiculaire le plus simple est le suivant ; deux wagons ou, au besoin, deux trains formés chacun de plusieurs wagons sont attelés aux deux extrémités d'un câble qui, au sommet de la ligne, passe sur une poulie. Lorsqu'on dispose d'une chute d'eau, chacun des wagons, ou un wagon de chacun des trains, porte une caisse étanche. On l'emplit d'eau la caisse dosvagons arrivée en haut du plan incliné eu même temps qu'on vide la caisse qui est en bas, le poids

CHEMINS DE FER DE SYSTEMES DIVERS

de Feau produit le mouvement sans aucun intermédiaire (le transmission de force. Ce système est très simple et très économique ; il peut être utilisé avec avanta*?e non seulement dans les pays diî montagne pour le transpoi»t dos voyageurs et des marchandises, mais sur les chantiers pour élever les matériaux.

Lorsqu'on ne dispose pas, dans le voisinage du sommet de la ligne, d'une quantité d'eau suffisante pour assurer le service, la poulie sur laquelle passe le càhle est l'emplacée par un tambour ou par un jeu de poulies disposé do maniôro h éviter les glissements, et actionné soit par uno machine à vapeur soit, à distance, par une chute d'eau au moyen d'une transmission électrique. Loi'sque la déclivité est uniforme, la force à produire corï-espond exactement au travail positif ou négatif nécessaire pour élever la ditferenco du poids montant et du poids descendant, anirmenté du travail dû aux résistances passives et atï poids du câble lui-même ; mais si la déclivité est vaiMable, laditférencedos composantes verticales de la charge montante et de la charge descendante cesse d'étiv sensiblement constante ; il y a ainsi une augmentation relative du travail à produii*e qui peut étiv importante. Un la réduit dans certains cas par des artitices. Sur la ligne de Lyon à Fourvières, qui est formée de deux parties de longueurs égales dont les déclivités sont différentes, on rétablit l'équilibre pai- un wagon compensateur qui circule seulement sur la Si^ction à forte déclivité et qui est rattaché par un câble aux wagons qui circulent sur la déclivité faillie. Le |M)int où le wagon montant croise le wagon descendant correspond à une gare, et on profite de TaiM-et poiir change!- l'attache du câble lîxé au wagon compensateur.

Il 34

APPENDICE

Les câbles sont en âls d'acier tordus, générale inenl avec àmo en chanvre ; ils sont supportés de distance endistancepar des galets à axe horizontal, et guidés, si le ti'acé nV^st pas en ligne di-oîtc, par d'auti-es galets; à axo vertical ou incliné. On peut faire la ligne à voie unique en i*éservant on son milieu une voie d*évifement : il y a seulement une augmeutation notable des résistances passives dues à la tlexion du câble au point, de croisement.

Les chemins de fer funiculaires exigent un freinage très énergique, car il faut toujours prévoir la rupture du câble; on emploie des freins à uuichoires qui peuvent arrêter les wagons en pinçant fortement le rail. Aujourd'hui, on ne se contente plus de cette précaution: on place entre les deux tiles de rails une crémaillère avec laquelle engrènent des roues dentées pointées par les wagons. En cas do rupture du câble la roue dentée est immobiliscc piir un eniiu-ayage et le wagon qui la porte est ainsi retenu.

•49H. — ClieaiiuRi de 1er luniciilnirei* m cAble coulluu

et véhieuiea iiHiê|»eiidt«nts. — Les chemins de fer funiculaires à niouvenient alternatif ([ue nous venons de dcci'irc offrent certains inconvénients ;lcs mouvements des véhicules circulant dans les deux sens sont solidaires, et il ne peut y avoir, par suite du mouvement alternatif, qu'un seul wagon ou un seul train circulant à la fois dans chaque sens ; le système ne se prête donc pas au service de tramways, qui comporte la circulation de voitures se suivant à de li'ès faillies intervalles et «pii exige, pour rendre possible la circulation dans les rues, que chaque véhicule puisse à chaque instant s'arrêter à la volonté de son conducteur. C'est en vue de

CHEMINS DE FER DE SYSTÈMES DIVERS

Fig. 463.

Croquis du grip.

ce service spécial qu'on a imaginé les chemins de fer funiculaires à cable continu et à véhicules indépendants.

Dans ce système, le mouvement est transmis par un câble sans fin nnimc d'un mouvement uniforme; mais les voitures peuvent à volonté être rendues solidaires ou indépendantes du mouvement de ce câble. Ce résultat est obtenu au moyen d'un appareil appelé ffrip et formé de deux uiàchoii'es qui pincent le càblo lors(ju'elles sont serrées, tandis qu'elles lui donnent libtvment passage dans l'intervalle qui existe entre elles, lorsqu'elles sont desserrées. Le grip est manœuvré au moyen d'une vis par un conducteur placé en avant de la voifuï^e ; un frein énergique arrête celle-ei sur le.s pente.s aussitôt qu'elle a abandonné le grip, et peut produire le même effet en cas de ruptui-e accidentt?lle du cable. Lecàbleest actionné par une machine fixe; à cet effet il est enroulé sur des poulies disposées de manière à empêcher le glissement de se produire; en outre, sa tension est niaintenue constante par un compensateur formé d'une poulie suj' la<[uelle il passe et dont Taxe peut se mouvoir longitudinalement sous l'action d'un contrepoids. Le compensateur est nécessaii'e. non seulement pour corriger l'effet de la dilatation mais aussi pour remédier à l'allongement permanent que prend le câble sous l'action des efforts qu'il supporte.

Le câble est placé dans un caniveau souterrain et est soutenu de distance en distance par des poulies; lu caniveau porte à sa partie supérieure une rainure pour

APPENDIGK

le passage du ^i-ij> ; il doit èive enti'eloisé solidement pour pouvoir l'csister aux poussées qu'exercent latéra-

Fig. 4(i&* — Coupe en trnvers da canireaa.

lemenl les terres sous Tinfluence des charges qui passent sur la chaussée, dr rhuiniditéet surtout de la gclce; la uioindre irrégularitédans la largeur ou dans la direction (1(* la rainure pi'oduit, on off<4, des eoincements qui ougmenti'iit la lésistancL* et [u^uvent entraîner la ruptiire du oâblê s'ils sont trop énergiques. On espace en général de 1 mètre onviron les cadres d'entretoisonient.

On peut faire les lignes à câble continu à double voie ou à voie unique. Dans ce dernier cas, il y a de distance en distance des points de croisements où k\s voitures s'atUnident, exactement comme le fi>nt les trains sur les lignes à voie uni(juedes chemins de fer à adhérence. Les aiguilles sont automatiques. Sur les lignes à voie unique le même caniveau l'enferme les deux brins du câble: ceux-ci passent alors de part et d'auti*ede la rniniireet les grips qui les saisissent sont disposés symétriquement par rapport à Taxe de la voiture. Dans les courbes les deux brins du câble ne peuvent passer de part et d'autre de la rainure à cause des poulies horizontales qui son! nécessair'es pour les

CHEMINS DE FER DE SYSTÈMES DIVERS

guider et qui sont placées du moine côté pour les deux brins. On dispose aloi-s les câl)les l'un au-dessus de Taulre; mais comme le grip, en passant au di'oit des poulies, en écarte forcément le câble» il faut que la hauteur des supports soit reglée de telle faron que chacun des câbles vienne, dès que le grip est passé au droit d'une poulie, se replacer de lui-même dans la j^orgo de colle-ci. Ce réglage est très délicat ; au funiculaire de Bolleville, où les l'ayons des courbes descendent à 21 mètres, il a été une des principales difficultés qui ont retar'dé la mise en sei'vice de la ligne.

Ce système de traction est très pratique dans les villes, mais il est coûteux. L<\«i résistanc«*s passives sont considérabbîs ; à Bellt'VtlIe, sur nno. longueui* d«» 2 kilomètres, elles absorbent environ 60 chevaux, c'est-àdire près des trois quarts delà force nécessaire au mouvement. Ily a, en outre, une usure très rapide du câble qui frotte sur les grips chaque fois quo reux-ci ne sont pas entièivment serrés. La dé|u»nse de traction par câble continu peut être évaluée en moyenne à 0,30 par voiture, y compris les salaires des conducteui's ; elle diminue naturellement lorsque le nombre des voitures en circulation augmente, puisque les frais généi'aux et les résisianfes passives sont invariables.

Pour diminuer les résistances, on donne aux cables un faible diamètre (3 centimètres seulement à Belleville) et on les forme de torons en fils d'acier très résistants entoui-ant une àme en chanvre. On leur donne en général une vitesse de 12 à 13 kilomètres k Theure, c*est-â-diiv la vitesse ordinaire des tramways dans les rues des villes.

APPENDICE

§ 3. — CHEMINS DE VKH Ï!LECTR1QUES.