ESSIEUX ET ROUES
mis; aussi le renforcement de certaines parties a parfois produit un résultat contraire à celui que l'on en attendait. La garantie exigée par
l'État belge pour les gros essieux coudés est un parcours minimum de 200.000 kilomètres.
M. Webb a introduit pour les essieux à un seul coude de ses compound le mode de construction des arbres de machines marines : les joues forgées avec leurs contrepoids sont des pièces détachées dans lesquelles les tronçons droits formant l'essieu et la soie de manivelle sont forcés à la presse (fig. 183); ce mode de construction simplifie le forgeage, diminue le découpage et permet de cémenter la soie ; en outre»
les congés de raccordement, toujours nécessaires pour prévenir les lignes de rupture des essieux forgés d'une pièce, sont ici supprimés, ce qui permet d'augmenter la portée des coussinets de la tète de bielle.
Les roues sont généralement en fer forgé; les rais ont une section rectangulaire ou ovale, les contrepoids sont venus de
forge avec la jante [fig.
lement décroissante.
172); ils sont quelquefois à section graduel-
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SABLIERES
Les roues en fonte, abandonnées pendant longtemps en Europe, ont toujours été employées aux États-Unis, soit avec un centre plein pour les petites roues sans bandage coulées en coquille, soit à rais évidéset pour de grands diamètres. En Angleterre, on peut citer quelques compagnies dopt les locomotives à marchandises ont des roues en fonte (L. etN. Western, Engg., 1880-2-294; N. London, 1881-1-383; Mersey Ry., 1893-1-218).
La fixation des bandages sur la jante ne doit pas créer des sections de rupture; le profil du bandage présente souvent un talon qui s'emboîte dans une rainure concentrique; on empêche alors le déplacement latéral par un certain nombre de vis qui traversent la jante et pénètrent dans le bandage (L. Brighton, Midland) ; le mode d'attache du London Chatham et de la Société alsacienne (fig. 173) n'exige aucune vis; un
Fig. 173
cercle en deux pièces ayant le profil indiqué dans la figure, pénètre dans une rainure du bandage, rainure dont la lèvre est rabattue de manière à emprisonner la queue d'aronde du faux cercle. Ce système est adopté par l'État belge, dont les bandages sont en acier, avec une teneur en carbone qui doit atteindre 0,30 9é. Les bandages sont essayés au choc.
93. — Sablières. — Se composent encore fréquemment d'une boîte placée sur Tenveloppe de la chaudière et munie de tuyaux d'écoulement avec un agitateur en hélice qui distribue le sable. On place aussi
184 MACHINES GOMPOUND
les réservoirs à sable sous les longerons : ils sont plus accessibles pour le remplissage. Ce système primitif a des inconvénients, le sable n'est pas bien distribué, il forme de petits tas devant les roues lorsque celles-ci patinent; au Caledonian, le sable est lancé par un jet d'air pris sur le réservoir du frein Westinghouse. GreshametCravenoni combiné un injecleur à vapeur qui est assez répandu : cet appareil est fort simple en principe, mais quelques précautions étaient indispensables pour le réaliser ; la vapeur, en se condensant dans les tuyaux lorsque les robinets sont fermés, mouille le sable, qui n'est plus alors entraîné et qui bouche les conduits; les robinets sont construits de manière à écouler les fuites à l'extérieur {Engg.y 1888-1-637).
MACHINES OOMPOUND (*)
94. " Un mode de fonctionnement particulier se rapprochant du système compound avait été imaginé en 1850 par Nicholson, machiniste du South Eastern, et rendu public par Samuel {Minutes of M. £, 1852) ; mais ridée n'a pas tardé à être abandonnée.
Morandière avait conçu, en 1866, un projet de machine qui n'a pas été exécuté, et où le moteur devait comprendre un cylindre admetteur attaquant l'essieu d'arrière et une paire de cylindres détendeurs attaquant l'essieu précédent. Aux États-Unis, M. Hudson, directeur des ateliers Rogers, s'est fait breveter le 11 mars 1873 pour ime locomotive compound à deux cylindres.
L'application pratique du fonctionnement compound aux locomotives est l'œuvre de M. Anatole Mallet qui, en 1876, fit construire trois machines pour la petite ligne de Rayonne à Biarritz ; ces machines, à cylindres extérieurs de 240 et 400 millimètres, avec une course de 450 (rapport des volumes 2,78), étaient pourvues d'une valve spéciale de démarrage mettant l'échappement du petit cylindre à l'air libre et étabUssant une prise de vapeur directe à pression réduite au grand cylindre. Le levier de changement de marche commandait à la fois les deux distributions, ce qui ne permettait pas de les régler indépendamment ;
1. Voir Revue de mécanique, t, I; les Locomotives compound^ par M. Sauvage; Minutes of L- E, vol. 96, mémoire de M. Worthington.
M. Mallet a ensuite adopté un dispositif qui donne la faculté de modifier la position des deux leviers l'un par rapport à l'autre tout en les entrainant simidtanément.
Le réglage des introductions relatives est nécessaire si Ton veut égaliser le travail des cylindres à tous les crans (8* fasc, n** 38); la fraction d'admission au grand cylindre ne peut diminuer en dessous d'une certaine limite, même pour une introduction à peu près nulle au cylindre admetteur.
Après le succès de ses premières machines, M. Mallet a étendu son système en France et au Nord de TEspagne ; M. Borodine l'a soumis en Russie à des essais complets {Mémoires de la Société des Ingénieurs civils, 1887), à la suite desquels une économie de IS à 20^ fut constatée sur la consommation de vapeur et de combustible. M. Von Borries appliqua ensuite le système en Hanovre, où les résultats (économie de 13 à 20 %) confirmèrent les expériences russes.
La maison Schichau produisit, vers 1883, des locomotives compound dans lesquelles la valve de démarrage n'existait plus (Éngg.y 1883-2-338) et où la mise en train était produite par une admission directe de vapeur au réservoir intermédiaire comme dans les machines marines ; un réducteur de pression était cependant employé pour éviter une trop grande fatigue des pièces du grand cyhndre.
En 1878, M. Webb transforma en compound une machine ordinaire dans un but d'expérimentation ; les résultats obtenus l'amenèrent, en 1881-82, à construire une machine qui a été le point de départ du type adopté au L. et N. Western, type extrêmement remarquable à beaucoup d'égards et qui s'écarte notablement des systèmes dérivés plus ou moins directement de celui de M. Mallet (97).
95. — Valve isolante. — Dans les machines ne comportant qu'un cylindre admetteur, le démarrage exige toujours une admission de vapeur au grand cylindre, l'échappement direct du cylindre admetteur à ce moment n'est pas nécessaire ; MM. Worsdell et Von Borries, à l'exemple de ce qui avait été fait par M. Mallet, ont établi une valve d'interception permettant découper momentanément la communication entre les deux cylindres et la rétablissant automatiquement après quelques tours qui font monter la pression de la vapeur de décharge du petit cylindre.
La valve d'interception a pour objet de diminuer la contrepression
que produirait sur le petit piston la vapeur vive admise au grand cylindre, tout au moins pour les premières courses; elle est en général complètement automatique, c'est-à-dire que le machiniste manœuvre le régulateur comme dans une machine ordinaire.
Fig. 174
La figure 174 (d'après Engineering^ 1895-2-25) représente la disposition des cylindres des compound express les plus récentes du N. Eastern, dues à M. Wilson Worsdell, où l'on voit que le tuyau R d'échappement du petit cylindre, après avoir contourné la boite à fumée, aboutit (tracé
pointillé) à la chapelle de la basse pressiùn. Sur lo Ipajet en fer à cheval de ce conduit se trouve placée la valve d'interceptiori : eJle est ici à clapet; mais elle peut être à soupape, comme dans les figures 175 a 178
Fig. 175 à 178
(extraite^ d'un mémoire de M. Lapage à la Société des ingénieurs mécaniciens de Londres); la figure du haut représente La \i\\\^ V ouverte, U machine étant dans son fonctionnement normal; la lignite du bas représente cette valve fermée et disposée pour un dém^iiTage : Touverlure du régulateur découvre une petite lumière spéciale qui MmeX la vapeur dans le conduit B; la pression s'exerce sur les detix pistons D qui ferment la valve D par leur poussée, et qui découvrent en même U'Uips les deux orifices mn par lesquels la vapeur étran^^ir^<' hvvixù a pression réduite au grand cylindre. Bientôt, l'échappemenl du [)elil rylindre détache la valve V de son siège Y et la maintient daiis la pusiUun oinerle à cause du fort diamètre de la tige.
La valve à clapet est basée exactement sur le niénie principe, La figure 179 (d'après ^n^^., 1889-1-21) représente une v;dvo d'inU-rception des établissements Schichau, à Elbing; le Uruir à grille D e^l
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MACHINES GOMPOUND
ouvert et en fonctionnement normal. Pour le démarrage, la vapeur vive vient par le tuyau a et en traversant les trous d'un piston exerce sa
pression sur une tige cannelée de diamètre renflé qu'elle déplace vers le haut ; le piston A découvre en même temps le conduit^ et donne la vapeur nécessaire au démarrage; celle-ci est à une pression réduite d'après le rapport qui existe entre la section du piston B et celle delà tige cannelée. Après quelques tours, la vapeur de décharge du petit cylindre, dont la pression s'élève, agit sur le grand piston c et rétablit la valve D dans la position représentée sur la figure.
Une autre forme de valve d'interception a été appliquée par la Société suisse de Winterthur à des machines du Jura-Berne- Lucerne {Engg.y 1890-1-438). La grande variété des moyens employés pour arriver au but n'est qu'une complication apparente provenant du grand nombre des solutions acceptables.
Dans les conipound des chemins de fer bavarois, une prise de vapeur directe est amenée au réservoir intermédiaire chaque fois que le levier de changement de marche est à fond; mais un petit tiroir possédant un mouvement inverse de celui du piston à haute pression établit ou intercepte la communication entre les deux cylindres en temps opportun, de manière à donner toujours le plus grand couple de démarrage possible {Engg,y 1897-1-691).
96. — Généralités sur les compound à deux cylindres. — Le rapport des volumes des cylindres est choisi de manière à ce que l'on puisse égaliser autant que possible leurs travaux; sous ce rapport, le volume du petit cylindre est relativement plus grand que dans les machines à condensation ; voici quelques exemples de dimensions :
mtmi
MACHINES GOMPOUND
Pression
