MACHINES A MARCHANDISES

Services dk marchandises

107. — 1 rafle ordinaire. — Les services de marchandises comprennent plusieurs classes, mais il y a surtout lieu de distinguer les trains dits de messageries et les trains lourds à trafic de houille, cokes, minerais, etc. ; deux types de machines répondent à ces services qui diffèrent par la vitesse et par Teffort de traction, l'un variant toujours en sens inverse de l'autre.

A l'État belge, les types 28 et 29 ne diffèrent du type 2 mentionné dans le tableau précédent que par le diamètre des roues, qui est de 1"',450 pour le type 28 et de 1",300 pour le type 29 ; l'axe de la chaudière est abaissé en conséquence, et les charges par essieu sont un peu moindres. L'effort de traction à la jante pour une pression effective égale à 0°,6S du timbre est de 4.500 et de 5.000 kilogrammes respectivement pour les deux types.

Le type 25 est plus puissant; sa chaudière a fait l'objet d'une étude détaillée au numéro 54 (pi. 2), l'ensemble de la machine est représenté figure 233, les roues accouplées ont 1",300 de diamètre et les cylindres ont 500 sur 600 ; avec les 0™,65 de la pression du timbre (10 atmosphères), l'effort à la jante est de 7700 kilogrammes ; le poids en ordre de marche est de 43.200 kilogrammes, les essieux [portant respectivement 14.600, 14.800, et 13.800 kilogrammes en commençant par l'avant. Le poids adhérent est dans un rapport convenable avec Teffort de traction. Ce type, peu modifié depuis 1885, fait un excellent service pour la remorque des trains lourds et des trains de marchandises en général sur les lignes accidentées. Dans les essais de vaporisation dont nous avons rendu compte, l'une de ces machines a remorqué, outre son tender de 16.400 kilogrammes, un train de 230 tonnes sur rampe de 16 millimètres à la vitesse moyenne de 30 kilomètres en maintenant cette allure sur 12 kilomètres; arrêtée sur la rampe, elle reprenait son allure après 3 minutes.

Le type de machine à quatre essieux accouplés est courant sur les lignes françaises ; la figure 234 donne une vue extérieure de celles de l'Orléans (voir le type correspondant de la Compagnie P.-L.-M. fig. 58 à 60), dont voici les données principales :

Fig. 233. ^ Type 25 de TÉtat belge.

Surface de grille 1"«,67

Surface de chauffe directe (foyer Ten-Brink). . 10 ,60

y> tnbulaire extérieure . . 194 ,00

D totale. ....... 20i ,50

Longueur des tubes 5" ,200

Diamètre extérieur 50

Nombre 242

Diamètre des roues ... ..... 1"»,260

Poids au premier essieu 12000 kilg.

3> deuxième j> . 12600

y> troisième » 13200

2» quatrième J> 11600

9mdB en ordre de marche 49100

Diamètre des cylindres 520 "/"

Course des pistons • « 650 x>

Timbre 8 kilg.

Effort aux jantes 7250 kilg.

Les machines à quatre essieux accouplés ne sont pas très répandues en Angleterre, on les rencontre au L. et N. Western dans le système ordinaire et le système compound.

Aux États-Unis, les types assez bien délimités qui répondent à ceux que nous venons de décrire sont le Mogul à trois essieux accouplés avec bogie ou bisse! (fig. 235), et le type Consolidation, à quatre essieux accouplés (fîg. 236). La figure 237 représente une machine très puissante à cinq essieux accouplés des ateliers Baldwin; c'est une compound Vau~ clain du poids de 88 tonnes dont 78.000 kilogrammes sont utilisés pour radhérence; la chaudière renferme 354 tubes, elle est du système VVootten pour anthracite, et elle a 225 mètres carrés de surface de chauffe, dont 21,5 mètres carrés pour le foyer; la grille de 8,30 mètres carrés dépasse encore de beaucoup celle du type 6 de l'État belge ; les deux cylindres à haute pression ont 406 millimètres (16"), et ceux de basse pression ont 686 millimètres (27"), la course est de 711 millimètres (28") ; les roues ont 1™,270 de diamètre.

108. — Service des fortes rampes, — Système articulé Mallet, — Nous pouvons encore ranger dans la catégorie des machines étudiées ici les types spéciaux de fortes rampes; la figure 238 est le type 20 de l'État belge, créé pour remplacer sur les plans inclinés de Liège la traction par cable et machine fixe employée autrefois, c'est une machine

tender à cylindres extérieurs à quatre essieux accouplés ; ses données sont :

Longueur extërieurè de la boîte à feu. .... 2"400

Largeur de la boîte à feu au bas 2.044

Longueur du corps cylindrique 4.010

Diamètre moyen 1.400

Hauteur de l'axe au-dessus du rail 2.244

Longueur des tubes 4.000

Nombre. . 251

Diamètre extérieur. . 45 "/""

Surface de chauffe directe Il"2j29

» tubulaire ext 124 ,81

i> totale 136 ,10

. Surface de grille 3 ,78

Pression 9 atm.

Diamètre des pistons. . 480 "/"^

Course . '. 550

Diamètre des roues motrices 1",050

Poids sur la première paire 13100 kilg.

y> deuxième paire 1^000

T> troisième paire 1 3600

» quatrième paire 1 2700

Poids total à vide .')9700

3> en ordre de marche 52400

Effort aux jantes 7300

La distribution est une modification du système Walschaerts, due à M. Stévart (S^fasc. n^ 96).

L'augmentation de puissance sur les lignes de fortes rampes est l'un des problèmes les plus difficiles de la traction ; il s'est posé à la mise en exploitation de toutes les grandes lignes de montagnes, et les solutions de Engerth, Beugniot, Meyer, successivement abandonnées, avaient été inspirées par les mêmes nécessités : utiliser le maximum de poids adhérent tout en procurant au train de roues la flexibilité nécessaire pour passer dans des courbes de petit rayon.

Le système compound a fourni un nouvel élément en permettant de réduire le poids mort pour la même puissance développée (35) ; si l'on considère que le poids propre de la machine, du tender et des approvisionnements abaisse rapidement l'effet utile en rampe, on voit qu'il est du plus haut intérêt, tout en restant dans les limites voulues par Tadhérence, de réduire la consommation de vapeur par cheval. La grande

flexibilité du train de roues est incompatible avec Faccoupleinent d'un trop grand nombre d*essieux; la première solution qui se présente à l'esprit est le partage des roues en deux groupes dont chacun est actionné par une paire de cylindres ; le bâti étant lui-même partagé en deux cadres successifs réunis par une charnière; malheureusement on voit apparaitre alors la complication des tuyautages à rotules nécessaires pour desservir au moins Tune des paires de cylindres, celle qui en courbe se déplace transversalement par rapport à la chaudière. Toutes ces complications existent dans les systèmes Meyer et Fairlie ; M. Mallet a eu rheureuse idée d'adapter à ce genre de machines le fonctionnement compound, en appliquant les cylindres à haute pression sur le cadre de de l'arrière qui est lié invariablement à la chaudière (fig. 239). Le châs-

Fig. 239

sis d'avant supporte l'avant de la chaudière, mais sans être lié transversalement avec elle, c'est-à-dire qu'il a la liberté en courbe de tourner autour de sa charnière comme le ferait un bissel; il est porté sur un train de roues indépendant du premier et actionné par les cylindres à basse pression. L'échappement des petits cylindres est donc ramené dans Taxe, autant que possible dans le voisinage de la charnière (pour diminuer le télescopage longitudinal), puis par un tuyau assemblé à rotule, il se rend aux chapelles des cylindres de basse pression. Une liaison de leviers facile à imaginer, comprenant un renvoi par bras central monté sur un arbre auxiliaire placé au-dessus de la charnière, permet d'attaquer en même temps les coulisses des deux groupes pour le changement de marche.

Dans le système Mallet, le joint à rotule du tuyautage n'est donc pas supprimé, mais ses inconvénients sont de beaucoup réduits parla faible

pression de la vapeur qui s'y trouve (environ 3 kilogrammes au maximum pour une pression initiale de 10 kilogrammes, d'après les diagrammes fig. 240).

Le système articulé Mallet est bien connu par Tapplicalion qui en a été faite au chemin de fer Decauville de l'Exposition de 1889; depuis lors, il a pris une grande extension et a été appliqué à la voie normale (*). Les figures 241 et 242 représentent la locomotive Mallet des chemins de fer Badois pour voie normale, elle passe dans des courbes de 100 mètres de rayon, pèse à vide 49 tonnes, et en service 55 tonnes ; les cylindres ont 390 et 600 millimètres sur 600 de course, la surface de grille

Fig. 240

est de 1™*,95 et la surface de chauffe totale de 145 mètres, les roues ont 1",260 de diamètre.

Pour apprécier Teffort de traction des compound, M. Mallet emploie la formule usuelle avec le coefficient 0,46, en comptant sur le diamètre des grands pistons; ce coefficient tient compte des pertes du diagramme. On trouve ainsi que Teffort de traction mesuré aux jantes est de 7800 kilogrammes pour la machine ci-dessus. Cette donnée n*a du reste

1. Voir le rapport de M. Sauvage à la Société d'Encouragement, mai 1885, d'où nous avons extrait les figures";du texte.

L'Etat belge a exposé en 1897 à Tervueren une puissante machine de ce système destinée au service des plans inclinés de Liège.