IX. Une autre cause d'augmentation de résistance réside

de l'excès de résistance ,etc. 159

dans l'inégalité de hauteur des rails aux. endroits ou ils sont réunis bout à bout , ou dans leur mauvais assemblage sur les chairs. On s'aperçoit de ce défaut à une secousse que les wagons éprouvent périodiquement et à des intervalles répondant au temps que la machine met à parcourir un rail. On n'est pas parvenu encore à faire disparaître entièrement cet obstacle. Le 1er , au bout du rail est ordinairement plus pailleux et moins sain* que dans le milieu ; quelque légère que soit la différence «te hauteur entre les deux extrémités adjacentes, il en résulte un choc et une détérioration d autant plus rapide , que l'effet réagit sur la cause pour creuser davantage la partie déjà trop basse.

En outre , les rails sont encore sujets h se dépasser par les bouts daus le sens latéral ; et lorsque cette saillie est assci avancée daus l'intérieur de la voie pour servir d'appui au rebord des roues et les faire monter sur le plat des rails, si elle se présente en face du coté par lequel arrive le convoi , elle peut occasionner la sortie des wagons hors de la voie. M est rare que les rails , en sortant du laminoir , soient parfaitement dressés; et il suffirait qu'ils fussent un peu gauches pour produire un tel accident , si les cantonniers > au moment de la pose , n'avaient pas soin de les ajuster les uns sur les autres , au moven de clefs ou griffes spécialement destinées à celle opération.

De tout ceci, comme des précautions que demande rétablissement du lurnhout, ressort la nécessité de consacrer une voie au mouvement d'allée et une autre à celui de retour. Cette mesure est d'autant plus essentielle, qu'en ne la prenant pas on ne peut pas avoir la certitude d'éviter toujours la rencontre des convois et des machines , ou tout autre accident qui serait la suite d'un dérangement fortuit dans l'ordre général établi. 11 suffirait qu'on eût oublié d'en avertir un seul des nombreux employés qui doivent en être prévenus , ou qu'une autre occupation en eût quelques instants détourné leur attention.

X. Les rails quelque solidement établis qu'ils soient, et quelles que soient leurs dimensions, éprouvent toujours un peu de (1( flexion au passage des machines et même des wagons. Celle déflexion des fractions de rails entre leurs supports est moindre dans le milieu qu'aux extrémités, parce que les roues de la machine et des wagons maintiennent les portions de rails serrées eulre deux chairs consécutifs, comme une so-

lT)0 CHAPITRE IY.

live engagée par ses bouts , ce qui , comme on le sait , augmente beaucoup la résistance. Lorsque les joints dos rails sont croisés, il en résulte un mouvement de balancement , semblable au roulis des navires , qui s accumule dans la masse des voilures par l'intermédiaire des ressorts , et fatigue les voyageurs. Toutefois il n'est pas bien certain encore que cet effet soit dû à la cause que je lui assigne , et c'est une question qui demande a être mieux étudiée. La cause reconnue , on parviendra facilement, sans doute, à la paralyser, en combinant les masses et la position du centre de gravité de telle sorte que le mouvement périodique , toujours relatif à ces deux éléments , ne coïncide pas avec la vibration qui le produit. Cet effet est analogue à celui qu'éprouve une personne qui traverse une rivière sur une longue poutre ; le nombre de vibrations que peut faire la poutre dans un temps donné est invariablement fixé par ses dimensions. Si , en marchant dessus , on a soin de détruire à chaque instant , par un mouvement contraire , le mouvement qu'on lui a imprimé pendant l'instant précédent, l'amplitude de chaque oscillation ne dépassera jamais celle qui répond à l'impu!— ' sion qu'elle peut recevoir par suite d'une seule enjambée ; mais en accumulant à chaque pas le mouvement , les oscillations finiraient par acquérir une amplitude qui permettrait difficilement à un homme de s'y tenir en équilibre.

Lorsque les convois sont animés d'une grande vitesse et qu'ils rencontrent un obstacle sur les rails , ou éprouvent un changement de direction par suite de quelque déflexion permanente , accidentelle , ou même causée par leur propre passage, ils parcourent des paraboles qui sont indiquées par la direction dans laquelle ils sont lancés , combinée avec la gravité ; et la pression qu'ils exercent sur les rails augmente ou diminue suivant qu'ils s'écartent ou se rapprochent de cette direction. Mais comme la surface supérieure des rails ne peut jamais être parfaitement en ligne droite , il s'ensuit que le frottement se trouve en partie remplacé par une suite presque non interrompue de petits chocs qui se succèdent les uns aux autres.

Supposons que la vitesse d'une machine soit portée à 15 mètres par seconde , et qu'en passant sur une portion de rail AB (pl. 4, fig. 18), elle l'ait fait fléchir de deux millimètres. Soit cette portion de rail soutenue par deux coussinets espacés de 0 m ,90. Le wagon étant parvenu en X , à mesure qu'il

DR L'EXCÈS DE RB5I9TAHCB , BTC 161

s'approchera do B , le rail commencera 'à se relever , et le wagon parcourra XB avec une pente montante de 0,002 pour 0 m , 45 , ou Yrr* Arrivé en B , il continuera sa marche dans la direction Y en abandonnant le rail BX. Mais la gravité tendant à l'y ramener , il y retombera en un point dont on pourra déterminer la distance de B , en observant que , pour que cette condition soit remplie , il faut que pendant que h; wagon a parcouru BT , la gravité lui ait fait parcourir VT égal à -jjï- de BT. Nous aurons alors pour déterminer BT , en reprenant l'équation (1) du temps, e=5f , et observant que la vitesse du convoi de B en Tétant de 15 mètres par seconde , le wagon , en mémo temps qu'il parcourt BT , doit tomber de V en T :

BT = 15f, -^-7 BT " 5l*,

substituant à la place de BT sa valeur 15 t, on a

«r, «~ 1-0,0133 de seconde.

On voit en effet que dans ,\ de seconde , le wagon aura parcouru un espace BT de {f = 0 m , 20 , et que l'espace VT , égal à = 0 m , 000888 , exigera , pour être parcouru par le wagon , en vertu de la gravité , un temps exprimé par e «

5<* ; 0 ra ,000888 - 5 t 1 ;t = 0,0133 = £ de seconde.

Sa chute causera sur le rail une déflexion qui augmentera indéfiniment l'effet s'il y a isochronisme , c'est-à-dire si les chutes successives de la machine répondent à l'intervalle qui sépare les dés , soit à la longueur de chaque portion de rail supportée entre deux dés.

Cet effet peut aussi influer sur le mouvement de roulis des chemins de fer à grande vitesse.

Lorsque la machine , par sa chute au point T plus ou moins éloigné de B , a fait encore fléchir le rail BD d une quantité égale 0 m ,002 , elle doit , en remontant la pente de T en D égale à ~, exercer sur la partie T D du rail un excédant de pression relatif à sa vitesse. Pour calculer cette pression , nous observerons qu'une flèche de 0 m ,002 sur O^ÔO représente une courbe dont le rayon est exprimé par

ray = MoTx 2 ~ 50 mètrcS -

la vitesse étant de 15 mètres par seconde , il faudra a la ma-

chine pour parcourir la moitié do l'espace BD

mais la gravité aurait fait parcourir à un corps pendant ce temps , à la surface de la terre , un espace représenté par (1). ... e » 5 1\ e - 5 (0",03) 0*\0045.

Et comme l'excès de résistance qui résulte du plan incliné formé par la demi-longueur du rail dont la flèche = 0 ffl ,002 , est mesuré par le rapport de ces deux quantités , le frottement et la résistance sur ce point auraient été augmentés de

de la résistance exercée par la machine sur une ligne horizontale* .

XI. La dernière des causes que j'ai citées comme augmentant la résistance des wagons , est l'imperfection du graissage. C'est l'une des moins étudiées , et c'est une de celles que je regarde comme mérilant de l'élre davantage. Je ne veux pas seulement parler ici de la nature et de la qualité des diverses substances que l'on emploie au graissage ; j'entends surtout les cas où ce graissage ne se fait pas , soit par oubli de la part de l'ouvrier qui en est chargé , soit par suite d'un dérangement des boîtes ou autres machines destinées a contenir les corps gras , par l'état de la température qui durcit ou solidifie les huiles et les graisses , soit enfin par toute autre cause qui empêche ces substances de remplir l'objet pour lequel on les emploie. Lorsqu'elles cessent de s'introduire entre les essieux et les coussinets , et que la vitesse est un peu considérable , les essieux ne tardent pas à s échauffer , les coussinets se dépolissent , les deux mélaux se pénètrent réciproquement , et la résistance due au frottement augmente dans une très-forte proportion. Une seule roue , dans cet état , suffit pour arrêter complètement un convoi de vingt wagons descendant , par l'effet de la gravité , sur là pente de 0,006 du chemin de fer de Saint-Étienne entre Rive-de Gier et Givors; ce qui met, en très-peu de temps , hors de service les essieux et les coussinets soumis à un tel frottement.

, Voir, pour plus de développements, les Leçons de M« Minard sur les chemins de fer , 1834 , p. 64.

de l'excès de résistàkce , ETC. 163

On voit que l'ensemble des causes qui contribuent à augmenter la résistance des wagons tient à une multitude de considérations de détail , dont les unes dépendent de circonstances qui sont toujours les mêmes dans des conditions données , et dont les autres sont relatives à la surveillance exacte que Ton exerce pour qu'il ne soit apporté aucune négligence dans l'exécution du service. Il n'y aurait pas possibilité de faire usage d'une machine délicate et toute de précision , si elle était livrée aux habitudes grossières avec lesquelles sont dirigés la plupart des arts et professions ordinaires, et si l'on n'y mettait plus de précautions que n'en apportent, par exemple, les voituriers à se servir des véhicules que fabriquent nos charrons.

Pour obtenir des ouvriers ces soins soutenus , cette attention intelligente , il y a ordinairement nécessité de changer les mœurs et les habitudes de toute la population dont on est obligé de se servir. C'est donc à cette tâche difficile que doivent s'appliquer ceux qui apportent une industrie de ce genre dans des lieux où , auparavant , elle était inconnue. Il faut aussi que, les premiers, ils aient fait un apprentissage minutieux de toutes les parties du service , parce que c'est en veillant eux-mêmes à l'accomplissement rigoureux de tous les détails de l'exploitation , qu'ils pourront en assurer la prospérité.