tiO
Diamètre des lubes
Surface de ili.iiilli' itiliiiliiire. .
Suifacc de cbauUc directe. . .
Surface de chauffe totale. . . .
O.iO
Poids de la machine chargée. .
iT^.MO
ss^.ooo
Poids sur l'essieu moteur. . . .
* Voir robservation rétive ans ehimnes du tableau ptteêdeol.
MACHINES LOCOVOTiVES. S45
La machine Cramplou réunit deux avantages incontestables : elle a une énorme puissance de vaporisation, 92 à 100 mètres carrés, et sa stabilité est parfaite ; Tcssieu d'avant étant trèschargé, presque autant que Tessieu moteur, la machine n'a
aucune tendance à sortir de la voie.
En outre, tout le mécanisme est à la portée du mécanicien et extérieur, de sorte qu'on peut graisser et remédier trèsrapidement aux petits dérangements impossibles à éviter dans * un appareil soumis aux secousses produites par une vitesse de 70 à 80 kilomètres à Tlieure. Enlin tout a été élwdié pour résister aux causes de destruction qui ont pu être prévues. Les fusées ont des dimensions exceptionnelles, les châssis sont doubles, et, nous le répétons, un service incessant pendant près de vingt années, sur trois réseaux importants, n*a pour ainsi dire révélé aucun défaut dans ces belles machines. M. Perdonnet, dans son grand ouvrage sur les chemins de fer, après avoir mentionné rexccUent senicc fait par les machines Crampton, résume, avec M. Lechatdier, les avantages qu'elles présentent, dans des termes que nous ne pouvons que reproduire :
« I/expérience des machines du système Crampton a démontré que ces machines, autant par le peu d'élévation de leur centre de gravité que par le grand écartement des supports extrêmes et la bonne répartition de la charge, se comportent d'une manière remarquable dans les accidents auxquels est soumis inrvital)l(»ment le service des chemins de fer, tels que déraillements, collisions, etc. Dans beaucoup de circonstances où d'autres machines sont renversées sur le flanc, celles-ci sont restées debout sur les rails, ou même sur les talus du remblai, et ont pu fournir la course nécessaire à l'amortissenient de la force vive dont le convoi était animé. C'est là un motif qui doit contraindre les constructeurs à s'ingénier pour abaisser le centre de gravité ; c'est ce motif surtout qui doit faire proscrire Tusage des cylindres intérieurs et des essieux coudés dans les machines à grande vitesse. »
^46 DES MACHINES A yAPKUK.
La Qnachine Crampton a cependant un inconvénient, conséquence de son mode de construction.
La longueur entre les essieux extrêmes est de 4'",80, et elle
s'inscrit mal dans les courbes de faible rayoîi, ou bien elle ne s'y inscrit qu'en raliguant heaiicoup les rails. MM. Buddicom et Polonccau, qui ont construit une grande partie du matériel des chemins de fer de TOuest et d'Orléans, ont attaché une grande importance à cet inconvénient, et ils n'ont employé sur ces lignes que des machines du type Sharp et Roberts, avec essien moteur au milieu. Nous avons donné les dimensions piinripales de ces deux machines dans les deux dernières colonnes du tableau relatif aux machines à roues libres.
itaéMaM mtHfimUmm * svMide vUmm. — Le nombre des machines anglaises destinées au service des trains de grande vitesse est assez considérable. Cette multiplicité de tvpes est due à la grande division des lignes anglaises, qui ne sont pas réunies en grands réseaux comme les nétres. Outre les machines du système Crampton, assez semblables à celles que nous venons de décrire sommairement, on peut citer :
1" Les machines Mac Coniiell, employées sur le ciicmin de Londres à Liverpool ;
2* Les machines du Great-Western, machines à 4 essieux, deux en avant de Fessieu moteur, le quatrième en arrière de la boite à feu :
3" Les machines a jurandes roues de Ihuilhorn;
4" Les machines a 5 cylindres de Slepheuson ;
5° Les machin«!S Hamsbottom ;
6* Les machines Neilson et Cf* (Caledonian-Railway) ;
7* Les machines Haswell.
Toutes ces nuichincs, (jui élaieni représentées à rKxposition universelle de Londres en 180'2, au moins par des dessins et des nolices, se rapportent aux deux types Sharp et Aoberts, et Stephenson, que nous avons décrits. La roue motrice est au milieu et le centre de gravité de toute k machine est très-
MAGHiNES LocmiomrES. w
élevé. Au point do vue du poids sur l'essieu moteur el de l'étendue de la surface de chaulTe, les constructeurs anglais n*ont pas dépassé la limite à laquelle sont arrivés les constructeurs français : c'est-à-dire 12,000 à i3,000 kilogr. sur Tessieu moteur, et 92 à 100 mètres carrés de surface de chauffe.
Le tableau ci-après indique les principales dimensions d'un certain nombre de machines anglaises à grande vitesse.
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LONDON AND KORTH WBSTElt>
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•RAIIDE TITEMS
Mmwmii
Diami' tre de la roue motrtee. .
Diamètre drs lulirs
Surface de thauffr tiibulaire. .
. ir»
Surface de chaulle directe. . .
Surface de chauffe totale.. . .
Position des cylindres
intérieure
extérieure
extérieure
l'oids de la machine chargiV. .
Poids sur l'essieu moteur. . . .
La machine Mac^nnell présente un foyer d'une dimension exceptionnelle destiné à l'emploi de la houille crue : ce foyer
est divisé en deux parties par une cloison verticale formant bouilleur et placée dans l'axe longitudinal de la machine.
Le centre de gravité est très-élevé parce que Tessieu moteur est coudé. Cet essieu est en acier fondu de Krupp. Les petites roues ont 1*,30 de diamètre.
La machine du Caledonian-Raiiway, construite dans les ateliers de MM. Neilson et compagnie (Hyde-ParkFoundry Glascow), doit être considérée comme une des plus grandes et des plus puissantes macliines à voyageurs connues. L'expérience toute» fois n'a pas encore prononcé sur les conséquences que peut
S48 DBS MAGUINES A VAMIUR.
entraîner la charge excessive de Tessieu moteur (14 tonnes et demie). On peut craindre de fréquentes ruptures de rails, et nous n*o8erioos pas lancer sur nos lignes françaises, construites avec des raik en fer de 55 à 58 kilog., une machine
semblable.
liien que le diamètre de la roue motrice de la machine envoyée à l'Exposition de Londres atteignit 2'",47, ce chifire est dépassé sur d'autres machines en service sur le Caledonian- Railway, qui ont des roues motrices de de diamètre.
L'Exposition universelle de 18G7 n'a pas révélé de dispositions nouvelles adoptées par les ingénieuis anglais pour les machines à grande vitesse, et ils ont conservé les types que nous venons d'indiquer.
■MhhMs «mértcttiM. — L*emploî des courbes de faible rayon a conduit les Américains à emplouM dans toutes leurs machines locomotives un avant-train et une cheville ouvrière comme dans les voitures ordinaires des routes de terre. Cet avant*train repose sur 4 roues de petit diamètre, et constitue un véhicule complet qui tourne autour de la cheville ouvrière, eu suivant les inflexions souvent multipliées du tracé.
Pour les machines à grande vitesse, la roue motrice est disposée à rarhère comme dans les machines Crampton; Tessieu est placé au-dessus du niveau de Taréte inférieure du corps
cylindrique de la chauilière.
Dans les machines à marchandises, la roue motrice de l'arrière est remplacée par 2 roues accouplées, mais l'avant-train subsiste toujours.
Les machines américaines ont été employées en Europe, dans le Wurtemberg et en liussie;elles le sont dans quelques parties de l'Angleterre ; l'exposition universelle de 18i)7 en présentait un très-beau type.
chine*. — Nous avons dit que les besoins de Texploitation avaient conduit, dans tous les chemins de fer de France et
HAfiHINES LOGOMOTIVES. U9
(l'Angleterre, les ingénieurs h augmenter la force des machines, de manière à pouvoir remorquer, soit des trains de voyageurs lourdement cliargés, soit des trains de marchandises ordinaires : les machines qui répondent à ce double service ont reçu le nom de machines mixtes^ soit en vue de cette double destinali(»n, soit parer ([u'elles sont Irès-fréqucmmenl employées à remorquer des trains mixtes, c'est-à-dire composés de voitures à voyageurs et de voitures à marchandises.
Le nombre des trains mixtes sur chaque réseau est déjà très-considérable et il tend à augmenter chaque jour, les lignes que l'on ouvre en ce moment à Fexploitation et celles que, selon toute apparence, on ouvrira désormais, sont des lignes à faible trafic pour lesquelles des trains uniquement chargés de voyageurs ou de marchandises ne donneraient pas une rémunéralion suffisante pour couvrir les dépenses du capilal engagé dans la construction et les dépenses de l'exploitation.
On a donc été conduit, afin de multiplier autant que possible le nombre de trains offerts an public pendant la journée, i joindre aux voitures de voyageurs un certain nombre de wagons de marchandises, et on peut dire que, pour toutes les lignes à faible trafic, les seules machines convenables sont les machines mixtes, ^ous verrons même sur les lignes à fortes rampes tous les trains remorqués par des machines à marchandises à 6 roues couplées.
rent. — On ne pouvait, comme nous l avons déjà dit, accroître la force des machines qu'en augmentant la surface de chauffe et la partie du poids de la machine destinée à produire l'adhérence. Si une augmentation des dimensions du foyer et du corps lubulaire répondait au premier besoin, la capacité de résis* tance des rails interdisait une augmentalion de poids sur l'essiiMi moteur. L'idée d'accoupler à l'essieu moteur, c'est-à-dire à l'essieu mené par les tiges des pistons, un second essieu, permît d'utiliser* pour {adhérence, le poids réparti sur ces
S50 DES MACHhNES A VAPEUR.
essieux, et de doubler, pour ainsi dire, la force de la maehine. Cette réunion des deux essieux s'effectue à Taide de bielles calées sur des manivelles d*égale longueur.
laeonvénlenlA. ITsnre iné|(ale det» handaye». — DeuX paires
de roues ainsi accouplées ou réunies ne peuvent avoir qu'un rootttement parfaitement semblable. De là Tindispensable nécessité d'avoir pour ces quatre roues des diamètres parfaitement égaux ; de là aussi les dangers que présentent, dans les
machines mixtes ou dans les machines à 4 roues couplées, comme on les désigne indifféremment, l'usure inégale des bandages. Si l'on suppose, en effet, qu'une des roues vienne à avoir un diamètre plus petit que celui de la roue qui lui est conjuf,uée, l'espace parcouru par la première roue sera plus petit que l'espace parcouru par la seconde; il faudra donc que la première glisse pendant une partie du temps que la seconde met à accomplir sa rotation.
Ces glissements répétés ne tarderaient pas fr amener la destruction des bandages et la rupture des bielles : or une bielle se casse presque toujours prés du tourillon en deux morceaux de longueur très-inégale, et le plus long segment, tournant autour du point d'attache, forme une espèce de béquille pendante qui se fiche en terre et détermine le renversement de la machine. Aussi, dés que l'on conslale qu'un bandage s*use plus rapidement que les autres, il faut, sans hésiter, envoyer hi machine aux ateliers et passer les 4 roues au tour de manière & revenir à une parfaite égalité de diamètre.
Le danger que présentaient ces morceaux de bielle pendants avait conduit quelques constructeurs à proposer l'emploi de glissières verticales formant étrier, entre les faces desquelles passeraient les bielles. Des soins exceptionnels apportés à IV justage, l'emploi de matériaux d'excellente qualité, enfin la substitution de l'acier au fer tant pour les bandages de roues que pour les bielles, ont pour ainsi dire fait disparaître les ruptures de bielles et les dangers qui étaient la conséquence
MACHINKS I.OCO.MOTIVES. 951
de ces ruptures. Aussi l'emploi des luachiaes mixtes pour la traction des trains uniquement chargés de voyageurs a-t-il fait des progrès rapides. En Allemagne, la plupart des trains express, dont la vitesse, il laut le dire, est iiiférieiMc à la vitesse des trains semblables en Angleterre et en France, sont remorqués par des macbincs mixtes. Pendant longtemps, en France, on ne lésa admises dans les trains express qu'à la condition de ralentir la vitesse; on ne les afTecbit alors au service de ces trains que poiir franchir les sections dans lesquelles le profil présentait des déclivilés exceptionnelles et dans lesquelles, (failleurs, il convenait de vaincre, par une augmentation dans Tadhérence, Taugmentation de résistance due à la gravité. Le train express de Paris à Lyon, qui était remorqué au départ et à Tarrivée par des machines (Irainpton, a toujours pris une niiicliine à 4 roues couplées oiilre Toimrrre el Di jon, pour franchir les rampes de 8 millim. tracées de cliaque côté du faite d'entre Seine et Saéne.
ta ertim 4e la pomÊOum 4c« mme» cowpliM *r»wMrt— * l'arriére. — La question de la position des roues couplées à Tavant ou à l'arriére de la machine a donné lieu à de vives discussions. Kn d'autres termes, convenait il de placer à Ta vaut ou à l'arrière Fessieu resté indépendant? Cette question est demeurée indécise, et nous connaissons des types de machines excellents ayant, les uns la petite roue en avant, les autres la petite roue en arriére. On p;H'aît cependant doruier la prélérence à la première disposition, c'est-à-dire à l'cmphti des petites roues à l'avant. Si la machine rencontre un obstacle, une pierre sur la voie, la roue libre écarte cet obstacle, écrase la pierre, sans qu'il en résulte de réactions dans le mé( anisine. Au contraire, la roue couplée (pii rencontre un obstacle doitexercer, pour le vaincre, un ellort <{u<> n'a pas à faire la roue qui lui est conjuguée, et cette inégalité d'efforts peut, au bout d un certain temps, altérer la résistance des manivelles et des bielles et entraîner leur rupture.
352 DES MACHINES k TAPEUR.
nfartM. — Nous avons parlé de raugmenlation de la surface de chauffe ; elle peut se faire de deux manières : directement., en
aiiginenlant le foyer; iiulirt'L'leinenl, en allongeant la partie cylindrique qui contient lappareil tubulaire. Pour le foyer, on est limité par la largeur disponible entre les longerons de la machine; pour les tubes, on est limité par la flexion que prendraient les pièces trop longues. Théoriquement, on pensait qu'il y avait intértH à allonger le plus possible la partie tubulaire de manière à dépouiller les gaz de la combustion de la chaleur qu'ils entraînent hors du foyer. Nous verrons que cet allongement des tubes a dû être très-limité.
Le tableau ei-après indiijue les dimensions des uiacliiaes ' construites en France ces dernières années :
