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Haehines-Centler Bor«i|?. — M. Borsi;^^ a COIlstruit (lans SCS
grands ateliers établis uu village de Moabit (nom de désolation donné par des protestants français au hameau qui leur servait de refuge après la révocation de Tédit de Nantes), à quelques kilomètres de Berlin, des machines-tender destinées au transport des houilles sur les cliciiiiFis de Ilm de la Sih'sie.
Ces machines ont 130 mètres carrés desurriu-c de cliauffeet atteignent comme poids le chiffre énorme de 45 tonnes qui, réparties sur 3 essieux seulement, donnent une moyenne de 15 tonnes par essieu. La répartition ne saurait d'ailleurs être maliiéinatique, et on a trouvé dans un pesage prés de 16 toimes sur Tessieu du milieu.
Nous considérons ces charges comme excessives, et, si elles n'occasionnent pas soit la destruction, soit seulement une usure rapide des voies, ce n*est qu*à la condition d'avoir une marche extrêmement lente.
à tovtt %tm tj p c» de machines. Près-
■■r. ~~ Nous n LTons point parlé, dans la description de tous les types mentionnés dans ce paragraphe et dans les parajrraphes précédents, d'un éléiiieiil iiiiporlaiil de la puissance des machines, la tension de la vapeur dans la ciiau-
m DES MACHINES A VAPEUR.
dière. On a réalisé à cet égard un progrés considérable. La pression dans les machines construites en 1845 par Sharp et
Roberls et par Slophenson ne dépassait pas cinq atmosphères. Aujuiirtriiui on est arrivé îi 9 et à 10; la pression par ceiilimétre carré sur la suriace du piston a doublé. Nous verrons comment celte augmentation de puissance a dû coïncider ayec l'augmentation de Tadhérence ; ici nous constatons seulement le l'ait. Les progrès réalisés dans la mélallurf^ie, dans le mode d'a.«îsemblage des mélaux, ont rendu journalier l'usage des chaudières renfermant de la vapeur à 9 atmosphères, et le nombre extraordinairement restreint des explosions de chaiidières dans les machines locomotives prouve que l'élévation de la pression n'a eu aucune conséquence fikheusc.
IVonveHe« machines * 4 roue». — NoUS aVOnS dit la défaVOUr
qui, surtout depuis l'accident de Versailles en mai 1842, s'était attachée aux machines à 4 roues. Ce type de machines repa* ra!t aujourd'hui en Allemagne , et l'Exposition de 1867 en
renfermait denx spécinietis i eiiiarquables , la machine do M. Krauss, de Munich, et une machine construite dans Tusinc française de Graflénstaden, mais pour la direction des chemins de fer badois.
MaéMne de M. KraaM. — Lcs dimcusions dc la uiachine de M. Krauss sont les suivantes :
Diamèlre des roues 1",500
Nombre de tubes 156
Longueur S*,500
Surface de chaufle directe 4^,644
— tubulaire 75"<,400
— totale ~iÔ«M!4~
Position des cylindres Eslérieurs.
JMamètre des cylindres 0",.Vi5
Course do piston 0,560
Poids à vide 16,300^
— en marche 81,800^
Le châssis de la machine Krauss, au lieu d'être composé de
-■'cl'
MACUI.\£S LOCOMOTIVES. 2li5
deux longerons réunis par deux traverses, est une poutre creuse servant de caisse à eau d'une capacité de 2,400 litres.
La ehaiidièrc esl fixée au châssis à Tavanl (riine manière invai iablo ; n l arriiTO ollc repose surdos siippoils dont une cxti'émitéseuloinont est liée au châssis, ce qui permet à la chaudière de se dilater assez librement. Nous ne sommes pas convaincu que la caisse à eau placée dans le voisinage de la chaudière, soumise à toutes les réactions de Tattelage, conservera une clan( lu'ilé parfuile; il faut à cet égard attendre les résultats de l'expérience.
■MbiMs ém «iMHriB «efer — Ges machines sont ac-
compagnées d'un tender et peuvent dès lors faire de plus longues étapes que la machine précédente; elles ont 91 mètres carrés de surface de chauffe; leur poids est de '20,000 kilog., soit \ù tonnes par essieu, ce qui nous paraît exagéré.
Quel que soit le soin apporté à la construction de ces nouvelles machines à 4 roues, nous ne saurions en conseiller remploi sur des lignes comportant des trains de grande vitesse ; jamais elles n'auront la stabilité des machines à G roues. Elles ne peuvent dès lors, à notre avis, être utilisées que sur les chemins pour lesqueb on aura été forcé d'admettre des courbes de très-faible rayon, ce qui entraine nécessairement une marche lente pour les trains.
Machine» pour terrassements. — Dans Ic chapitre XIX, consacré à l'application delà vapeur à l'exécution des travaux publics, nous indiquerons Timportance des transports de terrassements exécutés à l'aide des machines locomotives, soit sur
des voies définitives pendant Texploitation, soit sur des voies
provisoires pendant l'exécution des terrassements. On a longtemps employé pour ces travaux des machines locomotives usées, vendues par les compagnies pour un motif ou pour un autre. Il convient de n'accepter ces machines sur les chantiers qu'après le plus sérieux examen de Tétat des tubes et de la chaudière ; elles sont d'ailleurs souvent trop lourdes pour des
m DES MACHINES k VAPEUR.
voies provisoires posées sur des remblais qui tassent fortement. U vaut beaucoup mieux employer des macliines spéciales ; les types que nous décrirons dans le paragraphe 7 de ce chapitre pour les machines à voie étroite, nous paraissent répondre parfaitement aux besoins d*un grand chantier.
L'Exposition universelle de 18ti7 renfermait un dessin de machines pour terrassements, eonstruitcs par M. Peteau.
La surface de chauffe est de 48 mètres carrés.
Le poids à vide 1G,000 Itilog , en ordre de marche 20,000 kilog.
Réparti sur deux essieux, ce poids donne encore 10 tonnes par essieu, ce qui est beaucoup pour des voies de terrassements.
§ 5. — Machines destinées ù des raui|>cs cxceplionucUes.
La question des machines locomotives destinées à franchir
les rampes exceptionnelles est une de celles qui a donné lieu aux plus vives controverses. Avant de présenter les considérations qui, selon nous, doivent conduire à la solution générale de ce problème, il nous parait indispensable de faire connailrc ce qui a été (enté sur divers points de l'Europe.
Nous étudierons en conséquence les machines mises en service sur chacune des lignes ci-après:
1" Traversée des Apennins, -r- Chemin de fer de Turin à Gènes;
2* Traversée des Alpes Noriques. ^ Chemin de fer du Som-
mering, de Vienne à Trieste;
5" Chemin de fer d'Orawitza à Steierdorf, dans le Banat ;
4** Deuxième traversée des Apennins. — Chemin de fer de Bologne à Pistoie;
5* Traversée du Cantal. — Chemin de fer d'Aurillac à Mural ; •
IfACIIINES LOCOMOTIVES. $«5
6* Traversée des Vosges et des Ardennes belges. — Chemia de fer de Sarreguemines à Niederbronn et de Spa à Luxembourg;
7"* Desccnle du plateau de Lonnemezan. — Chemin de l'or do Toulouse ù Bayonnc ;
8' Traversée du firenner dans le Tyrol. — Chemin de i'er dlnspnick à Vérone.
Dans chacune de ces éludes, nous commencerons par indiquer les condilioris do tracé et de profil que [)résentcnl les lignes à parcourir, ainsi que la nature du trafic à desservir. H existe une étroite solidarité entre la voie qui doit recevoir la machine et la machine qui doit rouler sur cette voie; Toubli de ces relations a quelquefois conduit les ingénieurs à des dispositions regrettables et à des dépenses stériles.
1* Tiavuaèe dc« i^penniiu. — Chemia de fer de Turin à Oèiiet«
C— d M t l oM de pente et de traeé de la tra ventée de« Apenains.
— Le cluMuin de fer de Turin à Gènes est un des plus importants de l'Italie ; il met en comumniration les plaines du Piémont et de la Lombardie avec la Méditerranée. Malheureusement, «rvant d'arriver à Gènes, il rencontre la chaîne des Apennins.
Comme tous les grands soulèvements géologiques, la chaîne des Apennins a sur ses deux versants des déclivités ibrt inégales. Le versant nord, sur lequel se déroule la vallée de la Scrivia, présente, en suivant le profil en long du chemin de fer, des déclivités (jui ne dépassent pas U"',010; mais sur le versant sud, il semble que le sol se dérobe sous les pas du voyageur, et sur 9^75, il faut racheter . i différence de 271 métrés, ce qui donne une pente continue de 30 millimétrés par métré.
A partir deBusalla, qui est le point culminant du tracé, ou trouve :
S66 DES MACIlINRS A TAPEUR.
lin souterrain de 5,500 mètres de longueur, en pente con» tinue de 0'",0287;
Des pentes successives de 0"» 055, 0",028 !, 0",0208, entre* mèU''es(Je courts paliers.
Ces paliers avaient clé inéna^M's dans la prévision de l'installation de plans inclinés avec machines fixes. Cette môme prévision avait fait également limiter à 400 mètres le rayon minimum des courbes, et on n*avait pas voulu joindre aux difficultés déjà bien jLrrandcs du protil des dillieullés de tracé.
naehbics cmplojécs ptat Ica ftagénleim pféaoBlaia. — Le
concours ouvert par le gouvernement autrichien pour les machines destinées à franchir le Sommering, concours dont nous
parlerons quelques pages plus loin, îïvaillieu au moment mémo où s'achevait la ligne de Turin à (iriies. Les ingénieurs piéniontais suivaient avec intérêt ce concours, et ils pensèrent que le type proposé par l'usine de Seraing, réduit à de plus petites dimensions, répondrait à leurs besoins, à la condition toutefois de prendre deux maciiincs du môme modèle accouplées, loyer à loyer.
Chacune de ces machines est à quatre roues couplées ; les dimensions principales sont les suivantes :
Diamètre des roues 1*,068
Surface de chaulTe directe 7**,10
— tubnlaire 65'^,05
— total.' 7'i'"'',l5
Dianit'lic des cylindres 0",rMH
Courso (lu i>i-ton 0 5r»()
Poids de la luachiiit' j^aniie • 27,000'
L'eau et le coke sont emmagasinés dans des réservoirs longitudinaux, placés en forme de cameaux le long de la chaudière.
Les deux machines accouplées sont conduites par trois hommes, un mécanicien et deux chauUeurs. Les deux machines ont
MACIIi.NES LOCOMOTIVKS. 267
entre elles rattache adoptée pour une machine et son tender ; elles s'inscrivent parfaitement dans les courbes.
A la montée, le moteur double pesant 5 i tonnes remorque,
à uru' vilossp do 20 kilom. à riiriin*, 70 à 00 toniios selon Tt'lnl des rails, l'intensité du brouillard, la lorce cl la direction du vent. Le point le plus diilicile à franchir est le souterrain, bien que la pente soit moindre qu'à Texlérieur, l'humidité déterminant un patinage énergique qui exige le jeu incessant des suhlières.
11 est quelquefois lai essairc de mettre à la queue du train une machine de renfort.
La descente présente pcut-élre plus de difficultés que la montée : tout le mécanisme fonctionne h vide ; l'usure des pièces de la inachine est rapide, et les niachines portant dos freins qui agissent directement sur les rails, Tusuro do ces derniers est excessive. Après un parcours de 12,000 kilom. les bandages des machines, en fer aciércux, étaient hors de service
En résumé, la sohilion proposée par les inp^énieurs piémontais a eu le mérite d'être simple et pratique ; depuis prés de quinze ans le service des rampes de Gènes est assuré à l'aide des machines accouplées, et on n'a pas eu à signaler d'accident grave.
La dépense d'exploitalion est considérable; renlretion de la voie, celui des machines, coûtent trois fois plus que sur les sections qui présentent un proûl ordinaire ; mais nous pensons qu'il était, surtout à cette époque, difficile de faire mieux. La seule critique à adresser aux ingénieurs piémontais est d'avoir pris des machines à quatre roues. Le tracé pormelliiit à des machines à six roues de s'inscrire parfaitement sur les voies, et on aurait eu avec plus (radhérencc moins de charge par essieu, ce qui eût diminué la fatigue de la voie. Cette erreur a du reste été réparée, et, en 4862, on a mis en service sur les rampes de Gênes des machines nouvelles ayant chacune six
roues accouplées ; mais rien n'a é(é changé au système général de l'accouplement des machines.
2* Traversée de* Alpe* llori<|ue«. — Chemin de du Sommenag. Iigi»e
de Yienae 4 Trieile.
CoaditloM ê» p«Bte «t 4« «raeé ém la te aww é f i «es Alpes
Koriqneis. — Cuiimic lo cliL'uiiii (le Turin à Cu^nes, le chemin do Vieiiue à ïiicste a une imporlance coiisidéi ahle ; il met en communication TAilemagne du sud avec TAdriati^e, mais il rencontre dans son trajet les Alpes Noriques.
Les versants présentent des déclivités différentes ; cependant, inversement à ce qui a lieu au clieniiu de (îônes, c'est le versant nord qui présente les pentes les plus abruptes. Du côté de Vienne, la hauteur à franchir est de 402 mètres à répartir sur 28'',8, entre le fatte et la station de Gloggnitz. Du côté de rAdnali(|ue, la liauleur à descendre esl de '217 inôtres, n répartir sur 12 kilom. qui séparent le laite de la blation de Murzsusihlag.
Sur le versant nord, le maximum des déclivités est de O'^O^S; les autres rampes sont généralement de O'fOIS et de 0",019.
I,e profil est donc notablement moins mauvais que celui du chemin des Apennins; mais le tracé oi'ire, en plan, de Lien autres difiicuUés, les courbes et les contre-courbes se succédant sans interruption, et le minimum des rayons descendant à 190 mètres.
l.e point culminant est à 885 mètres au-ilessus du niveau de la nier, tandis qu'aux Apennins il n*est qu'à 561 mètres. Cette différence dans Taltilude et dans le climat détermine des conditions d'adhérence très-différentes.
En somme, le choix fait par les ingénieurs autrichiens du tracé du Somniei ing prèle un peu à la critique, et on pouvait trouver, pour la traversée des Alpes boriques, un passage moins
MACUIMES LOCOMOTlVËâ. m
difficile, n est juste d'ajouter que la critique à posteriori est
toujours i'ucilc ; l'œuvre enireprise par l'ingcnimir vénitien Ghéga cl ses collaborateurs n'eu est pas uioius une œuvre gigantesque et qui fait honneur au gouvernement autrichien. S'il y a quelques imperfections dans le tracé, il faut peut-être, au point de vue de Tingénieur, s^en féliciter, car la nécessité d assurer la traction des trains sur un clieniin de fer qui, comme trafic, peut être considéré coninie celui de Paris à Marseille, a dî* terminé la créalion d'un matériel nouveau dont l'étude mérite la plus sérieuse attention.
trichien. — S'inspiraut de l'idée qui avait donné naissance au concours de Liverpool, le {^gouvernement autrichien en ouvrit un pour la construction des machines destinées à franchir les rampes du Soromering. Nous ne pensons pas, toutefois, que cet eiemple puisse être fréquemment imité ; il impose aux ateliers particuliers des dépenses considérables sans chance de rémunération convenable. Il nous paraît plus étjuitable de discuter directement avec les établissements que l'on juge en état de répondre à un programme déterminé, et de garantir, en tout état de cause, le remboursement d'une partie des dépenses faites.
Bé«altat« de ce eoneonrii. — Le COUCOUrs i'ut à pCU prés stérile, au moins au point de vue des résuiluts imincdials. Les quatre machines présentées étaient les suivantes :
Bavaria
Wiener-Neustadt,
Soraing
Yindobona. . .
KKM.
MWàtM M auvfrt.
Aucune ne répondit complètement aux espérances des ingénieurs, ce qui n'empêcha point le gouvernement d'accorder les trois prix prévus daus le programme du concours.
m m MAGUINES A VAPEUR.
M. En^ciili, in^iénioiir aulricliion, anjourfriuii dim imir de i'cxpluitatioii technique de la grande Socirté des chemins de fer autrichiens, et alors un des membres de la commission du Sommering, reprit directement Tétude de la question et proposa une machine qui satisfaisait aux exigences du serrice courant.
Dewerlptlon de la machine EnKfsrth du Mommcrlas. — H
était nécessaire de sortir des formes usitées en Europe pour obtenir une chaudière capable de fournir la quantité de vapeur indispensable à la puissance qu'on voulait avoir à sa dis-
position.
Eu plaçant le foyer entre les deux essieux d'arrière, on ne pouvait lui donner des dimensions suffisantes ; en le plaçant en arrière du troisième essieu, on surcliargeait outre mesure celui-ci.
M. Knportii reporta le foyer en arrière, mais on l'appuyanl sur le premier essieu du tender; il réalisait ainsi une amélioration sérieuse : il soutenait le foyer et l'estait, pour la répartition des poids de la machine proprement dite, dans une limite admissible.
Toutefois la partie du poids de la machine répartie sur le premier essieu du tender et le poids tout entier de celui-ci restaient inutilisés pour Tadhérence, et constituaient, au confraire« un poids mort ajouté aux charges du train. M. Engerth eut l'idée d'utiliser pour radlién'iici* cet énorme poids : il corn- .muniqua, à cet effet, au premier essieu du lendcr le mouvement de la machine à Taide d'engrenages montés sur le dernier essieu de la machine et le premier du tender, et séparés par une roue dentée intermédiaire de façon que l*cssieu du tender pût tourner dans le même sens qui; ceux de la machine.
Le second essieu du tender était relié au piemier par une bielle d'accouplement, de sorte que tout le système, machine, tender, eau, combustible, était utilisé au point de yue de l'adhérence.
MACULNËS LOCOMOTIVES. STi
Les dimensions de la machine Engerth , du Sommcring ,
étaient :
Dianu'tic (li s roues.. • . • l'JOO
Surlacf (!«' cliaurfo 155""î,0«
niaiiiêtre du cylindre 0",47>>
Course du piston 0'",CIO
roi(I< <!<' In machine proprement dite «... 28t,siio
Poids du lender 19 ,200
Pdds total primitif. 48 ,000
Poids porté dans Teiécution ï 56 ,000
Le tender était lié à la machine par un boulon, placé sous la
chaudière entre le deuiième et le troisième essieu, de sorte le tender pouvait prendre un mouvement an^Milaire par rapport à la machine, et que le rectangle maximum ù inscrire dans la courbe des rails correspondait à Técartement des essieux extrêmes de la machine seule.
Transformation en Aufrlehe de la machine En|;erth en urne Machine A H roue** avec tender indépendant. — La macltinc
Engerlh assurait le service, et c'était un point capital. Malheureusement, Texpérience ne répondit pas d'une manière complète aux espérances conçues; les engrenages, notamment, fonctionnèrent mal, malgré le soin apporté à leur construction, malgré la (jualité du métal employé (acier fondu de première qualité). U y eut des rupUuvssi irétjucules que Ton dut renoncer complètement à leur emploi et marcher avec une machine dans laquelle le poids utilisé pour Tadhérence était revenu à 39 tonnes ; encore ce poids n'étaît-il obtenu que par l'addition de caisses à eau sur la machine.
L'emploi de ces caisses à eau pour augmenter radiiérence ne saurait être recommandé d'une manière générale, le poids utilisable allant sans cesse en diminuant avec la consommation de la vapeur. Les machines du Sommerînp: contenant 6 mètres cubes d'eau arrivaient, à rexhvmilé de leur course, à n'avoir plus qu'un poids de 55 toimes au lieu de 59*
m DES MACHINES A VAl»El H.
Après plusieurs essais, les ingénieurs français qui exploitent aujourd'hui le réseau Sud-Aulrichien-Lombard, dont fait partie
la grande ligne de Venise à Trieste, finirent par abandonner la pensée d'utiliser le poids du tender pour radiiéreiice, el ils transformèrent l'ésolùment la machine primitive eu une machine a 4 essieux, avec tender séparé. L*ôcartement des essieux extrêmes devient alors de 5'",438, et on donna un jeu de 2 centimètres aux portées du dernier c.ssii u; avec la rail)le vitfssc de marclic des Irains sur les rampes du Sommcriug, cel écarlement des roues sanscrit très-facilement dans toutes les courbes.
L'adoption d'un quatrième essieu a permis de faire une meilleure répartition du poids sur les roues : avant la transformation, celle répurlilion élail la suivante :
13.700^ iS.SOO» 43.058' 0' (puisqu'il n'exisiMl pas). Après la transformation, la répartition est devenue :
