‹ Des machines à vapeur. Leçons faites en 1869-1870 à l'École impériale des ponts et chausséesChapitre 55 sur 55 · kUûg · texte numérisé non relu

kUûg

4« DES MACHINES A VAl'ElU.

Les bandages sont fixés sur la jante par l'inlermédiaire de rhrets ou de boulons dont la tôte est noyée dans l'épaisseur des bandages. Le fer des rivets ou boutons ne doit pas surpasser en

dureté celui des bandages, car il eu résulterait une usure inégale.

FakrieatioB des hmatém^e». — Les procédés employés pour la fabrication des bandages sont aujourd'hui très-nombreux. Nous passerons en revue les principaux :

i* Barres drMies. Des barres droites sont passées au laminoir et, après avoir ohtenu le prolil normal, rourbées oi soudées; les roues motrices des mucliiiies i\ V(>ya<:eurs ayniil près de deux mètres de diamètre, il faut employer des barres de plus de six métrés de longueur, et on conçoit toutes les diflicultés que présente d'abord la courbure parfaitement régulière de semblables pièces et surtout la soudure des extrémités. Pendant bien des années, on n'a pas connu d'autre mode de fabrication, et la fréquence des ruptures qui se proiluisaieiil au point de soudure faisait vivement désirer la découverte d'un procédé meilleur. Quelques usines cependant ont conservé la fabrication des barres droites et elles sont arrivées à opérer la soudure d'une manière irréprochable ; nous croyons ce|)endant que ce procédé ne tardera pas à disparaître et que l'on ne se servira plus que de bandages sans souduie.

2° Bandages sans soudure. La fabrication des bandages de cette nature comprend deux périodes : dans la première, on forme une masse métallique annulaire ; dans la seconde, à l'aide de laminoirs circulaires, on augmente successivement le diamètre de cet anneau en réduisant son épaisseur, et on arrive à une précision telle que le bandage ainsi formé peut être mis sur le faux cercle et employé sans être tourné.

Ce mode de laminage circulaire est commun à tous les procédés; mais la masse annulaire s'obtient par des méthodes très-difîérentes. On a commencé par rouler en anneau de longues barres de fer, en formant ainsi un paquet ayant de Vana-

l'ULNClPAUX ORGANES DKS MACIIINF^S A VAPEUR. iflS

logic avec les grosses bottes de fil de fer ; cet anneau chauffé au blanc soudant et martelé deyenait une masse compacte et homogène.

La maison Krupp détache d'un bloc d'acier fondu une masse

ci»rresponilanle au poids du bandage à fabriquer et ouvre cette masse à l'aide de coins d'une épaisseur croissante, de manière à la convertir en anneau. Primitivement, on faisait à froid dans la masse une première fente longitudinale ; on perçait deux trous circulaires de;2 à 5 centimètres de diamètre, que Ton réunissait par un sillon ouvert au moyen d*une scie circulaire. Ce procédé a été abandonné, et la fente est obtenue directement sous le marteau-pilon.

Enfin, dans diverses usines françaises, on coule, à l'aide du convertisseur Bessemer, un anneau régulier qui, repris sous le marteau-pilon, reçoit une première ébauche.

Dans toutes ces fabrications sans soudure, le marteau-pilon remplit le j)remîer rôle, car lui seul peut donner par le martelage la cohésion nécessaire au métal.

Plusieurs brevets ont été pris pour la fabrication des bandages sans soudure, et il est difficile de dire h qui en revient Thonneur. 11 existe un brevet au nom de Bourdon, et Tauteur du marteau-pilon peut aussi revendiquer le bandage sans soudure.

Choix dn métal. — On emploie, ou plutôt on employait en France des bandaj.'(;s de trois natures :

£n fer aciéreux, En acier puddlé.

En acier fondu.

L'acier fondu présente sur les deux autres métaux une supériorité telle que Ton peut prévoir le moment où cette sub-

• sfanco sera seule employée pour les bandages des machines, des voilures et même des wagons.

La France est, à cet égard, en retard sur l'Angleterre et surtout sur rAUemagne. La vulgarisation des procédés d'aciération

nous peritieltra de nous inellie au niveau des nations voisines.

Kous n'entrerons pas dans la question des pi ix des bandages, nous sommes à une époque de transition et les chiffres cités une année ne sont plus vrais Tannée suivante. Il y a toutefois une observation à faire au sujet du prix du bandage.

Les bandages ont uni' épaisseur d'environ 55 à 60 niillimctros ; mais on doit les rejeter quand relie éj)aisseur est rédnilc à 28 ou 50 millinièlres. Il n'y a donc d'utilisable et d'utile que la première épaisseur du bandage, la seconde n'ayant qu'une valeur de matériaux de rebut, n importe dès lors d'examiner, non plus quel est le prix du bandage total, mais quel est le prix du cenliniètre d'épaisseur utile. A ce point de vue, les bandages en acier naturel ou en acier pnddlé ont offert longtemps un avantage marqué sur les bandages en acier fondu.

Acton WÊàMÊmm, — Dcs considérations semblables avaient conduit les constructeurs à la fabrication des aciers mixtes. Ces aciers se composaient d'une lame d'acier fondu soudée sur dn fer ordinaire et laminée de façon que la surface roulante du bandage fût en aricr, tandis que la partie iiiléiienre restait en fer. Celte disposition répond tliéoriquenient aux véritables données de la question : avoir une matière dure pour la partie du bandage qui travaille et qui s'use ; avoir une matière moins dure pour la partie du bandage formant masse.

Les aciers mixtes ont été fabriqués avec un grand succès par jMM. Verdié et C'*, de Finuiny. Dans leui procédé de ral)ri( alion, l'acier en fusion est coulé sur une lame de 1er ou sur un anneau de fer préalablement cbauffé au rouge blanc dans un four à réverbère, et au moment d'effectuer la coulée, on saupoudre de borax la surface du fer, de manière à dissoudre les oxydes qui tendent à se former.

Cette lame, mise au laminoir ou sous le marteau, ne porte aucune trace de soudure, et la transition du fer à l'acier est complète et régulière.

Ces procédés ont été employés ponr la fabrication des es-

PRINCIPAUX ORGANES DES MACHINES A VAPSyR. 415

sieuxaux fusées desquels on donnait une enveloppe en acier, et pour la fabrication tles rails dont la surface frollanfe était également faite à l aide d'une mise en acier. Les ingénieurs chargés de rcxploilation des lignes du réseau Sud-Âutrichicn -Lombard avaient donné un grand développement à cette fabrication aujourd'hui abandonnée.

La vulgarisation des procédés de fabrication de l'acier, l'abaissenienl continu de sa valeur ont arrêté les recherches relatives à l eniploi de ces matériaux mixtes, et tout le monde est aujourd'hui d'accord sur les avantages que présente l'homogénéité dans la fabrication.

BebUkNi * olMcrver eatre le méuU des hmmémgtm et eeM étm

ndu. — Si on supposait à la fois un rail cl un bandage parfai- Icnicnl du[*s et otlrant Tun et Fautre des surfaces j)arraitenient polies et impénétrables, le phénomène de Tadhérencene pourrait se produire, et les roues de la locomotive tourneraient sur place. U existe donc une relation à observer entre la dureté relative des métaux à employer pour la fabrication des bandages et la dureté des rails. I/cmploi dos rails en acier ne présentera peut-être pas sur les sections à fortes décli\ités tous les avantages que l'on en espère, et il faudra probablement se résigner à une usure rapide de ces voies.

DMre «es Mméaces. — Les bandages périssent de deux manières différentes :

1 Par usure,

2° Par suite d'avaries.

On ne conserve pas un bandage quand son épaisseur est réduite à :

0*,030 ou 0*,032 pour les machines, 0",025 ou 0",030 pour les tenders,

0"\02{) on 0"',(V22 pour les voitures et les wagons.

L'usure n'a point lieu d'une manière régulière: la snriace laminée du bandage, la croûte^ comme on dit dans les ateliers, résiste bien plus longtemps que les surfaces données par le

416 DES mCUlNES A VAPBOR.

tour et qui correspondent à rintèrîeur de la masse du bandage.

Les avaries les plus fréquentes sont :

La rupture.! la soudure pendant les grands froids, I/cxfolialion de la surface frottante, L'écrasement du métal sur quelques centimètres de longueur,

La séparation du boudin du corps du bandage.

Ce n'est que par une surveillance incessante que l'on combat le développement de ces avaries, il est rare qu'elles se produisent subitement ; elles s'annoncent par une fissure, par une altération de surface qui commandent la mise au rebut immédiate du bandage.

L'usure des bandages ne provient pas seulement du travail effectué. La nécessité de conserver aux roues accouplées dans une macbine un diamètre mallu'niatiijuement le même, oblige souvent le mécanicien à faire mettre sur le tour des roues parfaitement saines, mais qui doivent être ramenées au diamètre d'une roue qui a dû être réduite pour une cause quelconque.

» MtM>i» émm kMrfatM. — La durée moyenne des bandages varie avec la nature du métal employé et la nature du matériel.

Le tableau ci-après indique les résultats obtenus sur divers réseaux français :

ACIBR ?rATUIlEL OC ACIKR PCODU:.

Marliiiips il voyageurs 95.000 à 100.000'

Machines a marchandises 75.000 à SO.OOO

Tenders 100.000 à 110.000

Voitures et wagons 175.000 à 180.000

laSHcnec dru rniwrfcf t r—nra ûf\u haMag** ~ U n'est pas

nécessaire d'insister beaucoup sur l'influence que les courbes de faible rayon exercent sur l'usure des bandages. La machine ne reste sur la voie que par la présence des boudins des roues, et si les courbes sont roidcs, lu pi cssion des rails contre les bou-

dins (lélerroine l'usure, nous dirons presque la destruction de ces derniers au bout d'un temps très-court.

Sur les rampes du Brenner tracées avec des courbes de 2S5 mètres de rayon, le bandage des roues d'avant de la machine

est hors de service après 30 ou 55,000 kilomètres. Comme le boudin seul est usé, on a pu prolonger la durée de ces bandages en mettant le premier essieu à la place du second et réciproquement; le second essieu, en efTet, n*a presque pas à souffrir des réactions de la voie, et la présence d'un boudin très-amiricî ne comporte aucun danger.

S 8. — Aoeenoira de la machine locomotive.— Caines à 6iii.<— Teoden.

Freins i main ou à ntpeur.

Nous désignons, sous le nom d'accessoires de la machine lo-

comolive, les sabliers, le sifflet, les chasse-pierres, les robinets graisseurs, les purgeurs. (Nous uc dirons que peu de mots de chacun d'eux.

»«>Uw. rmn^m^t. — Lorsque Tadhérence résultant du poids qui charge les roues motrices n'est pas suffisante, les roues, au lieu de tourner sur les rails et d'imprimer un mouvement

de translation à la machine, tournent sur elles-mêmes et la machine reste immobile ; on dit alors que la machine patine.

Le patinage se produit quand le rail est gras et mouillé par le brouillard ; ladbérence est pour ainsi dire nulle, et les roues tournent sur elles-mêmes avec une grande rapidité; de plus, la dépense de vapeur est considérable et, sans produire un effet utile, toute l't^m approvisionnée est épuisée. 11 ai rivait souvent qu'uue machine, prise par le patinage, restait sur la voie, et que le mécanicien était obligé de jeter son feu.

Les feuilles mortes humectées produisent un patinage éner^ giqoe.

Dans certaines saisons de *rannée« lorsque la terre est cou-

418 DBS MACHINB A TinOR.

verte d'une poussière iine rendue humide, le patinage se produit périodiquement.

Sur un rail mouillé, mais propre, l'adhérence est parliaile. Les trains marchent parfaitement en temps de pluie.

Cette remarque mit fait proposer de nettoyer le rail par un jet de vapeur lancé en avant de la roue; seulement la chaudière se serait épuisée pruniplemcnt. On n'a pas liouvé d'aulre moyeu de prévenir le patinage que de mettre du sable bur le rail.

Autrefois, eu cas de patinage, le chauiîcur descendait de la machine et jetait à la main le sable sur le rail; on conçoit la perte de temps et l'imperfection inhérente à ce procédé.

On a employé ensuite des boites à sable, qui avaient inconvénient de jeter loulà coup une niasse de sable en avant de la roue.

Aujourd'hui on se sert de sabliers munis d'aubes hélicoïdales ; le mécanicien meut cette hélice à la main, et à chaque tour une petite quantité de sable descend sur la voie par un petit tube vertical. Le sable est placé dans une botte fixée au dôme de la machine et ainsi séché à peu de frais.

Il faut avoir soin d'employer du sable siliceux. Les sables calcaires en s'écrasant forment mastic.

MfM * ^m§mmr. — Le sifflet à vapeur est placé k l'arriére de la machine, è la portée du mécanicien qui s'en sert pour donner les différents signaux. 11 se compose d'un réservoir percé d'une fente annulaire très-étroite, au-dessus de laquelle est placée une cloche en bronze à bords amincis. En ouvrant un robinet ou une valve, la vapeur vient frapper la cloche et la fait vibrer.

ciwe.pignpM. — Un chasse-pierres est une barre de fer de forte dimension placée à l'avant de chacune des roues et destinée à écartcf les obstacles qui peuvent se trouver sur le rail Gomme la machine obéit souvent à des mouveuuMits d'oscilla* tion, il est nécessaire de laisser la pointe du chasse-pierres à b centimètres au-dessus du niveau du raiL

PRLNCIPAUX ORGANES DES MACHINES A YAI'EIR. 419

Le chasse-pierres est soutenu en son milieu par une barre de fer rdiée obliquement soit au châssis, soit aux plaques de garde des roues d'ayant.

Quand une machine est appelée à faire un service dans les deux sens, c'est-à-dire à marcher lender en avant» l^administration supérieure a ordonné la pose de chasse-pierres près des roues d'arrière du tender.

En temps de neige, on attache à chaque chasse-pierres de gros balais dont Textrémité affleure le rail. Cette disposition est suffisante pour dégager le rail lorsqu'il n'est tombé que de faibles quantités de ueige. Dès que la neige devient abondante, il faut recourir à des moyens plus énergiques.

mMmttitm ifiwiM. — Toutes les surfaces frottantes, boites de tiroirs, tiges de pistons, tètes de bietle dans les glissières doivent constamment être lubrifiées par de l'huile; les robinets graisseurs remplissent ce but. Il convient de multiplier ces petits appareils et de ne pas demander à un seul de distribuer l'huile en deux ou trois points de la machine.

■oMmm g»f . — La vapeur se condense dans le cy lindres par diverses causes : entraînement mécanique de l'eau hors de la chaudière, refroidissement dans les temps d'arrêt condensation résultant de la détente. Il est indispensable de donner issue à cette eau qui forme obstacle à la marche du piston ou qui, entraînée par la vapeur, retombe en pluie sur le mécanicien. Deux robinets placés à Textrémité de chaque cylindre sont commandés par un levier à la main du mécanicien ; ils doivent être fréquemment ouverts pour assurer l'évacuation de l'eau.

c«i—r« * 9mm. — Nous avons parlé des maclnnes-tenders et des machines de gare, qui portent directement leur eau dans des caisses latérales à la chaudière. Ici nous ne ferons qu'une observation, c'est qu'il importe de disposer ces caisses de façon que la charge d'eau soit uniformément répartie sur les essieux moteurs; s'il en était autrement, si, par exemple.

toute la charge d*eau reposait sur un seul essieu moteur, la répartition des poids varierait constamment avec la dépense d'eau et les roues accouplées marcheraient dans des conditions

défavorables.

Tenden. — Lc toiidcr est Ic chîn'iol porlnnl le coinhii>lil)lo, l'eau, les outils, les matières grasses nécessaires à i alimentaion et au service de la locomotive.

n est monté sur 4, 6 ou même 8 roues.

Sur les sections à profil ordinaire, lestenders à 4 roues sont trés-suffisants. Sur les sections à profil accidenté on peut trouver avantn;:e à employer de lourds tondersà 6 roues qui fonctionnent comme freins.

Poids et eapMité. — F.e poids des tcnders varie :

De 5,000 à 12,000 kilog., vides;

De i0,000 & 20,000 kilog., pleins.

Ils peuvent porter, selon les modèles, de 5 à 8 mètres cubes d'eau, et 1,000 à 1,000 kilog. de eoinhiislible.

Un tel approvisionnement de coiiihusliljle dépasse les besoins d'un voyage ordinaire; m;iis on a trouvé avantage à donner au mécanicien la quantité de combuslibie nécessaire à un double voyage, aller et retour; on diminue ainsi le nombre des lieux de dépôt des combustibles, celui des agents distributeurs, etc., etc.

Des coffres sont placés sur le tender : un ^'rand, à l'arrière, contient les gros outils, pinces, crics, verrins, uliles en cas de déraillement; d'autres, disposés à Tavant, renferment les approvisionnements de matières grasses, les outils à main, quelques vêtements de rechange ou des provisions de bouche pour le mécanicien et le chauffeur.

L'attelage du tender se fait avec la machine au moyen d'une barre dite; d'attelage^ traversée à chaque exlrémitè par un trésgros boulon; deux chaînes de sûreté complètent ce mode d'attache.

La communication de Feau du tender avec la machine s*ef •

PRINCIPAUX ORGANES DES MACULNbS A VAPEUR. 4SI

feclue à l'aide de boyaux en toile, en cuir ou en caoutchouc, terminés par des vis ou par des appareils à rotules. Il suffit de jeter un coup d*œil sur ces appareils pour en comprendre le

jeu.

PrincH «i>«a. — Les tendcFs s'emplissent en s'an étant devant les grues hydrauliques. La boite d'admission de l'eau dans le tender est percée de trous de faible diamètre, mais en grande quantité, de manière à retenir les corps solides qui pourraient être entratné<( dans les prises d'eau.

PrelnM nur Ion niachinm. — NuUS n'avoMS paS à examiner ÎCÎ

la question géni-rale do la réparlilion des iVeiiis dans un train. Nous avons déjà dit combien l'utilisation du poids de la machine comme force retardatrice remplissait un réle important dans cette question de la répartition des freins, et montré que le problème de riitilisation de la machine était admirablement résolu par remploi de la coulie-vapeur et la réalisation des idées de M. LeCliatelier.

Il nous reste seulement à parler des appareils mécaniques dontrinslallationaété faite ou proposée sur les machines et les tenders.

Sur les machines, cette installation a été longtemps consi-

ïlérée comino dangereuse. On craignait que les réactions tangenlielles dues aux saboLs des freins ne déterminassent des désordres dans le mécanisme de distribution. Pour les machines à roues libres, on supprimait toute difBcuité en ne faisant agir les sabots que sur les roues libres; pour les machines à essieux conjugués, on a reporté Tactiondes sabots sur les rails, ou on s\>st contenté d'agir sur les roues conjuguées dans le cas où les machines ne sont animées que d'une faible vitesse.

Le chemin de fer du Mord est le premier chemin qui, en France, ait adopté sur une grande échelle les freins sur les machines locomotives. Sur les machines Grampton, les freins agissent à la fois sur les 4 roues libres.

Sur les autres chemins de lér, l'emploi des freins .^ur b s

machines a été généralement limité aux niachînes de manœuvre ou de gare ; on a mis indifféremment des sabols sur 2 roues ou sur 4 roues. L'emploi de deux sabots a paru suffisant dans la plupart des cas, et leur installation est beaucoup plus simple que celle d'un frein à quatre sabots.

Tous ces freins sont des freins à main à la disposition du mécanicien et du chauffeur ; on a cherché à en commander la marche par de la \apeur prise à la chaudière, mais on n'a pas obtenu de bons résultats.

Dans la machini' Steierdorf , dont nous avons longuement parlé, deux cylindres verticaux sont placés sous le corps cylindrique de la chaudière, les pistons de ces cylindres agissant sur les leviers des freins des roues. Dés que le robinet d'introduction de la vapeur est fermé, les pistons retombent et le frein est desserré.

Enfin, les freins agissant direclemenl sur les rails ont été et sont encore employés par les macbines qui font le service de la rampe de Gônes. L'action de ces freins est trés-énergique et ne détermine aucune réaction dans l'organisme de la ma* chine; mais elle est destructive pour les raib, et nous ne saurions conseiller l'adoption de celte disposition.

Frein» mur 1cm lenders. — Jusqu'à la régularisation, par M. Le Chatelier, de Temploi do la roiitie-vapeur, le véritable frein, dans un tiain, a été le Irein du tender, et» dans tous les cas, il jouera le réle le plus important.

Nous ne décrirons pas les dépositions nombreuses proposées pour les freins ; plusieurs satisfont à la condition qui nous parait devoir être réclamée avant toutes choses, la rapidité dans racliou. Il faut qu'en face d'un danger imminent, le mécanicien ait sous la main un moyen d'action énergique, mais surtout immédiat» sauf peut-être à perdre du temps pour desserrer le frein et rendre aux roues leur liberté de rotation.

On a beaucoup discuté sur la préférence à donner aux sa-

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PRINCIPAUX ÛKGàNKS DEi> MÂCUliNES A VAPEUR. 4S3

bots en fer ou en fonte, sur les sabots en bois. Pour une action intermittente et de courte durée, les sabots en bois suffisent parfaitement; mais quand l'action du sabot doit être continue,

il est indispensable d'employer les sabots en fer. Sur les rampes du Brenner, un sabot en bois était mis hors de service au bout d'un voyage, souvent même à moitié chemin ; ils ont été remplacés par des sabots en fer qui fonctionnent de la manière la plus régulière.

g 9. <— Stabilité des madiines locomotives. — Contre-poids.

ttiaifiiiinB «M «ediM pwiifcatiiiea. — On dit qu'une machine est stable quand, dans son mouvement de translation, toutes les parties qui la composent semblent glisser parallèlement à la voie. Il n'en est ainsi que très-rarement, et au mouvement de translation général de la machine viennent s'ajouter des mouvements secondaires très-impoi tants, dus à des actions perturbatrices dont il est difficile d'apprécier la valeur,- souvent même la nature.

On a cependant distingué dans ces actions perturbatrices quatre effels différents, et qui ont reçu les désignations suivantes :

1** Mouvement de laceL — Oscillation autour d'un axe vertical passant ordinairement par le centre de gravité de la machine.

2* Mawemmt de galop. — Oscillation autour d'un axe horizontal transversal à Taxe de la voie sur laquelle circule la

machine.

3** Mouvement de roulis. — Oscillation autour d'un axe horisontal parallèle à la voie.

4' McuomaU de tangage. — Translation longitudinale d'avant en arrière.

Les trois premiers mouvements sont des déplacements angu-

laires. l e dernier, ainsi que le mouvement général de la machine, sont des translations.

Dans la marche ordinaire de la machine, ces actions perturiNitrices se eompautU entre elles, et il en résulte une irrégularité générale bien dif6cile à définir géométriquement.

Les mouvements accidentels sont dus k trois causes différentes :

1" Construcliou et étal de la voie;

2° Construction et élat d'entretien des machines;

3* Inertie et réactions des pièces de la machine qui sont soumises à un mouvement propre, indépendant du mouvement général de la machine.

laiiuenee de la vole. — L'influence de la construction de la voie n'a pas besoin d'ôtre discutée: les leçons sur les clicmins de fer indiqueront les mesures à prendre pour obtenir une voie parfaitement solide et un hon état d'entretien. L'entretien est d'ailleurs un travail de chaque jour, et une voie ne saurait jamais être abandonnée à elle-même, Faction des machines ayant pour conséquence d'aggraver rapidement les délormations qui peuvent se produire dans la voie ; aussi celle-ci doit-elle être Tobjet d'une surveillance incessante. La gelée et le dégel sont, comme agents physiques extérieurs, les plus à redouter par suite des contractions et des dilatations qu*ik produisent et de la manière dont ib agissent sur le ballast.

On peut se rendre compte des principales réactions que l'état de la voie transmet aux machines :

1° Si la voie bien dressée en profil longitudinal est mal dressée en plan et que les rails forment une ligne ondulé latéralement, les roues étant coniques porteront l'une et l'autre sur des rayons difTérents, il y aura déviation du côté où le rayon de contact sera le plus petit, jusqu'à ce que le boudin de cette roue, venant buter sur le rail, renvoie la machine de l'autre cété, et ainsi de suite; il en résulte un mouvement de lacet.

2" Le jeu variable qu*on laisse aux boudins sur les raik,

PRINCIPAUX OAGâI«£S DES MACHINES A VAPEUR. 425

dans les parties courbes surtout, est également une cause du mouvement de lacet.

3* Si la voie est mal dressée en profil longitudinal, si les dépressions ne se reproduisent pas symétriques des deux côtés,

il en résultera un mouvement de lacet uni à un mouvement de roulis.

4° Si quelques traverses fléchissent tout d'une pièce, il en résultera un mouvement de tangage.

5* Enfin, la construction de la voie, en la supposant même

parfaitement exempte de ressauts brusques, indue encore par la suirl(''valion du rail extérieur dans les courbes.

Cette surélévation qui, en principe, ne devrait être que juste suffisante pour empêcher le renversement des wagons par la force centrifuge, peut être diflicilement calculée, à cause des grandes différences qui existent entre les vitesses de marche des divers trains.

Éuit de la machine. — La construction et l'état d'entretien de la machine ont, sur les mouvements, une influence évidente.

Les défauts de la machine dont l'eiTet est prépondérant, sont ;

Le non-parallélisme des essieux ;

L'usure des boudins ;

L'inégalité du diamètre des roues ;

L'usure inégale des bandages qui bientôt deviennent méplats par Fusage ; Enfin, le jeu des boîtes à graisse.

Toutes ces causes de mouvement sont accrues par les réactions réciproques de la voie et des machines, qui accélèrent la détérioration de Tune et des autres.

iMvOe dem pièces de laMacbine. — Ënfm, en Supposant une voie en parfait état, une machine aussi parfaite que possible, on doit tenir compte des actions perturbatrices qui se développent par le mouvement môme des pièces du mécanisme.

4M DBS NACHUIEB k YAFCDR.

Que l'on suppose un homme marchant à piiul et en ligne droite, mais forcé de l'aire passer incessamment un poids de son bras gauche à son bras droit, et réciproquement, sa marche sera évidemment modifiée et retardée par une pareille sujétion. Il en est de même d'une machine locomotive, elle ne se meut pas comme une masse inerte dont toutes les parties conservent d'une Hianirre immuable leur position relative; les pistons des cylindres avancent et reculent; placés à droite et à gauche de raie deûgurelongitudinal de la machine, ils donnent naissance à un couple qui tend à faire osciller la machine autour d*un axe vertical qui se déplace avec la machine.

Pour les roues motrices, les choses se passent d*une autre manière : toutes leui s pcirlios sont soumises à l'action de la force centrifuge. Sur les parties symétriques il y a équilibre ; mais là où cesse la symétrie cesse 1 équilibre, et la force centrifuge agit sur le bouton de manivelle et sur les pièces qui sont attachées à celui-ci de manière à solliciter successivement en avant et en arrière Tessieu moteur. On a cherché à mesurer par le calcul l'intensité de celle force, et on a trouvé qu'elle était égale à celle qui serait exercée par une masse placée au centre du bouton, de la manivelle, et égale à la masse de la manivelle, de la bielle, de la tige du piston et du piston lui-même.

BxpéfftoMM ë» ■. Moitoa. — Ges indications théoriques ont été vérifiées par les expériences de M. NoUau, ingénieur à Altona, au moyen d'une machine suspendue à la charpente d'un atelier. Dés que l'on introduisait la vapeur dans les cylindres il se produisait deux niouveuumls trcs-dislincls :

1** Un mouvement de va-et-vient en avant et en arrière, d'une amplilude totale de 4 pouces environ, osciUation comparable à celle d*un pendule ;

T Une oscillation horizontale transversale vers la boite à fumée.

Emploi de eoit— poUUi. — M. Noilau chercha à faire disparaître eed effets au moyen de contre-poids convenablement

disposés, près de la jante des roues motrices, dans un njon opposé à celui sur lequel se trouvait le bouton de la manivelle.

Dès que ces contre-poids furent posés, le premier mouvement d'oscillation disparut, mais le mouvement de va-et-vient horizontal persistait; en augmentant les contre-poids, M. Nollau put annuler ce second mouvement, mai$ le premier reparut.

La conclusion à tirer de ces expériences anciennes et peu connues (1847) était que l'addition des contre-poids ne saurait contre-lialancer la totalité des actions perturbatrices qui se développent dans une machine, dans le sens vertical et dans le sens horizontal. On peut dôlerinincr pnr le calcul, au moins approximativemenl, Timporlance dos contre-poids qui annuleraient chacune de ces actions perturbatrices. Mais en ajoutant tous ces contre-poids les uns aux autres, on dépasse le but que Ton se propose, et on détermine de nouvelles causes d'irrégularité dans la marche de la machine.

M. Le Chatelier, ingénieur en chef des mines, a publié des travaux très-intéressants sur la théori»' des contre-poids et sur la manière de les calculer; mais Texpérience n'a pas confirmé toutes les conséquences de ces calculs, et elle a démontré qu'il était prudent de s'arrêter aux contre-poids qui assurent Téquilibre vertical.

Exacte réparticloii des p9tA» ëmmm Im wamtMmm, — - La bonno

répartition dos poids dans uiio macliine locomotive a une Irésgrande importance au point de vue de la stabilité, rsous avons cité des machines à roue motrice indépendante au milieu et dans lesquelles le centre de gravité tombait sur l'essieu même; la machine était en équilibre instable sur cet essieu, et la moindre secousse imprimée aux roues d*avant suffisait pour cnliaiiior la machine hors des voies. Sans arriver à cette situation extrèinO) une mauvaise répartition dos poids peut entraîner une usure exceptionnelle d*un bandage et des réactions dans les bielles d'accouplement.

Dans d^autres circonstances, un jeu de deux è trois oonti-

498 DES lUCHlNES A TAPEUR.

mètres donné à un essieu pour faciliter l'inscription d'une machine dans une coui-l)o de petit rnyon, peut occasionner des dérangements dans le mécanisme général.

Aussi ne craignons-nous point de dire, non comme une banalité, mais comme la conséquence de l'expérience, que rien n'importe plus à la stabilité d'une machine (|u'une élude approfondie de la réparlilion des poids accompagnée d'une exécution assez parfaite dans l'ajustage pour que rien en marche ne vienne troubler cet équilibre.

La question de Timportance de la répartition des poids dans une machine locomotive a été récemment signalée en Allemagne par un ingénieur trés-distingué, M. de Weber. Ijbl résistance transversale que présentent à l'écarlenient deux rails parallèles maintenus [)ar des clicvillottos ou des coussinets n'est pas trèsgrande; cette résistance n acquiert une véritable valeur que si les rails sont chargés verticalement; or, si par suite de perturbations intérieures un essieu vient à n'être plus changé, il cesse d'eiercer sur le rail une action verticale salutaire, et ce dernier peut être déplacé transversalement sous un effort asseï médiocre, ('es considérations nouvelles donneraient l'oxplication de dérailieuienls survenus dans des conditions deuieurécb jusqu'à ce jour inexpliquées.

Fia DU TUMb TREUIER.

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