MATÉRIEL ROULANT
CL — Prescriptions de l'administration, — Le cahier des charges imposées aux Compagnies porte :
a Art. 32. — Les machines locomotives seront construites sur I) les meilleurs modèles ; elles devront consumer leur fumée et satis- 1) faire d'ailleurs à toutes le^ conditions prescrites ou à prescrire par » l'Administration pour la mise en service de ce genre de machines.
» Les voitures de voyageurs devront être également faites d'après 0 les meilleurs modèles et satisfaire à toutes les conditions réglées n ou à régler pour les voitures] servant au transport des voyageurs » sur les chemins de fer. Elles seront suspendues sur ressorts et n garnies de banquettes.
0 II y en aura de trois classes au moins.
» Les voitures de première classe seront couvertes, garnies et » fermées à glace ;
» Celles de deuxième classe seront couvertes, fermées à glace et » auront des banquettes rembourrées ;
D Celle de troisième classe seront couvertes, fermées li vilre, et 0 munies de banquettes à dossier.
» L'intérieur de chacun des compartiments de toute classe con- D tiendra l'indication du nombre de places de ce compartiment.
» L'Administration pourra exiger qu'un compartiment de chaque » classe soit réservé, dans les trains de voyageurs, aux femmes n voyageant seules.
)) Les voitures de voyageurs, les vs^agons destinés au transport » des marchandises, des chaises de poste, des chevaux ou des bes- » tiaux, les plates- formes et, en général, toutes les parties du ma- )) tériel roulant seront de bonne et solide construction,
» La Compagnie sera tenue, pour la mise en service de ce ma- » tériel, de se soumettre à tous les règlements sur la matière.
» Les machines locomotives, tenders, voitures, wagons de toute » espèce, plates-forores composant le matériel roulant, seront con- )> stamment entretenus en bon état. »
Comme nous Tavons déjà fait ressortir dans le chapitre de la construction, les prescriptions de l'Administration sont encore ici trop étendues, et vont contre le but proposé. Cette réglementation est excessive. Pourquoi, en effet, prescrire que les locomotives brûleront leur fumée lorsque cela ne se fait nulle part? que les voitures à voyageurs seront couvertes, à compartiments et qu'elles auront, suivant la classe, des banquettes rembourrées ou non?
A notre avis le cahier des charges n'aurait dû porter que cette simple mention.
Le matériel roulant devra être entretenu en bon état, et l'Administration, à la fin de la concession, ne s'engage à reprendre que les voitures et les machines les plus perfectionnées, c'est-à-dire celles offrant la plus grande somme de commodité, de confort et de sécurité.
Qu'on ne s'étonne donc pas si, aujourd'hui, sur tous nos chemins de fer, on ne rencontre qu'un type de voiture monotonément uniforme. Ce résultat est dû entièrement à l'Administration, qui a fait pour l'obtenir tout ce qu'il y avait à faire. Ne s'est-elle pas engagée à reprendre le matériel tel qu'il est constitué?
Pourquoi dès lors, les Compagnies chercheraient-elles à faire mieux ?
En effçt, l'art. 36 du cahier des charges porte : « A l'époque fixée pour l'expiration de la concession, et paf U » seul fait de cette expiration, le Gouvernement sera subrogé ^ » tous les droits de la Compagnie sur les chemins de fer et ses cife* » pendances et il entrera immédiatement en jouissance de tous » produits.
» La Compagniesera tenue de lui remettre en bon étatd'entreli ^ » le chemin de fer et tous les immeubles qui en dépendent, quel'^
i> qu'en soit rorigine, tels que les bâtiments des gares et stations, » les remises, ateliers et dépôts, les maisons de garde, etc. Il en » sera de même de tous les objets immobiliers dépendant égalen ment dudit chemin, tels que les barrières et clôtures, les voies, » changements de voies, plaques tournantes, réservoir d'eau, grues » hydrauliques, machines fixes, etc.
(( Dans les cinq dernières années qui précéderont le terme de » la concession, le Gouvernement aura le droit de saisir les revenus »> du chemin de fer et de les employer à rétablir en bon état le che- »» min de fer et ses dépendances, si la Compagnie ne se mettait pas » en mesure de satisfaire pleinement et entièrement à cette obli- »» gation.
)) En ce qui concerne les objets mobiliers, tels que le matériel »> roulant, les matériaux, combustibles et approvisionnements de tous »> genres, le mobilier des statipns, l'outillage des ateliers et des n gares, l'Etat sera tenu, si la Compagnie le requiert, de reprenn dre tous les objets sur l'estimation qui en sera faite à dire d'experts, »> et réciproquement, si l'Etat le requiert, la Compagnie sera ten nue de les céder de la même manière.
» Toutefois, l'Etat ne pourra être tenu de reprendre que les ap- »> provisionnements nécessaires à l'exploitation du chemin pendant » six mois. »
Cil. La locomotive. — L'installation des chemins de fer remonte au siècle dernier. Ces chemins seraient restés ce qu'ils étaient alors, si on n'eût trouvé le moyen de faire parcourir leurs rails par des machines roulantes, remplaçant les anciennes machines fixes.
La première machine est due à un Français, Nicolas-Joseph Cugnot, qui l'imagina en 1767.
Vingt-sept ans plus tard, c'est-à-dire en 1784, James Watt et Boulton construisent les premières machines anglaises.
En 1787, l'Américain Olivier Evans transforme et améliore les premiers essais.
Jusque-là, les machines locomotives couraient sur la route; les wagons seuls roulaient sur les rails. Ce n'est qu'en 1802, que Richard Trévithick, ingénieur anglais, pensa à établir une machine pouvant circuler sur un chemin à ornières.
Suivant le même ordre d'idées, de 1811 à 1813,MathieuMurray
et Hedley font subir à ces machines de sensibles modificatio
En 1814 apparaît la première machine de Georges Stephens qui, en 1816, fut transformée de fond en comble, simplifiée et re due plus pratique.
En 1824, Hackworth, modifiant les machines de Stephensc^^o, leur fit subir de grandes améliorations, de sorte qu'elles pur^^nt être utilisées à remorquer des trains de voyageurs sur le cheixz»in de fer de Darlington.
En 1827, les ingénieurs français rentrent en lice : M. Séguin, directeur du chemin de fer de Saint-Etienne à Lyon, substitue «au bouilleur imaginé par Stephenson et Hackworth, un certain nomt^re de tubes de petit diamètre et de faible épaisseur, et injecte daas la cheminée un jet de vapeur destiné à activer le tirage.
C'était le dernier mot, le dernier perfectionnement qu'attend»* l'invention nouvelle; désormais la locomotive était créée, les distances disparaissaient devant cette rapidité de parcours qui no «JS étonne encore aujourd'hui.
Pour se rendre compte de l'état de la question en 1829, no^J» n'avons qu'à copier une pièce en date du 25 août 1829, émana wni du bureau du chemin de fer de Liverpool à Manchester, offrant vm n prix de cinq cents livres sterling au constructeur qui remplirait l^ conditions suivantes :
a r La machine doit consumer sa propre fumée, conformémeï^l » à l'acte du Parlement de la septième année du règne de Gear- » ges IV.
» 2"* La machine pesant 6 tonnes doit être en état de traîner, » chaque jour, sur un chemin bien construit et de niveau, u*^ ») convoi de chariots du poids de 20 tonnes, eau et approvisîon- » nement compris; elle parcourra 10 milles par heure, et la prefi- » sion dans la chaudière n'excédera pas 50 livres par pouce carré.
» 3"* La chaudière sera munie de deux soupapes de sûreté, dont » l'une sera hors de la portée du machiniste; ni l'une ni l'autre tie » pourra être fermée quand la machine fonctionnera.
» 4** La. machine et la chaudière seront portées sur des ressorts » et sur six roues, la hauteur totale de la cheminée ne devra p^ » excéder 5 pieds.
» 5** Le poids de la machine, compris l'eau de la chaudière, ^^ » doit point excéder 6 tonnes, et une machine plus légère s^^
» préférée, si elle traîne proportionnellement la même charge. Si » la machine ne pèse que 5 tonnes, il n'est pas nécessaire que la » totalité de la charge dépasse 15 tonnes; dans des machines » encore plus légères, le fardeau à traîner sera diminué dans le. » même rapport; la machine sera portée sur six roues tant que le » poids ne sera pas réduit au moins à 4 tonnes et demie. Dans » ce dernier cas, la chaudière pourra être placée sur quatre roues.
» La Compagnie aura la liberté de soumettre la chaudière, le » foyer et les cylindres à un effort de la presse hydraulique, ex- » primé par un poids de iSO livres par pouce carré; la Compagnie » ne sera point responsable des dommages que la machine pourra » en éprouver.
» 6" Il y aura un manomètre, à mercure, fixé à la machine avec » une tige graduée, indiquant la pression atmosphérique au-des- » sus de 45 livres par pouce carré, et construit de manière à lais- » ser échapper la vapeur à la pression de 60 livres par pouce » carré.
» 7" Le concours aura lieu sur la partie du chemin de fer, du » côté de Liverpool, le 1" octobre prochain au plus tard.
» 8* Le prix de la machine qu'on gardera ne devra pas excéder » 550 livres, et les machines refusées seront reprises par les pro- » priétaires.
» 9*'La Compagnie fournira les chariots à remorquer avec les ap- » provisionnements d'eau et de charbon pour les expériences.
» La distance entre les rails est de 4 pieds S pouces et demi. »
Depuis 1829, on a réalisé dans la construction des machines les progrès obtenus par l'étude des lois mécaniques, et,au point de vue du parcours des courbes et des rampes, on a réussi à donner à ces moteurs une souplesse presque égale à celle d'une voiture traînée par des chevaux. Que nous sommes loin des conditions dictées par la commission anglaise, dont le programme a soin de spécifier que les expériences seront faites sur un chemin de niveau ; aujourd'hui, on franchit des inclinaisons de 0",01, 0",02, 0",03 et même de 0",035 par mètre ! les chemins actuels offrent des plans fortement inclinés et des coudes très-prononcés, mais la locomotive franchit ces rampes, et s'engage sans inconvénient dans des courbes mesurant à peine 100 mètres de rayon.
Les machines ont quatre, six et même huit roues accouplées; leur charge est en raison de leur puissance ; quant à la rapidité de la marche, elle atteint 15 kilomètres à l'heure en remorquant un poids de 200 à 250 tonnes, si elles ont à surmonter les difficultés de rampes et de courbes dont nous venons de parler; mais lorsque le chemin redevient horizontal, la vitesse atteint 60 à 70 kilomètres à l'heure.
L'adhérence entre la roue et le rail, peut se comparer à ce qui serait produit par un engrenage à dents microscopiques. Dans les conditions ordinaires de température et de vitesse, l'effet utile est, en moyenne, du 1/9* de la force déployée.
Les locomotives présentent deux types distincts : chez les unes, la boite à feu et la boite à fumée occupent un emplacement renflé, placé en regard de la chaudière ; chez les autres le foyer n'est que le prolongement de la chaudière.
Ordinairement le dôme de vapeur est placé sur le milieu du corps tube ; quelquefois il se trouve au-dessus du foyer, enBn certaines machines n^ont pas de dôme et logent la vapeur dans un tuyau fendu qui règne tout le long du corps tube.
La boite à fumée, le foyer, la prise de vapeur varient peu dans l'un ou l'autre de ces divers systèmes.
La locomotive actuelle est montée sur des essieux commandés par deux pistons agissant sur des manivelles à angles droits. Ces pistons reçoivent leur mouvement de deux cylindres placés tantôt intérieurement^ tantôt à l'extérieur du bâti de la machine.
Le nombre des essieux est de 2, 4, ou 6, suivant la puissance de la locomotive.
Les premiers engins de transport étaient portés sur quatre roues, mais l'accident de 1842, arrivé sur la ligne de Versailles, fit écarter bientôt cette disposition. On établit alors des locomotives à six roues, et ce nouveau mode de construction eut pour conséquence de répartir plus convenablement le poids sur chacun des essieux.
Toutefois pour le service des banlieues et des chemins de fer à faible trafic, on fait usage de moteurs à quatre roues ; et en les accouplant on est parvenu à obtenir des machines portant leur approvisionnement et pesant 14 à 15 tonnes.
Ces locomotives destinées à franchir les travaux d'art établi sur les routes, ne doivent pas avoir un poids supérieur à 1 5 tonnes par
mètre carré ; — si ce poids était dépassé, la solidité des ponts pourrait être compromise. -— C'est ce qui explique comment les machines en usage sur les voies ferrées, et dont le poids est considérable, ne sauraient circuler sans danger sur ces voies économiques.
Cette limite de 15 tonnes par mètre carré est facile à atteindre pour des locomotives à quatre roues accouplées, sans craindre que la force d'adhésion delà roue sur le rail devienne insuffisante, — et si la charge est trop lourde, une seconde machine s'ajoutera à la première et les rampes de 0,035 seront franchies.
Au delà de cette inclinaison, la locomotive ne suffit plus, car son efiet utile devient à peu près insignifiant; il faut la remplacer par des machines fixes, ou bien la >munir de moyens d'adhérence plus puissants que la surface polie des rails.
Mais en restant dans les conditions ordinaires, on obtient un excellent service non-seulement par la facilité de franchir des courbes de très-petit rayon, mais aussi par la possibilité de remorquer deç poids d^une certaine importance.
Au point de vue de l'industrie des chemins de fer, l'Exposition de 1867 a fourni des types de machines remarquables : les unes destinées aux lignes à grand trafic^ les autres aux chemins de fer secondaires.
Pour les grandes lignes, il convient d'avoir des locomotives pouvant marcher à grande vitesse, le poids à remorquer ne jouant • qu'un rôle secondaire, ou bien des machines pouvant traîner de grands poids, dans ce cas, la vitesse n'étant plus qu'accessoire.
Les machines à grande vitesse sont armées de roues motrices d'un diamètre qui était d'autant plus considérable, il y a quelques années, que l'on voulait atteindre une plus grande vitesse.
On a étendu ce diamètre jusqu'à 2*50; mais^ on s'est aper^ qu'on avait dépassé la limite du raisonnable, et que le danger s'était accru ; on est revenu alors à la dimension plus modeste, de 1"70.
Ainsi que nous venons de le dire, la limite de charge par roue est fixée aujourd'hui à 6 tonnes, 5. Comme cela s'était produit pour les dimensions, elle fut d'abord beaucoup plus faible, puis l'exa-: gération arriva, comme toujours, et on fit porter aux roues des poids considérables, qui non-seulement écrasèrent la voie, mais détruisirent les bandages.
Avec une charge de 6 tonnes 5, et en accouplant les quatre ou les six roues, suivant la force que Ton veut produire, on obtient des machines d'une parfaite construction lorsqu'elles sortent des ateliers; mais qui mises en service, ont le grave inconvénient d'adhérer trop fortement avec le rail. Le résultat est que les bandages des roues ne s'usent pas régulièrement. Une des roues devient plus petite que l'autre, et dès lors la machine soufire et sa force diminue.
On pare à cette défectuosité en remplaçant l'acier par le fer.
Les essais tentés dans divers pays pour faire des locomotives d'une puissance plus considérable que celles communément mises en usage, ont également amené des déceptions; on s'est apergu que pour donner tout leur effet utile, ces machines devaient remorquer des quantités considérables de wagons : la longueur des trains devenait alors excessive, les voies de garage insuffisantes, le service pénible ; enfin la rupture des attelages, la difficulté de manœuvre des freins rendaient impossible l'usage de ces engins.
Dans les conditions actuelles, la charge d'un essieu est de treize tonnes ; les machines à quatre roues pèsent 26,000 kilogrammes ; celles à six roues 39,000 kilogrammes, et enfin les locomotives à huit roues 52,000 kilogrammes.
Le matériel roulant se divise en deux grandes sections : transport des voyageurs et transport des marchandises.
Nord
Est
Ouest
^Orléans
Paris-Lvon-MéditerraDée.
Midi