SUR LE CADRAN

kilomèt.

secondes.

mtst. rail.

L’expérience que l’on a déjà faite de cet appareil, aux bifurcations d’Angleur près de Liège, au pont tournant de Laeken, près Bruxelles, à Hasselt et à Lodelinsart, prouve que l’appareil n’est pas sujet à se détériorer par l’usage et qu’il fonctionne très-régulièrement. On l’a aussi expérimenté , pendant la durée de l'Exposition , sur le raccordement du Champ de Mars, au passage à niveau de la rue des Usines. Enfin la Compagnie de l’Ouest paraît décidée à l'appliquer, en pleine voie , pour le contrôle de la vitesse maxima des trains , en laissant entre les déclics un espace de 100 mètres.

Dromo-pétard. — Un déclic à pédale OP (PL XV, fig. 4), et un pétard sont installés sur la voie, à un intervalle qui dépend de la limite de vitesse que l’on veut permettre et qui, dans tous les cas, doit être parcouru par le train dans l’espace d’une seconde.

Lorsque la première roue du train atteint le déclic OP, le pendule M , rendu libre, oscille et, dans l’espace d’une seconde, va buter contre la glissière E qu’il dégage de la pièce fixe F : le pétard s’écarte du rail sous l’influence du ressort antagoniste H. Si le train marche trop rapidement, il trouve encore le pétard sur la voie et l’écrase.

Après le passage de chaque train , il faut remettre l’appareil en état de fonctionner, en accrochant de nouveau le pendule et la glissière : pour éviter que toutes les roues du train ne viennent successivement buter contre la pédale OP, ce qui pourrait détériorer l’appareil, le centre de gravité de ce levier est situé entre le rail et l’axe d’oscillation, de sorte que, dès que le déclenchement a eu lieu, cette pédale reste inclinée et n’est plus atteinte par les autres roues.

Bromomètre. — C’est un instrument de poche qui est destiné à donner, à

LES CHEMINS DE FER

la première lecture , l’indication exacte de la vitesse employée à parcourir 50 mètres.

Il est formé d'un tube de cristal (fig. 10) renfermant de la benzine et un curseur en argenta qui descend d'un mouvement lent et uniforme, lorsqu’on tient l’appareil verticalement et qui s’arrête lorsqu’on le tient horizontalement. Si donc on dispose, sur la voie, des poteaux espacés de 50 mètres et si le curseur est, à l'origine, entre les mains d’un agent du train, en dressant l’instrument pendant l’intervalle compris entre deux poteaux et le ramenant immédiatement après ii l'horizontale, le curseur s’arrêtera vis-à-vis d'une division indiquant, sur uno bande de papier, collée à l’extérieur, la vitesse dont est animé le train.

Une bulle d’air nécessaire il la dilatation du liquide, et permettant à l’instrument de supporter sans éclater, une température de 50 degrés, est emprisonnée il l'une des extrémités du tube par une capsule de cuivre serrée dans le verre. Uno mince enveloppe en filaments de ouate garnit cette capsule et assure la capillarité du joint. Grèce il ce système, le liquide mouille le joint et peut le traverser , mais l’air ne peut on faire autant.

Cet appareil est ingénieux, mais il exige, de la part de celui qui le manie, une certaine habitude , pour retourner à temps l’instrument.

Ta'chymètre électrique. — Cet appareil , tout récemment imaginé par M. Bandérali, ingénieur au service central du matériel de la Compagnie du Nord, a pour objet la détermination exacte et automatique de la vitesse moyenne d'un train en marche, entre deux points donnés. 11 ne nécessite pas, comme la plupart des vélocimètres connus, que l’on connaisse le nombre de tours exécutés, dans un temps donné, par l’essieu d'un véhicule.

Le système consiste à placer sur la voie des contacts fixes, identiques à ceux qui ont été décrits, à propos du siftlet électro-automoteur, et à recueillir, au moyen d'une brosse placée sous les machines, un courant électrique de sens contraire à celui qui amènerait le déclenchement du siftlet. Ce courant arrive par un fil isolé , jusqu’à l'appareil enregistreur qui est enfermé dans une boite suspendue à la machine ou reposant sur des ressorts à boudin verticaux.

La figure 1 1 de la planche XV représente un croquis sommaire de cet appareil: il se compose d’un mécanisme d’horlogerie qui entraîne , dans son mouvement de rotation , un cylindre A sur lequel sont tracées en creux deux hélices voisines. Un papier tendu recouvre ce cylindre : deux stylets (fig. 1 2), destinés à piquer des points représentant les indications de vitesse et de temps, ont un mouvement de translation suivant l'axe du cylindre et sont , par suite, constamment vis-à-vis des deux hélices, dont il vient d’être question et dont les gorges facilitent le percement du papier. Si l'un des deux stylets est animé de battements isochrones, et si l’autre ne pique le papier que lorsque la machine passe sur un contact fixe, il en résulte qu’en déroulant le papier, on verra immédiatement sur la première ligne , le nombre de points piqués dans l'intervalle de deux points piqués sur la deuxième ligne, et l’on en déduira le temps écoulé entre deux passages successifs sur un contact fixe, et, par conséquent, la vitesse dont était animé le train dans l’intervalle.

A cet effet, chacun des deux stylets est mis en mouvement par l’armature d’un électro-aimant; le stylet chronométrique, est en relation avec une minuterie disposée, dans le mécanisme d'horlogerie, de manière à envoyer, de minute en minute, un courant dans l’électro-aimant correspondant. Le stylet tachymétrique est, au contraire, actionné par un électro-aimant auquel aboutit le fil qui communique avec la brosse, et il donne un coup de pointe toutes les fois que l’on passe sur un contact fixe. Les électro-aimants E sont supportés par un chariot B auquel le cylindre A communique un mouvement de translation

APPAREILS DE L'EXPLOITATION TECHNIQUE

par les engrenages G G', la vis sans fin F et le peigne H: deux guides D et un galet I assurent la régularité de la marche de ce chariot.

Avec des contacts suffisamment rapprochés , et en îiccélérant la vitesse de rotation du cylindre, on pourrait obtenir un graphique très-exact du ralentissement progressif d’un train, sous l’influence du serrage des freins : rien n’ernpêcherait, d’ailleurs, de substituer aux stylets des molettes, au cylindre à gorges, un cylindre uni, et au papier ordinaire du papier chimique décomposé par le passage des courants; on pourrait ainsi obtenir un tracé plus net.

§ 2. — Appareils divers.

Contrôleur des rondes de nuit. — L’appareil que M. Napoli a imaginé, et qui était exposé au Champ de Mars, se distingue de ses prédécesseurs parce qu’il se prête à l’enregistrement d’un nombre multiplié de pointages , émanant de 10, 12, lo et même 20 postes, sans que la lecture de la feuille en soit rendue plus difficile. Il est installé, à demeure, dans un poste central où il s’agit d’enregistrer fidèlement l’heure exacte à laquelle un agent a manifesté sa présence dans les divers postes de la gare qu’il doit visiter, pendant la nuit. A cet effet , on dispose, dans chacun de ces postes , un bouton de sonnette relié par deux fils au récepteur unique qui n’exige que l’emploi d’un seul électro-aimant H et d’une seule pile P (PI. XV, fig. 13).

Le récepteur se compose d’une bande de papier B, qui glisse librement et à une certaine distance de deux cylindres C E. Le cylindre C, qu’un mouvement d’horlogerie tend à faire tourner autour de son axe , porte un disque D sur lequel sont disposés autant de boutons a qu’il y a de postes à contrôler, par exemple quatre ; ces boutons, placés à des distances inégales du centre et distribués sur des rayons différents, viennent, dans la rotation du disque D, successivement frotter sur une série de quatre ressorts métalliques , mis respectivement en relation , par des fils , avec les quatre postes, et reposant, en temps normal, sur une barrette métallique N faisant partie du disque D. L’autre cylindre E est excentré et porte une tige enclenchée par des boutons disposés sur la roue à rochet r dont le cliquet g dépend de la palette p de l’électro-aimant : la queue de cette palette bute contre un arrêt /'dépendant du disque D qui est, d’ailleurs, armé , à sa circonférence , de quatre dents b.

Cela posé, si l’on vient à presser le bouton du poste n° 2, par exemple, le circuit se trouve fermé et le courant passe par le ressort n° 2, la barrette N, le disque D et se rend à l’électro-aimant ; la palette p est attirée et le disque D déclenché se met à tourner, ce qui interrompt le passage du courant jusqu’à ce que le bouton n° 2 soit en contact avec le ressort correspondant : aussitôt le circuit est rétabli, la palette p est attirée de nouveau et vient buter contre la dent b correspondant au bouton n° 2; en môme temps, la roue à rochet r avance d’une dent , déclenche l’excentrique c qui vient appliquer la bande de papier contre le cylindre c. Gomme ce dernier porte , sur son contour, les numéros des divers postes, fixés dans le même ordre que les boutons a, il en résulte que le n° 2 s’imprime sur la bande de papier qui est divisée en heures et minutes ; cette inscription ayant lieu au moment où l’on presse sur le bouton n° 2, on a l’indication exacte de l’heure à laquelle la ronde a passé au poste n° 2.

Dès qu’on cesse de presser sur le bouton, le courant est interrompu, le disque 1) déclenché par la paletie p , continue à tourner jusqu’à ce que l’arrêt f vienne de nouveau buter contre cette palette et l’appareil est, par conséquent, remis en état et prêt à recevoir un nouveau signal. Il est bon de remarquer que la lecture de la bande de papier indique non-seulement l’heure de chaque signal , mais encore l’ordre dans lequel chacune des rondes a été faite.

LES CHEMINS DE EER

Cet appareil , construit en 1874, dans les ateliers de la Compagnie de l’Est, a été établi, pour le contrôle des rondes de nuit, dans les bureaux du service du matériel et de le traction , à la gare de Paris. Depuis cette époque , il n’a pas cessé de fonctionner et de donner les résultats les plus satisfaisants.

Séismographe. — Cet appareil, construit et exposé par la Compagnie de l’Est, a pour but de mesurer l’amplitude des mouvements de lacet, de tangage et de galop qui affectent les véhicules en marche.

Il se compose essentiellement (PI. XV, lig. 14 et lo), d'un système de trois pendules ABC dont les mouvements d'oscillations se transmettent, par l’intermédiaire des leviers II' l" , à trois chariots m m! m" munis de galets 'roulant sur les rails r r'. Le premier de ces pendules A est vertical et se meut dans un sens parallèle à la voie , comme l’indique la flèche : ses oscillations sont provoquées par le mouvement de tangage; le pendule B est également vertical, mais il sc meut dans un sens perpendiculaire à la voie et scs oscillations sont déterminées par les mouvements de lacet ; enfin le pendule C est horizontal et soutenu par un ressort il boudin X: ses oscillations qui ont lieu suivant la verticale sont le résultat des mouvements de galop.

En examinant le croquis de l’appareil , on voit que toutes ces oscillations sont, grâce à la disposition des leviers, transmises aux chariots dont elles provoquent le déplacement longitudinal. Si donc on suppose, que ces chariots soient armés de pointes de craj on , et qu’au-dessous d’eux l’on fasse dérouler horizontalement une bande de papier qui passe sur les tambours D actionnés par un mouvement d'horlogerie II , le tangage, le lacet et le galop seront représentés, sur cette bande de papier, par des courbes sinueuses dont les ordonnées seront en relation directe avec l’amplitude des oscillations des trois pendules, et, par conséquent , avec l’intensité des trois sortes de perturbations qu’il s’agit de mesurer.

Wagon d’expériences de la Compagnie de l’Est. — C'est avec intention que nous terminons la revue des appareils qui ont un véritable intérêt scientifique , par la description sommaire du célèbre wagon qui a servi et qui doit servir encore aux recherches théoriques, entreprises par le service du matériel de la Compagnie de l’Est , pour étudier simultanément les efforts développés sur la barre d’attelage et le travail de la vapeur dans les cylindres de la machine eu marche. 11 n’y a pas assez d’éloges à donner à l’ensemble des ingénieux appareils rpii ont été construits dans ce but et à la louable idée que la Compagnie a eue de placer ces recherches sous son patronage.

Toutefois, nous serons obligés de nous contenter d'un aperçu extrêmement sommaire du principe sur lequel repose la solution mise en œuvre par M. Hegray et par les savants et les ingénieurs dont il a fait ses collaborateurs : la place nous manquerait, en effet, pour entrer dans tous les détails.

1° Mesure des efforts ddvoloppils sur la barre d'attelage. — La barre d’attelage T (fig. 23) est terminée par une série de sept lames de ressorts que réunit une chape H montée sur des galets et formant une sorte de chariot qui vient buter contre un bloc fixe O : pour régler le jeu de ce mouvement, la pièce O est formée de deux parties en forme de coins, dont le serrage est obtenu au moyen d'un écrou d. De l’autre côté de ce bloc fixe vient également buter un deuxième chariot H', formé de sept lames de ressorts soumises, par l’intermédiaire de la tige M, A l’action des tampons J. A chacun de ces chariots est fixée une bielle si si', dont l’extrémité / se meut horizontalement, tandis que l’autre glisse sur une tige ab articulée en a et commandant, par l’intermédiaire de la tige bm, le portecrayon K (jue guide une glissière T',

APPAREILS DE L'EXPLOITATION TECHNIQUE

2üD

Lorsqu'un effort de traction s’exerce sur la barre d’attelage T, le chariot R s’éloigne du bloc fixe, la tige ab sollicitée par la bielle si s'incline vers la droite et le crayon enregistre un déplacement au moyen d’un trait dirigé dans le sens de la marche du train; il en est de même, en sens inverse, lorsque les tampons .1 subissent une poussée. Une disposition cinématique particulière, que ne peut évidemment reproduire le croquis théorique ci-dessus, assure la proportionnalité entre les déplacements du crayon et la tension des lames, en corrigeant d’ailleurs les irrégularités qui pourraient se produire.

Ces indications sont enregistrées sur une bande de papier qui se meut dans un sens perpendiculaire aux déplacements alternatifs du crayon, d’un mouvement

uniforme et proportionnel à la marché du wagon. Le mouvement est emprunté à l’essieu, au moyen d’une vis sans fin et de roues d’engrenage dont les pignons sont munis d’encliquetages du système Dobo , destinés à faire tourner toujours dans le même sens le cylindre qui commande le déroulement du papier, quel que soit d’ailleurs le sens de la marche du train.

Il en résulte que le crayon trace sur la bande de papier une courbe sinueuse, représentant la variation des efforts exercés sur la barre d’attelage. La totalisation du travail ainsi enregistré exige , en outre , la connaissance du chemin parcouru et du temps employé : à cet effet, une came, reliée par des engrenages à l’essieu du wagon, donne un coup de pointeau sur la bande de papier, à chaque kilomètre parcouru : une horloge électrique y inscrit automatiquement, toutes les dix secondes, un signal qni permet d’apprécier le temps. Enfin le calcul des aires qui représentent graphiquement la valeur du travail se fait automatiquement, au moyen d’une roulette dont le nombre de tours est proportionnel au travail de traction , qui est reliée au crayon par un parallélogramme articulé et qui est entraînée par la friction d’un plateau animé d’un mouvement rapide de rotation.

LES CHEMINS DE FER

2° Mesure des pressions s’exerçant, à chaque instant, sur les deux faces de chaque piston.

La solution du problème consistant à mesurer, sur un wagon situé à une certaine distance de la machine, la pression de la vapeur s’exerçant sur les faces des pistons, et à obtenir ainsi un diagramme bien plus exact que celui que fouinissent les indicateurs de Watt, est certainement une des plus élégantes que l’on puisse citer.

L'artifice est dû à M. Déprez, et il consiste à mettre en relation, avec la va| h

agissant dans les cylindres de la machine, l’une des faces d’une membrane

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Fig. 24. — Explorateur des pressions.

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supporte, sur l’autre face, une pression d’air connue à chaque instant. Chaque fois qu’il y a rupture d’équilibre, un signal électrique est automatiquement envové de la machine au wagon et est enregistré par un point sur des tableaux animés d’un mouvement alternatif et synchrone de celui des pistons. En opérant, par conséquent, sur une série de coups de pistons successifs et en faisant varier chaque fois la pression de l’air dont on est maître, on obtient un ensemble do points qui font partie du contour du diagramme représentant le travail de la vapeur dans les cylindres.

L’envoi du signal électrique, constatant la rupture d’équilibre entre la pression de la vapeur et celle de l'air comprimé s'obtient au moyen d’un instrument appelé explorateur et représenté sommairement par la tig. 24. La membrane métallique A, qui constitue l’explorateur et qui vibre entre ces deux milieux,

APPAREILS DE L’EXPLOITATION TECHNIQUE

porte une tige B terminée par une pince d’argent isolée c, frottant contre des rondelles d’argent et de verre superposées ; la moindre vibration de la membrane amène la pince en contact avec le verre et interrompt le courant. Le signal électrique est fourni par des électro-aimants de dimension fort réduite , dont l’armature porte une petite plume d’acier.

Sur le wagon est installé un réservoir dans lequel on peut comprimer l’air de 0 à 10 atmosphères. Entre ce réservoir et le tube qui se rend à l’explorateur, placé sur la machine, est intercalé un régulateur de pression représenté à la fig. 25 , dans lequel une soupape a est solidaire d’un ressort à boudin B dont on peut, à volonté, régler la tension à chaque instant, au moyen d’une vis C. En manœuvrant la manivelle E et, par suite, l’écrou D, pour bander le ressort B d’une quantité déterminée , on détache, par l’effet de la pression, de ce ressort, la petite soupape a de son siège. Aussitôt l’air comprimé pénètre dans la chambre manométrique F, jusqu’à ce qu’il fasse équilibre au ressort, et presse la face interne d’un petit piston d, en produisant la fermeture de la soupape.

On a donc, dans la chambre manométrique, une pression constante dont le ressort mesure l’intensité et qui agit sur la face inférieure de la membrane de l’explorateur. Dès qu’une fuite vient à se produire, la pression de l’air baissant

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Fig. 25. — Régulateur de pression.