AUX DIRECTEURS DELA COMPAGNIE

DU H^ILVfkY DE LOKDRES A BlBMIIiGHAII.

Messieurs,

Le mëmoi^ ci-joint contient les détails des expériencies que j'ai ùAtes , en conformité de la résolution de l'asseniblée générale des actionnaires de la compagnie du railway de Londres à Birmingham, tenue à Birmingham , le 1 5 février^ et j 'espère que plusieurs données et règles importantes en ont été tirées j mais il peut être utile d'en constater les r&ultais.

n a été {MTOuvé (page 17) qu'une barre de fer malléaUe d^une longueur quelconque est allongée

de — — de cette longueur par un effort direct d'une 10000 ® *

tonné par pouce carré de son aire trailsvemle ; et

que 9 lorsque l'effort Ta à dix tonnes par. pouce, ou

lorsqu'elle est allongée de de sa longueur, son

lelasticitë est altérée , et la barre ne retourné plus à son premier état.

Maintenant^ comme la contraction dû fer entre l'étâ

et rhiver s'élève à die sa longueur, il s'ensuit que

les barre» no peuvent être fixées (fmte ni^iiî^^ p^f-^ manente aux chairs et blocs , sans grand danger de détruire une partie notable de Jeur résistance trans^ versale k supporter une charge en mouvement.

Il s'ensuit aussi que si les rails et chairs ne doivent pas être fixés d'une manière permanente l'un à l'autre par des moyens directs, on ne doit pas le tenter par des moyens indirects, savoir avec des rjoues clés ou coins, car, ou ils fixeront le rail au chair ou ils ne le fixeront pas. S'ils le tiennent comme un crampon^ ils produisent tout le mal qu'occasîonerait un moyen de fixer permanent; s'ils n'agis$ept qu'çf^ s^raat^ ils pep vent encore produire un très m^u v^is jp0|çtA ,

Dé là je suis conduit a conclure, ^ue.lei^ijaibi: ne devraient pasL éti^ attachés au^ chaîrs plos^ q^'^ n'-est nécessaire pour les rendre,, solides spus le p^($s;^gf^ des voitures.

Mes premières ex;périen(c;e$.Qja't é4é diir^gées vers Ic^ reiçherche d.e la position de l'fixe p^éutre (jLaqs le fer malléable; car, sans cet^e dpo^féej^Ja foi^^edes i:«îl$,; de sections transversales de diJSerentes formes, ne pôuiâit éire déterminée et ictitlîparéé Pané à l'autre , à.mom^d'cfl^lJo^çi; léiinodb fftrt «oôtteoij d'«« fkbrî^ q^er d^s (({ua^téS' ppqr l4« goumtiWfl^l llmaL Pmu» celte recherche, comme dans la précédente, j'ai réussi a moii entière satisfaction ; ef avec les résultats

obtenu/» ; j'ai formé des règles d'une expression très simple , qui permettront à chacun de déterminer avec uae grande précision la résistance transversale d'une harre d'une section proposée 9 dan» les limites de son élasticité et de son pouvoir restituant , ainsi que le montant de la flexiott qu'elle éproilveni »ùtm ce poids ou tout antre moindre. J'ai démontré par ces moyens^ que nous pouvons trouver certaines formes praticables de rails parallèles qui seront, poids pour poids , aussi forts que le rail ondulé , qnand il est chargé en son point milieu ^ et en outre plus foi*ts dans toute autre partie. Pour ces raisons et pour d'autres que j'ai expliquées dans là page 47 ; je suis pleinement convaincu que le rail parallèle , pris dans les proportions convenables, doit décidément être pretere.

Tels sont les résultats de mes recherches expéri-* mentales sur ce sujet; et peut-«être ici je devrais clore mon rapport, laissant aux praticiens mettre à exécu^ tion les conditions que j'ai montrées nécessaires ; mais je pense qu'il peut m'étre permis de présenter quelques idées sur certains points de pratique, vu que j'ai été associé une semaine avec MML Rastriek et Wôod, ]y(HMr examiner les modèles envoyés pour le prix, et qn'ainsi j'ai profité de leur expérience et de leurs remarques; k quoi je puis ajouter l'avantagd que j'ai retiré de l'examen de tant de moi[}èli0s, dMt p}u«> sieurs 'excessÎTément ingénieur et acc^tipagoés de descriptions, contensâent des observations très judi*^ cieuses sur diffénmts modes <)e pratique.

En premier lieu ^ comme je Tai déjà étaMi , je suis

déddément convaincu que le rail doit être parallèle; que toute sa hauteur ne doit pas être moindre que 4 pouces ~ ou 4 pouces^; que l'épaisseur de la cote du milieu] ne doit pas dépasser ce qui est essentiel à la parfaite fabrication de la barre; et que la tabk inférieure ( sans égard pour les éventualités éloignées et la proposition dangereuse de retourner le rail') doit être faite de la meilleure forme pour son objet actuel, savoir pour lui donner de la fermeté dans son siège.

^ Quant au chair de joint, je ne pense pas qu'on puisse en trouver de meilleur que le chair entier pro^ posé par M. Daglish , dans lequel il n'emploie aucune pièce rapportée, mais avec un coin différente Je suis convaincu qu'en calibrant bien à la fois les bouts des rails et les chairs , et alors laissant les pre-^ mièrs en liberté^ on atteindrait le mieux les conditions dont j'ai cherché à montrer les avantages, sinon l'absolue nécessité. Toutefois pour appliquer ce mode de manière à fistire que le rail puisse être enlevé, s'il est nécessaire , il est essentiel que la cheville qui unit le chair au dé offre la facilité de glisser dans le support. La cheville proposée par M, Svnnboum remplit bien cet objet ; mais encore je pense qu'en combinant cette idée ingénieuse d'attache avec celle proposée par M. Yignoles , on doit en attendre un meilleur effet; c'est-à-dire qu'au lieu de la chevillé je recommanderais d'avoir un boulon à large tête , avec ou sans rondelle, de faire un trou dans le dessous du bloc à la profondeur d'enViron deux pouces , dans lequel la tète du boulon pourrait passer, ce qui lui

permettrait de s'échapper par en bas^ quand ce serait nécessaire , et serait d'une meilleure application que la cbeyilley qui, comme je ï'ai appris, est sujette à briser le bloc. .

Pour les chairs . intermédiaires , je pense qu'une légère modification de celui de M. Stephenson est ce qui conviendrait le mieux ; c'est-à-dire que je supporterais le rail dans le chair simplement par les bouts de deux coins plats , de manière à donner la fermeté nécessaire avec aussi peu de frottement que possible* Ainsi je placerais ces coins la pointe dirigée horizontar lementy ou vers le haut , au lieu de la diriger vers le bas, comme cela a lieu dans le chair en question (^). Je ne crois pas que ces coins soient nécessaires dans le chair de joint, mais on pourrait toujours en faire l'approvisionnement, pour le cas où leur emploi serait jugé utile. .

Sans aucun doutas, les praticiens dont les vues sur ce sujet sont toutes différentes , et qui pensent que tout doit être fixé aussi ferme que possible^ trouveront des objections à opposer à la manière que je proposé; je n'essai^i point de prévoir ces objections et d'y répondre , je me borneirai seulement à ; remarquer que je crois avoir entendu tout ce qu'on . peut dire à ce sujet, et que mon opinion n'en a pas varié.

{*) On devrait peut-être examiner si en adoptant ce mode de fixer , il ne serait pas avantageux d'introduire des pièoai de feutre ou antre substance dans l'intérieur du chair , pour diminuer les inégalités qui ont lieu entre niétal et métal.

J'ai signalé ci-dessos qu'on devait parfaitement ca-^ librer les extrémité» des rails et les ouvertures dans le chair de joint, et j'ai aussi parlé dans la description de mes opérations (p. 48) de l'avantage de tenir les blocfi des deux lignes de rails , parallèles sur t^ns les points. Il est probable que bien des personnes me regarderont eraiittè trop minutieux , mais je demanderai pourquoi il arrive des fractures si fréquentes ,■ pourquoi les réparations sont si coûteuses? Il n'y a pas de raison théorique qui prouve qu'une lourde charge passant avec uiiè grande vilesitô cause plus de dommage que la même charge passant lentement si fat route était parfaite.' Ainsi le mal est donc dans l'exécution imparfaite de la pratique et la tn^ grande n^ligence d^ps les petites choses. Il n'est pettt«^tre jamais venu à Tesprit de personne qu'une diifénence de niveau dans un chair de joint , entre les abouts de

deux rails , de — de pouce seulement, lorsque^ la

voiture se meut du plus haut niveau au plus bas à s^ plus grande vitesse, fait sauter à la rOAieune dislance d'un pied sans appuyer sur le rai^ et conséquemmeut jette tout le poids qui devait être porté par les deux rails, en entier sur un seul. Ceci est un fait qui s appuie sur une loi naturelle , et qu'on ne peut nier;

tomber de — de pouce par l'action de la gravité ^xige

77 partie d'une seconde , et dans ce temps la voiture

aura avancé d'un pied; conséquemment, pendant cet espace, la totalité du poids a été portée par un rail seulement. On peut dire qu'il y a des ressorts pour

pourvoir h cet inconvénient, qui viennent en aide à ]a gravité. Je crains cep€;ndant , qu'eu égard à leur inertie, de tels aides ûe soient très insuffisants : en tous cas f ils ne fournissent aucun argument contre la nécessité d'apporter dans toutes les parties le plus de soin possible. De plus, quant aux abouts des rails , je fus très surpris d'entendre dire à une per^ sonne attachée o^ciellement au railvray de Blan<* chester à Liverpool ^ que dans quelques parties de leur ligne / les rails étaient séparés tl'un demi-pouce , et qu'on ne pensait pas que cela iiiit nuisible/Mais pourquoi 9 demanderai-je, que ce soit nuisible ou non, les avoir séparés d'un demi-pouce, quand ils n'ont jamais

besoin de laisser un jour de plus de — de pouce; iBt même pendant plus de la moitié de l'année, seulement — de pouce, si l'on a pris le soin convenable en les posant? Jusqu'ici on a adopté comme règle de poser . le rail en laissant, g on — de pouce pour l'extei^

sion, et soit qu'il fasse chaud ou froid on laisse la même quantité. Conséquemment , si le rail est pdsé

en été, le^ d'un pouce devient presque t de pouce

dans l'hiver , pourvu que la contraction ait lieu dans la même direction dans les deux rails adjacents, mais si elle a lieu dans une direction contraire , le îour devient d'un demi-pouce ou à peu près, comme les informations que j'ai prises m'ont appris que cela arrive quelquefois^ Pour epipêcher cela je voudrais ,

comme je l'ai établi à ]a page 20 de mes expé*riences , que chaque rail fui fixé à un chair ^ et à un chair seulement ; et je voudrais avoir trois plaques d acier, de l'épaisseur des espaces convenables à laisser entre les rails , eu égard à la température, une entre i5* et 55**, une autre entre 35** et 65% et une autre poyr toutes les températures au - dessus de 65^ , au moyen desquelles on réglerait les distances entre les rails.

On regardera encore, je n'en fais pas de doute , ces recommandations cbnime des minuties inutiles; mais je répondrai que ce soin ne coûte rien de plus dans l'exécution et qu'on peut facilement s'y con* former.

Il me reste seulement à faire quelques observations sur la force absolue nécessaire des barils , et les épreuves de force auxquelles on doit les soumettre avant de les recevoir.

Quant à leur force absolue, sa quantité dépen-' dra du poids de la locomotive qu'on a le projet d'em-* « ployer, que j'estimerai ici à 12 tonnes; et malgré qu'on puisse se servir de six roues, pour être en dehors des accidents^ je n'en considérerai que quatre, c està-dire que chaque roue devra porter un quart du poids total ou trois tonnes. Je supposerai aussi, soit que l'on suive ou non mes recommandations, qu'il peut arriver par hasard que le poids, qui doit être porté ésalemept sur deux rails , sera, d'après les inégalité de la route, jeté tout entier sur un seul; ce qui donne, pour le plus grand poids à supporter, 6 tonnes.

Jo voudrais en outre avoir ua surplus de force de 5o pour cent ; le poids sera donc 9 tonnes ; c'est-àdire que je voudrais avoir des rails dont le pouvoir d'élasticité absolue ou restituant serait g tonnes , et je voudrais éprouver chaque rail à 7 et demi ou 8 tonnes. Cet essai ne ferait aucun tort à des barres de bon fer; et si Ton ne le portait pas aussi haut, on ne pourrait juger les barres d'une qualité inférieure » qui montrent plus de raideur dans le commencement que le meilleur fer; mais leur pouvoir élastique, à la longue, cède tout à coup, çt la barre est mise hors de service. Ce fer, ordinairement, doit être exclu, à moins que cette qualité ne soit stipulée dans le marché, cas où les rails sont proportioxmés en conséquence. Cet essai pourrait avoir lieu sur la ligne des travaux , et le fabricant serait laissé maître d'employerses propres plans sans surveillance, comme cela se pratique à l'amirauté dans la réception de ises chaînes de fer. Il n'y a aucun doute que si les câbles étaient envoyés à la mer sans épreuve, et chaque fracture d'un chaînon attribuée à un manque de dir mension suffisante, on en serait venu à avoir des chaînes de dimensions bien plus considérables, et l'on aurait ajouté avec une plus grande dépense un poids très inutile et même gênant ; telle est aujour<^ d'hui la tendance pour les- barres de railw^ay .

L'épreuve que je recommanderais est ce qui suit : Sur la ligne, près de la place où le travail est en activité, tous les chairs intermédiâii^es , dans une longueur de rail seraient enlevés ; et l'on y placerait la

barre à essayer. Alors on ferait passer dessus mie voiture dont le poids serait bien Gxé , et qui aurait des roues à distance convenable pour porter Tef** fort exigé sur le métal. Si aucune flexion permanente n'était observée j la barre serait considérée comme saihé et enlevée^ et sa place occupée par une autre, pour subir la -même. épreuve. De cette manière , je pense que 5o ou 60 barres par jour peuvent être essayées à très peu de frais; mais cela devrait être fait sous la surveillance d'une personne en qui on pourrait avoir confiance, et à qui l'on pourrait aussi confie? les autres minuties dont j^ai parlé.

J'observerai que si Ton voulait suivre en entier mes propositions , ce mode d'essai serait a la fois dans rintéi^ét du niaitre de forge et de la comps^nie.

Quand la pose a eu Ireu sur une certaine longueur ^ les chairs peuvent être replacés et ceux d'un autre rail enlevés , pour former un nouveau lieu d'essai près du lieu où s'est transportée l'activité des travaux. J'ai examiné la proposition de l'épreuve par percussion, mais je ne pense pas qu'on doive la recom* miander.

Pour les dimensions, il serait boti de fixer une limite en-dessus et en -dessous, comme on le fait ir l'amirauté pour la réception des chaînes defeir.

Je pense qu'il est possible , par une légère àiodification du rail que j*ai compris dans mon quatrième exemple (page 46) de lui donner une force de g tonnes sans aucune augmentation de poid3> j'ai

donné , je crois , plus de matière à la tête , qu'on ne

le fait généraleinent. Si on la transporte à la table inférieure ^ cela lai donnera toute la £brce additieBnelle exigée , ou peat«-étre la edfc du milieu ppilrrart éprouver une légère réduction. En tous oas^ laissant toute chose comoie elle est , sauf une addition de :2 livres par yard à la table inférieure , le rail arriverait à la force totale de ^ tonnes , ainsi qu'on le demande. J'observerai ici que tel est le grand avantage d'appliquer une règle plutôt qu'une hypothèse , que si nous avions seulement cette dernière pour nous guider , nous aurions peine à croire qu'une augmentation de -s dans le poids serait faite pour ajouter

environ - à la force et à la raideur de la barre : ce-

pendant tel est le cas^ sans aucun doute.

Eu terminant ce rapport , je regarde comme de mon devoir de constater que par la bienveillance des lords commissaires de l'amirauté^ j'ai eu toutes les facilités que je pouvais désirer pour faire les expériences;, que le comité de Londres m'a fait fournir tous les instruments ou matériaux dont j'ai eu besoin ; que je dois beaucoup à l'assistance de MM. Llojd et Kingston y ainsi qu'à leurs ingénieuses remarques, dans différentes occasions. Pour ma part, je dirai seulement que j'ai entrepris ces expériences sans pré" jugés ; que j'ai fait le meilleur usage que j'ai pu des moyens mis à ma disposition ; que j^ai rapporté consciencieusement chaque résultat tel qu'il a été noté au moment de l'observation; et que j'espère bien que les fois et les règles que j'en ai tirées sont légî-

fi

times et peuvent être trouvées utiles , en mettant les praticiens à même de calculer des résultats quih n\>nt pu jusqu'ici que conjecturer.

J'ai Thonneur d'être.

Messieurs,

Votre très humble serviteur ,

Pierre BARLOW.

Aux Directeurs de la Compagnie du railway de Londres

à Birmingham.

Woolwich , a5 maM iS35

moBmtutmr.