EXTRAIT

« Résolu unanimement que M. Barlow soit prié de visitét le railway de Liverpool à Manchester, pour examiner cette ligne et donner son avis à cette assem*

iu >

blée sur le poids des rails, la forme des Chairs, les moyens d'attache , la distance entre les supports et la grosseur des blocs qu'il engagerait les directeurs à adopter. De plus , d accompagner cet avis de quelques observations générales sur le sujet. »

En conséquence de cette résolution , il fut décidé que j'irais à Liverpool avec le président Isaac SoUj, esq. p et Thomas Cook, es'q. , un des directeurs de Londres , et que là nous prendrions T.- W. Ratborn , esq. et Edouard Çroppèr, esq. , deux des directeurs de Liverpool , tous devant m'accompagaer dans mon inspection et assister aux expériences que cette inspeçtîpn pourrait nécessiter. Les directeurs du chemicv de Liverpool et Manchester, de leur cAté, nous offrirent de très bonne grâce toutes les iFacîlîtés désirables, en mettant à la disposition de la députation la machine locomotive Swiftsure^ avec toutes les voitures dont nous pourrions avoir besoin.

Nous nous tritfhvâtabèi , idicHftiïâç icda était convenu , à la station de Liverpool , de la ligne de Liverpool à Manchester, et nous erpployàmes le, premier jour à examiner l'état des rails ^ chairs et blocs, modes de fixer, et autres détails de construction. Dans le coui^ de cet examen., j'eus l'occasiopi de m'inîbrmer sur place de ce que pensaient les ingénieurs résidents, entrepreneurs de réparations . ouvriers et autres personnes, sur ces différents objets. Mais je fus très désappointé de trouver ces opinions , dans presque tous les cas, en désaccord, et souverit même ebttëirfeibent contradictoires. Ce fait est remarqiiable en ce qu'on aurait pensé qu'une pratique consti^nte de cinq années

aurait du déraciner beaucoup dldëes prématurément erronées.

Je ne suis pas moi-même un praticien , mais d'après ma position et mes études , j'ai été pendant près de trente ans en rapport constant avec deux des établissements les plus grands du royaume pour les machines« Durant cette période^ j'ai vu et dirigé un grand nombre d'expériences et d essais sur différents sujetS'de mécanique dont j'ai pu suivre constamment les applications dans les ateliers. Ainsi je Connais assez bien ce que la théorie enseigne , ce que la pratique exige , et les limites que celle-ci prescrit : je connais aussi les vues et les arguments des praticiens , qui , pour éviter un mal tombent souvent dans un pire. Je dois dire que je ne vLs jamais dans aucune occasion un tel conflit d'opinions divei^ses sur un objet si sinaple en apparence. C'est une circonstance fort à regretter, non -seulement par rapport aux doutes que cela jette naturellement dans l'esprit des actionnaires, qui engagent de grands capitaux dans une entreprisé de ce geni^e , mais encore parce qu'un tel d&accord jette de la défaveur sur les jugements que peuvent porter les praticiens. Les opinions basées sur une longue expérience sont certes d'une extrême valeur tant qu'elles se Kçtitaux faits ; mais elles sont plutôt nuisibles quand elle^ condtiisent à des conclusions diamétralement opposées Tune à l'autre.

En faisant ces remarques, je n'entends pas porter atteinte k la considération des opinions des praticiens en général , mais je veux simplement montrer qu'il m'était impossible , dans le cas dont il s'agit , d'être

guidé par elles, et par là justifier le plan que bientôt je me déterminai à adopter; mon but était d'éviter autant que possible tout argument fondé sur une simple hypothèse, et de n'employer que des faits déduits d'expériences nouvelles qui seraient faites publiquement, enregistrées complètement,* et qui auraient pour témoins toutes personnes intéressées aux résultats; De plus , comtne j'avais l'intention de baser mon rapport entièrement sur ces données , je résolus de n'émettre aucune opinion, jusqu'à té que j'eusse eu le temps d'analyser et comparer mes observations. Je ne suis pas certain que cette manière de procéder ait été tout-à-fait approuvée par la députation, mais j'ai Tin** time conviction que c'était la seule voie à suivre pour donner du poids et de la confiance à la décision à intervenir.

D'abord le point le plus important à établir était la force à donner aux barres , pour assurer pleine sécurité , dans toutes les vitesses de la pratique , sous une charge et une distance données entre les supports. Tout effort en repos exercé sur une barre est, je pense, bien connu ; mais quel est l'effet de la vitesse ? C'était une de ces questions sur lesquelles je trouvais les opinions grandement divisées ; et c'e3t une question qui , soumise simplement à l'hypothèse, peut présenter bien des doutes. Mon premier objet était donc de la réduire à un fait d'expérience , ce qui força de construire un instrument pour cet objet; j'ai de grandes obligations à M* King, de l'établis-

sèment do gaz à Liyerpool, pour l'attention qu'il a prêtée à mes idées , et pour la manière ingénieuse dont il les appliqua dans l'instrument dont il est Tinventeur en entier. Je me contentai simplement de lui dire l'objet auquel on le destinait.

. Cet instrument , qu'on propose d'appeler un dé" fiectomètre , est représenté en plan et en élévation dans la figure 17. AB est une planche unie d'environ ^27 pouces de longueur et 6 pouces de lav^ geur j avec dei^x piliers ou poteaux , dont un est vu dans l'élévation ; entre eux est suspendu le levier DE par des pointes à vis , divisé en C, dans la proportion de I ô va I j 6H est un fort fil métallique légèrement incliné 9 sur lequel glissent les deux index i^ i^ niais avec un frottement suffisant pour pouvoir rester dans leurs places.

La manière, de se servir de l'instrument est.de niveler le terrain sous le centre du rail ^ et de placer, le point E sous, la table inférieure , le contre-poids étant alors du côté du long bras , le point E est tenu en contact avec la table inférieure de la barre ^ et l'index inférieur i est monté jusqu'à la plaque de métal k ; le supérieur est alors ^ de la même manière^ descendu et placé aussi en contact. Il est évident maintenant que quelque flèche que le rail puisse éprouver pendant le passage d'une machine ou d'un train de waggons^ l'index i sera soulevé dix fois de. la quantité dont la barre est fléchie , et la plus grande flèche que la barre aura éprouvée sera indiquée avec certitude et d'une, manière distincte.

Le premier instrument ayant été construit, (les

ouvriers ayaot travaillé toute ia nuit pour le finir)» comme ou savait que mon intention était de m'en servir le matin ^ je fas très satisfait de rencontrer sur le terrain^ €6 jour et le jour suivant , plusieurs directeurs et actionnaires ^ ingénieurs et pratidens ^ intéressés dans la question. Parmi les premiei^ je puis citer Isaae SoUy^ esq. » président ; MM. Thomas Gooke, Henry Rowles, Théodore W. Rathborn, Edouard Gropper, Robert Carnet/ Ed. Wilson , Hardman Eorle , David Hodson , directeurs ou très forts actionnaires; et parmi les derniers MM. R. Stephènson, !•• Lt>cke, G. Vignoles, ingénieurs civils ; M. Bixon ^ingénieur résident , le capitaine Moorson ^ u»des secrétaires de la compagnie du chemin de Londres à Birmingham, et M. Booth , Fingénieux secrétaire de la ligne de Liverpool à Manchester.

Nos premières expériences furent seulement des essais, dans le but d'éprouver l'instrument; mais même j dans ces expériences^ les observations étaieilt remarquables. Quand , par exemple, un train passait, nous pouvions voir clairement l'effet de chaque roue sur les rails : là où ils étaient bien posés et les joints et blocs bien solides , cet effet était faible ; mais lorsque les rails n'étaient pas de niveau, ou que d'autres irrégularités se présentaient, il y avait un soubresaut vers le hiilieu on la fin du train , qui frappait le rail avec assez de force pour jeter l'index à près du double de la quantité prévue , ce qui montrait que le rail avait, dans le cas en question, sup* porté une flexion presque double de ce qu'il aurait fait avec le même poids dans un état de repos.

Toutefois ' ces remarques seront plus facilement faîtes qaaiid nous aurons exprime d'une manière numérique Ic^ résultats de no6 observations posté-^ rieures. * •

Expériences faites dans le but de constater V effort qu*un poids dans un mouifemènt rapide produit sur le rail sur lequel il passe , iifin de comparer cet effort avec V effort connu produit par un poids égal en repos.

Il peut être convenable d'établir ici que les directeurs de la compagnie du railway de grande jonction avaient résolu que leurs rails ne pèseraient pas moins de 60 livres par yard. Leur ingénieur, M. J. Locke , trouvant qu'avec ce poids de fer, ou plutôt avçc deè barrés de 62 livres par yard, et avec trois pieds de portée, on avait plus dé forcé que jamais la pratique ne pourrait en exiger, appliqua dhme manière convenable l'excédant de force que la barre possédait,' en augmeiatant la distance entre les supports. En réduisant ainsi le nombre des blocs, il n'aurait pas, comme homme de pratique , dont le caractère poup-^ raitsouflFrir d'une erreur, osé recommander, avec le' rail en question , une longueur de portée p^lus grande que 3 pieds 9 pouces ; ce qui de fait économisait ùri cinquième du nombre ordinaire des blocs. Mats iiiie expérience qu'il n'était pas de la prudence d'un ingénieur d'entreprendre, pouvait être faite sans scrupule par un particulier (aucun inconvénient immédiat n'était à craindre). En conséquence ^ à la suggestion

de Hardinaa Earle^ esq , an autre bloc fat supprimé, et les supports écartes à 5 piedç. Vlusijdursjrards de ce genre de i^ails sont posés ainsi daiis la principale ligne ^ près de la station de Liverpool : ily a la même espèce avec 3 pieds g ponces de distance entre les supports , comme aussi d^autres rails d'essai de différentes formes et poids. Les rails avec 3 pieds 9 pouces et 5 pieds de distance entre les supports ont été poséis depuis le mois de mai dernier , sans avoir éprouvé aucune injure visible; mais on devait désirer de connaître leur force et raideur , et les efforts auxquels ils sont exposés^ avant de pouvoir recommander l'adoption de ces distances d'une manière générale. Tous les autres rails le long de la ligne sont placés V*^ à 3 pieds de portée et varient en poids de 35 à 60 liv. par yard.

Le petit instrument de,M. King était parfaitement convenable pour cette recherche , car quelle que fut la pLos grande flexion que la barre éprouvât^ de qualque cause qu'elle provint , elle était parfaitement indiquée; et en comparant cette flexion avec les exjpériences faites sur la même barre avec des poids en repos y les effets dus à la vitesse et ceux provenant des irrégularités dans le% joints^ etc.^ devenaient connus, au moins dans leur ensemble; et c'est cet ensemble qu'il est nécessaire de pouvoir contre-ba* lancer.

Expériences sur lajleûcion du milieu des barres de railwajr pendant le passage dun grand poids à différents degrés de vitesse et sur différentes longueurs déportée.

Nos observations furent commencées dans et près la. tranchée de Wavertree-hill , tranchée en rocher , le terrain étant solide et les supports aussi fermes que dans aucune partie de la ligne.

Les premières épreuves Airent faites sur le rail de grande jonction posé en mai dernier^ avec 9 pieds trois pouces de portée. Le poids du rail est de Qtx liv. par yard. Un déflectomètre fut soigneusement placé sous chacune des quatre longueurs de portée, un près **j de l'extrémité du rail; les trois autres étaient au milieu des distances emtre les appuis.

Suivent nos observations telles qu'elles furent enre- ^ gistrées.

Première expérience.

Avec le passage de la . machine Speedwell et son train, à une vitesse moyenne ou environ 20 hiîUm par heure | on trouva

jt

Flèche 4e U portée près du joint o^o6a5 pouces.

Dito portée intermédiaire Oyo425 \

Diio . diio 0,0400 \ Moyenne 0^0408

Dito dito 0,0400 \

Dtuxihme expérience^ ■

Avec la naackine SiRriftsure , fournie pour les expé-

riences t poids sur les roues tirantes , 5 tonnes 1 6 quiatau^c, vitesse d'environ 20 milles par heure.

Flècbe de la portée près dà joint 0,0800 pouce. Dito portée interxqédiaire 0,0820

Dito dito 0,0400 ^ Moyenne, o3 8a.

Dito ■ > éiio €fj 042

Troisième expérience, .

La même machine très lentement.

Hklie de la fkirtéé prèb dû foint 0,0^0 poàce. DtUf' portée ÎBttrmédiaire. « . r . . 0,024 Dita ditù o,to5^ Moyenne 0,02-;.

pito . dito o,o3a

Quatrième, expérience,

Une épréùye t6ut-l*)ait au repos «... o,o4o

La moyenne des trois moyennes ci-dessus est de* • o,353.

Four la comparer avec la flèche moyenne d'une telle Barre avec un poids en repos , je puis reùvôyer kvseà expériences sur lés mômes barrès'à Woôlwîclb, entreprises pour cet objet par lèâ Sit^teùrs de Ta ligne de grande jonction ( voir l'appendice) , d'où il résulte que la moyenne flèche pair tonne » à une distance de support dans, œuvre de ^5 pouces était de o,oo5o. Coiiséquemment , pour trois tonnes^ 0,0 i5o, et réduisant cela à une distance dans œuvre de 45 — 3 = 42 poukoes, noud at6ns

33^ : 4a' 2: eyoïSd : 0^14^

flèdbe arec trois tonnes en repos; la lâoyenne des flexioQS précédentes dans le monvement étant de o,o553 y cet accord compl^ montre que quand toute ûhose est bien fixée et ferme ^ la flexion eteonsé^ qnemment l'eflfort est presque le même, $oit que le poids soit en mourement ou en repos^ et que chaque rail est seulement chargé avec la moitié du poids d'une paire de roues.

Je doifr observer ici que M. Locke a fait aussi des expériences sur les mêmes barres , au moyeu d'une presse hydraulique , dans' ta cour de M, Oray^ joi-f gnant la station de Liverpoc^, qui montrèrent de plus grandes flèches par tonne que celles ci^-dessus. Mais en examinant le travail de cette machine , ^e suis convaincu qu'elle n'est pas suffisamment soiî;»ée pour être sensible à de faibles effi>rts,qiioîqudIepiiisae donner assez bveu les résultats considérables. Q est très satisfaisant pour moi de pouvoir dire que dq^ms que mes expériences ont été fiâtes, ainsi que. oeUes sur les barres du railway de grande fùnetioHj la nish chine que j'ai employée à l'arsenal de marine a été placée sous la conduite de Peter Ewart , esq. , personne bien connue et respectée par toutes les parties intéressées dans cette question ; il a éprouvé cette machine pour l'exactitude de ses indications (au moyen d'un appareil fourni par MM. Bramah^ pour cet objet), et; il l'a trouvée parfaite et extrêmement sensible, quoique donnant des indications, comme lorsqu'elle fut construite dans l'origine , 3 pour cent au-dessous de son pouvoir actuel. D'après ces circonstances, je pense que je suis assez autorise à

employer mes propres rësaltats pour la comparaison. Je ne mets pas en doute l'habileté et le soin que M. Locke a déployés dans ses expériences; maisja machine ne possédait pas elle-même une exactitude suffisante pour mesurer les petits efforts.

Il peut être conyeoable d expliquer la différence

dans le mode d'indication des machines ci-dessus ^ et

la cause de la supériorité de celle que j'ai employée.

Elle consiste dan^ l'indication de sa puissance par un

système de leviers bien équilibrés à l'extrémité du

lit 4e la presse, au; moyen desquels une. livre ou

plutôt un poids égal. à lo onces et demi, équivaut

juste à une tonne; et cet équilibre est si bien établi,

qu'une once dans l'écbeUe ou une seizième partie

d^mie tonne de poids ou effort est perceptible , et

a onces ou un huitième de tonne tout-à*&it sensible.

C'est d'après la nature de l'opération ^ la même chose

pour les grands et les petits efforts, ce qui ne peut

jamais avoir lieu quand l'indication dépend , cùmme

dans l'autre machine, de la pression de l'eau.

Expériences sur les mêmes barres avec cinq pieds de

distance entre supports.

Cinquième expérience, — Machine Swiftsure,

Vitesse d'environ 22 milles.

Fjëche d'une portée intermédiaire. . Oyog3 0,077 0,080

Diio de la portée près du }oint. . • ojo83 0,080 o, isS

Dite diio .... 0,108 0,143 o,i3o

Dite d'une portée intannédiaire. 0,08a 0,070 o,€^7

8ff

Avec des vitesses plus grandes.

SPEEDWSLL. TRAIN DE FOKT.

y.=s3o. v. = 3a. Y.=ra5.

Flèche d' une portée intermédiaire .. 0,112 0,1 22 o, o83

Dito portée près da joint 0,080 o,io5 o,o85

Dito dito o,25o 0,120 o,og5

Dîto d'une portée intermédiaire, o ^ 091 o , 1 1 5 o , 385

En prenant une moyenne de c^ résultats y les flexions dans les portées près des joints doivent être , comme dans le cas précédent, rejetées, étant sensiblement trop fortes; la moyenne du reste^ c'est-à-dîre des portées intermédiaires , est 0,08g.

Dans mes expériences à Woolwich , la flexion par tonne avec 33 pouces de distance de portée étant OyOoSo, ou pour 3 tonnes 0,0 f5o, nous avons ^ en retranchant 3 pouces de 60, pour obtenir la distance de portée dans œuvre,

33' : 67^ :: o.oi5o : 0,079,

tandis que la moyenne déterminée par le déflecto^ mètre f comme nous l'avons vu, est 0,089.

On ne peut rien obtenir de plus satisfaisant. II est donc prouvé , indépendamment de toute opinion y€{UQ lorsque les blpcs et moyens d'attache sont solides , l'effort produit par le passage d'une charge n'est guère plus grand que celui par une charge en repos, tandis que l'eftel sur les bouts près des joints s'élève | d'après la moyenne précédente , à o, 121 ; ce qui est trop fort de près de 40 pour cent. Ceciji cependant, ne

vient pas tout de Veffort , une partie étant due au jeu du chair ou du bloc. ( /^o/r TAppendice.)

Expériences sur la flexion latérale des barres de

raUwajr.

Ayant constaté la flexion des barres dans une direction rerticale , il me vint k l'idée qu'il serait utile de déterminer de quelle quantité les rails étaient fléchis latéralement dans les lignes extérieures des co^rbe&y afin de pouvoir^ si on le trouvait nécessaire f accroître la largeur des rails à longues portées^ pour contre-balancer l'efibrt qui pouvait être produit. En conséquence, j'écrivis à T. W. Rathborne, esq. ^ pour le prier d'avoir la bonté de faire ces expé* riencesy lui donnant une esquisse très légère de la méthode que je proposais d'employer ; j'ai encore de grandes obligations à M. King, pour la manière dont il a exécuté mon idée , en construisant l'instrument décrit ci-après. J'en ai également à M. Edvrard Woods y pour les résultats détaillés d'une série d'expériences données dans l'Appendice.

Toutes Césexpériences tendent à prouver que l'effort que les barfes ont à supporter dans cette direction n'exige pas une plus grande largeur que celle que la barre doit avoir pour résister au plus grand efibrt vertical dû à une plus grande distance entre les supports; en d'autres termes, la force additionnelle donnée à la barre , pour supporter l'efibrt vertical , est entièrement suffisante pour la fiiire résister à Tefibrt latéral. Ainsi il ne sera pas nécessaire , en propor* tionnant les poids et sections des barres pour les

différentes longueurs de port^, d'avoir égard à autre chose qu'à la force verticale.

La description suivante de rinstrument^ et une série d'expériences suffiront pour toute explication.

Description de FinstrumenL

Dans la figure iS^ L est un levier coudé, tournant sur un centi^ c, Y un vemier glissant dans la rainure g, S un ressort d'acier, pour tenir le petit bout du levier en contact avec le clou p attaché \ un glissoîr ou fil métallique dans les guides m^m ayant une vis de rappel en p, pour ramener l'index au zéro. Le bout R étant alors mis en contact avec le rail , le clou p, au passage de la machine, pressera sur le bras court du levier de toute l'étendue de sa flexion^ dont la quantité multipliée dix fois sçra lue sur l'échelle ou vernier en V. Les expériences furent faites sur le railway de Wigan, avec la machine (^r Expérience) , le rail parallèle pesant 4^ livres par yard ; longueur de portée , 5 pieds.

L'instrument étant ajuëté, les résultats suivants furent observés.

FlèchA.

Vitesse.

Direct, de la machine.

£xp. I.

milles

par

heure.

Arrière.

Ayant.

Ar.

Ar.

Ar.

^ Les mêmes expériences furent répétées après avoir

enlevé un chair entre denx, la portée étant alors de 5 pieds 10 pouces et demi;

Flèehe.

£xp. 1. 0,070

Vitesse.

4 milles par heure.

DilWCdelamadiiiie.

Arrière.

Av.

Ar*-*"

Av.

dbmme les vitesses ne sont pas les mêmw, excepté la première de la première série j^ et I4 derrière de la seconde , nous pouvons seuleqiepi faire cette comparaison , par là la flèche paraît être presque double, ce qui est certainement moins que le calcul ne nous pemâettaît d'e^>erer; mais la quantité de cette flexion est si loin du pouvoir élastique du fer ^ et U force du rail éprouré si inférieure à ce qui sera probablement adopté , que je suis entièrement satisfait de ce qu'abcnne force additionnelle ne soit nécessaire pour balancer cet effort.

Les expériences ci-dessus , et celles sur le même sujet données dans Tappendice, furent faites par Ed. Woods et M. King, en la présence de T.- W. Rathbome 9 esq* Dr. S. Trail , et J. Reynolds , esq. de Swansea.

Conséquences.

U serait inutile d'interrompre la suite du rapport ,^ pour introduire ici toutes les observations qui furent faites sur les différents rails , et c'est pourquoi je les il. données collectivement dans l'appendice. J'obser-

verai seulement^ relativement aux flexions verticales» que la conséifuence éridente qu'on peut en éirer est celle-ctp qu^avec des lAocs fertile»» des cbairs bien fixes et de» joints bien faits» la route elle-même étant solide» le rail est seulement fléchi à la plus grande vitesse d'i^ne quantité très peu supérieure à celle dM à. ime ciiarge en repos égale à la moitié du poids sur les deux iroues ; mais que par suite de rimperfection de ces parties» Teffort peut quelqoi^is produire sur le fail une flèche d'environ le double de ce qui appartie^ k la chaîne en question. Cet effet fut souvent observé dans les expériences avec les trains des v?«ggons. Dans beaucoup de cas> le déflectomèlre indiqua seulement la quantité ordinaire de flexion quand la machine qui était la charge la plus lourde venait à passer; tandis que soit dans le milieu ou à la fin du train , un v^aggon produisait un soubresaut dû à quelques irrégularités» et lançait l'index au double de la quantité précédente. Cet effet fut remarqué particulièrement par la députation » les directeurs » les actionnaires et autres personnes pré^ sentes. Il s'ensuit donc que jusqu'à ce qu'une plus grande perfection puisse être obtenue dans les railyrays » on doit adopter une force de barre plus que double de celle nécessaire pour résister à un effort moyen. Dans mon précédent rapport » j ai fixé à 5o pour cent au-dessus du double cette augmentation ; mais d'après ces expériences» il parait que cette qnaiilité est trop forte» et que de lo à ao pour ceiit au* dessus du double serait suffisant ; c est-à-dire que pour une machine de 12 tonnes» comme le poids

€st aujourd'hui distribué , une force de 7 tonnes serait grandement suffisante, et avec un plus^and soin de construction , tel iqu'on doit l'attendre maintenant , on pourrait réduire cette force; ou pli^tôt, si l'on conservait cette même force t on pourra employer avec toute sécurité des machines de 14 à 16 tonnes.

Quant aux résultats observés dans l'appendice ^ on verra qu'un rail est quelquefois Héchi' par une roue d'qpjquart de pouce^ tandûqne l'autre «st peut-être surîin bloc^ et immédiatement après la roue haute descend^ tandis que la roue basse nionte^ ce qui donne un mouvement balancé aux voitures. Cet effet était rendu sensible par le petit instrument employé. Nul doute qu^une grande partie de cet effet , ne soit due à un manque de parallélisme dans les blocs supports ; aussi pour arriver à le corriger , je voudrais qu*il fut spécialement ordonné que les blocs seront, flans tous les cas^ placés directement opposés tun à Vautre ; ce qui ^ dans . les rails parallèles j peut toujours se faire sans dépense ni inconvénient. H est encore d'autres corrections ^ mais je les indiquerai en temps et lieu.

Continuons donc le sujet présent en constatant les résultats que les expériences précédentes paraissent justifier. Il est un résultat des plus importants » et qui n'est point le fait d^une opinion ou d'une supposition ^ mais bien de l'expérience , c'est qu'avec des machines du poids de 1 2 tonnes , et des vitesses n'excédant pas 52 ou 55 millies par heure ^ il n'est pas nécessaire, même comme les railways ont été construits jusqu'ici , de pourvoir à un effort de plus de 7 tonnflii

ce qui accorde un excès en force de i6 pour cent audessus du double de l'effort moyen.

Ce &it étant établi , il est clair qae nous pouvons pourvoir à cette force pour toute longueur de portée, en augm^itant la section de la barre proportionnellement à Faccroissement de distance des supports; mais on peut encore poser la question ainsi : Quelle est la meilleure longueur à ad<^ter ? ou bien ne peuton pas employer avantageusenient différentes Ion- Rieurs, eu égard aux circonstances locales? Par exemple, dans quelques lieux les blocs de pierre coûtent plus que les rails de fer qu'ils supportent -, tandis que dans d'autres , les blocs peuvent s'obtenir è bon mardié : c'est pourquoi , dans le premier Cas, si ron n^avait qu'à considérer la dépense d'établissement, il pourrait être avantageux de diminuer le nombre des blocs et d'augmenter le poids du fer, et dans le dernier, d'employer moins de fer et augmenter le nombre des blocs supports.

Cependant il y a encore des limites qu'on ne peut convenablement dépasser. Si les blocs sont trop rapprodbés , la quantité de fer requise pour la barre peut être assez petite pour douner une section très peu convenable; et d'un autre eôté, si les longueurs sont trop étendues, le poids de la barre peut devenir trop considérable. Avec ces restrictions, il sera inutile d'examiner toute distance de portée moindre que trois pieds et plus grande que six, et en proportionnant la quantité de métal pour chaque longueur, on devra faire attention , par exemple , aux limites près* crites par la pratique, c'est-à-dire que nous devrons

seulement einployer les sections qui ne peuvent être sujettes à des objections essentielles de pratique^ mais avec cette condition^ la forme de sectioa est illimitée.

La première limite que ta pratique nous impose est que, quelle que soit la longueur de portée et le poids des rails, la tête doit conserver à peu près le même poids.

Il n'est pas nécessaire d'aller bien loin le long de la ligne de Liverpool à Manchester , pour voir que les têtes des premiers rails ondulés de 35 livres sont beaucoup trop petites pour lé poids actuel de& machines , le renflement extérieur de la table supérieure étant dans un grand nombre de places presque séparé de la côte du milieu. Le rail parallèle de Dublin de 45 livres, qui a une tête plus large et quelque peu plus forte, ne présente pas les mêmes défauts ; cependant encore il parait qu'on la considère généralement comme trop petite. Le rail parallèle en forme de T simple de 5o livres, et le rail àe grande jonction , ont peut-être les têtes les mieux proportionnées de toute la ligne ; leur aire de section , avec un pouce de hauteur ^ occupant environ 2 pouces un quart carrés. Cest pourquoi dans les calculs suivants, je regarderai comme jme limite de pratique que la tête ne doit pas occuper moins de 2,25 pouces de surface , ou ce qui est presque la même chose, ne doit pas peser moins de 22,5 livres par yard.

Une autre limite pratique, st^r laquelle beaucoup d'ingénieurs, je crois, sont d'accord , est que la hauteur du rail ne doit^ dans aucun cas, être de plus de 5 pouces.

Ainsi, me tenant à ces conditions , je me propose d'établir le poids du fer par mille ^ sur quatre lignes de rails y conservant dans tous les cas une force constante de 7 tonnes aux différentes longueurs de portée de 5 pieds , 3 pieds 9 pouces^ 4 pieds ^5 pieds et 6 pieds et le nombre de pieds cubes de pierre par mille nécessaire dans chaque cas^ en distribuant le fer dans chaque rail le plus économiquement pour la force.

Le rail le plus léger de la ligne qui parait posséder la force suffisante est le rail parallèle de Dublin y de 45 livres par yard; mais comme la tête est plus légère que ce que la pratique actuelle semble désignée comme préférable, j'augmenterai celle-ci de 3 et demi à 3 livres, et avec une légère addition au rail lui-même ; je porterai le tout li environ 5a livres y ce qui est y peui^nàtrei le moindre poids. qu'on devrait donner à un rail pour dest portées de 5 pieds^ La. meilleure disposition de ce poids, conformément à la solution du principe des maxùna et ndnima^ eu égard aux limites de pratique ci-dessus établies, est donnée dans la page suivante ; et sur de semblables principes, quoiqu'on n'ait pas suivi strict;ement les minuties de la solution , on a arrangé les proportions pour les autres portées, l'échelle de la section étant a moitié grandeur, et les autres particularités étant comme ci-après.

SecUon pour une portée de ^ pieds.

Sur une échelle dé la moitié des dimensions (fig.i9}.

Tète d'un pouce de hauteur. ........ i^,51b par )^ard.

Hauteur totale 41 po^^<^'

Dite. TaMe inférieure i pouce.

Largeur de dîto. i • ^5 pouce.

Epaisseur de la côte du milieu 0,6 pouce.

Poids total 5i ,4fc par yard.

Force.. 7 tounes.

Fiëche avec trois tonnes o , 024 pouce.

Section pour une porêée de 3 pieds 9 pouce^ ( fig^ 20 )•

Tète fie I pôvoe de hauteur 32,516 par yafd*

Hauteur totale 4g poueos.

Ditù de 1» taUa îa£érieare. . • . • i poMoe»

Largeur de diUf » i ^ pouqe.

Épaisseur , oôte du milieu. ,•.....•«.. ^ o , 75 pouces.

Poids total*. A . f • 58)81b par jard.

Force 7 tonues.

Flèches avec trob tonnes. o ^ 087 pouce.

Section pour une portée de ^pieds ( fig. 21 ).

Tète d'un pou^ de hauteur • .... i2,51b par yard.

Hauleur totale ., «... 4|p<n9ces.

Dito dé U tahlç i^lérierure. . . • ^ . • . . . . i ponce.

Épaisseur de la eâtf du milieu.* • 0,5 pouce.

Poids total ••.••.. 61 |2tt par yard.

Force.. • 7 tonnes.

Fléché ayec trois tonnes o,o4i pouce.

Section peut une portée de 5 pieds ( fig. 22).

Tète d'un pouce de hauteur. , 22 ,5tt par yard.

Hauteur totale 5 pouces.

Dite de la table inférieure i -^ pouce.

Largeur de dite • i ,66 pouce.

Epaisseur de la oôte du milieu • o^85 pouce.

Poids total 67,41b par yard.

Force. ; • . . ^ • . * 7 tonnes.

Flèche ftfee trois tonnes 0,064 ponce.

Section pour une portée de & pieds (fîg. a3).

Tète d'un poùoe de hauteur 22 ,51b par yard.

Hadtèur totale 5-~ poacea*

Dito de la table inférieure* i ^ pouce.

Largeur dito : i ,66 pouce.

Épaisseur delà côte du milieu v. \\ pouce*

Poids total • . ., 79 ib pas yard.

Force. • 7toiiDes.

Flèclie avec trois tonnes. 0|08s pouce. S^^

On verra par le tableau ci-dessus que quoique j'aie conseiTe la même force ou résistance dans chacun des rails^ les plus longues portées sont moins raides encore que les plus courtes. En vérité » à moins qu^ cet accroissement de flèche soit permis » toute idée d'augmenter beaucoup la distance des supports doit être abandonnée ; car afin de conserver une flèche proportionnelle» ou la largeur du rail doit être augmentée de manière à exiger un poids de fer tout-àfait inadmissible ^ ou la hauteur doit être augmentée dans la même proportion que la longueur de portée ^ ce qui est impraticable. Les flexions^ toutefois^ des plus longues portées ^ quoique plus grandes que celles des courtes^ ne sont que de faibles quantités; la flexion (^) de plusieurs des rails actuellement sur la ligne étant beaucoup plus grande « comme on peut le voir en se reportant à l'appendice.

£n adoptant ces dimensions^ j'ai établi dans la table suivante le nombre de tonnes des barres 4e £pr

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(^) L'effet delà flexion est traité dans une pige suivante.

par mille ^ nécessaire pour 4 lignes de rail pour diffërcDtes distaDces de portée^ avec le poids du nombre de chairs nécessaire , et le nombre de pieds cubes de pierre pour blocs, afin par là de faciliter une comparaison de la dépense ou premier déboursé dans ces di- ; terses circonstances ; mais le [jlKx de la pierre étant très Tarîable , quant à sa qualité et aux localités , on s'est abstenu de présenter le résultat en argent. II peut ^Cire bon de constater ici que les poids pris pour les chairs sont en quelque sorte arbitraires. En pesant les chairs de M« Stephenson ^ je trouve que les chairs de joint et chevSles pèsent hq quart on aS livres , et les chairs intermédiaires et chevilles a4 livres : coaime la hauteur dans son rail , compris la pièce de rapport , est la même que celle que je propose pour la portée de 3 pieds y je prends celui-ci comme mon guide, et j'ai l^èrement augmenté le poids des deux chairs, à mesure que le rail devenait plus haut ; c'est-à-dire , je finis pour les -^

3 pîeds^ de portéie» chair& de joint 28ftL Intcrmédiûresi 24 Ii?r.

3 pieds 9 pouces dito 3o dilo a5

4 pifsds dilo . 3o diio a5

5 pieds dito 33 diio 37

6 pieds diio 33 diio 27

J'ai été presque généralement informé que le plus grand nombre des chairs qui sont rompus sont détruits dans Topératiott d'enfoncer les coins; et comme on entend ici ne mettre aucuns coins , on espère que les poids ci-dessus sont suffisants. En déterminant la quantité dé pierre, j ai adopté la grandeur actuelle

des blocs qui é^t de4 pî^ds cubes% comme suffisante pour toutes les distances, excepté pour les» blocs de joint. Comme ceux-ci demandent a être d'une plp$' forte dimension , je les ai portés à 5 pieds. Tant que les blocs conservent un parfait niveau , je ne pense pas qu'un bloc do joint , quand ce joint lui-même est parfait , ait plus à supporter que tout autre ; mais si Tun d'eux vient à s'enfoncer un peu , le rail a bien plus de force pour résister au passage de la charge dans ses parties supportées par les bloîrs intermédiaires , que dans le joint où la barre^ib trouve en quelque sorte interrompue.' De plus, ^*la manière dont les joints ont été faits jusqu'ici, il en résulte pour le bloc de joint , un choc beaucoup plus grand que pour les autres* Pour ces deux raisons, il devient nécessaire que ces blocs de joint soient plus forts , mais de quelle quantité ? C'est ce qu'il est difficile de dire. Je suis cependant disposé à regarder l'addition d'un pied cube comme une augKQentation suffisante.

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