DES

Par M. Joseph NADAL,

INGÊMKL'h EN CHEF ADJOINT DU MATÉRIEL ET I>E LA TRACTION DES CHEMINS DH HER DE L'ÉTAT.

(PI. XVIII)

Desdouits a poursuivi pendant plusieurs années sur les locomotives des chemins de fer de l’État des expériences basées sur l’emploi des observations chronométriques et du pendule dynamométrique, appareil extrêmement ingénieux qu’il avait imaginé pour mesurer les efforts développés dans la ti action des trains. L’exposé des méthodes d’observation et des résultats obtenus a été fait à diverses reprises dans la Revue Générale. Les travaux (1) de Desdouits sont du reste universellement connus et appréciés.

De nouvelles expériences ont été effectuées à partir de l’année 1901, comme suite à celles de Desdouits, mais d’après des méthodes un peu différentes. Notamment les efforts développés par les machines sont mesurés au moyen de diagrammes d’indicateur.

Ces esssais ont pour objet d’étudier les conditions du travail de la vapeur dans les cylindres et de vérifier l’application aux locomotives de la théorie de la machine à vapeur antérieurement exposée par l’auteur (2).

(1) Les principaux sont les suivants :

Retue Générale, Octobre 1883 : Nouvel appareil dynamométrique applicable à la mesure des efforts développés dans la traction des trains ;

Mars 1884 : Note sur l’emploi des observations chronométriques pour l’étude dynamique des systèmes en mouvement ; Mai et Juin 18!H) ; Expériences exécutées au chemin do fer de l’Etat sur la mesure îles efforts moteurs et résistants développés dons la marche et dans l’arrêt des trains :

Avril et Juin 1891 : Rendement et utilisation économique des machines locomotives :

Décembre 1898 : Allocation de temps nécessaire pour les arrêts et les ralentissements des trains;

Mars et Avril 1900 : Note sur les nouvelles machines d’express à simple expansion et à tiroirs cylindriques des chemins de for de l'État.

M. Desdouits, Ingénieur en chef du Matériel et delà Traction des chemins de fer de l’État, est mort le 20 Octobre 1900. (21 Voir dans la Jleeue de la mécani/jue :

Novembre et Décembre 1898 : Principes de 1a théorie mathématique de la machine à vapeur;

Mai et Juin 1899 : Formules des condensations ;

Février et Mars 1900 : Formule générale du rendement ;

Décembre 1900 : La théorie de 1a machine ii vapeur et le Révélateur Donkin.

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PlilSE I)E MOUVEMENT DE I.'lNDICATEUU DE WATT

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Ils ont porté d’abord sur les cinq types suivants de locomotives :

Locomotive Compouud américaine, système Vauclain ;

Locomotive américaine, type Atlantic, à simple expansion et à tiroirs cylindriques ;

Locomotive à simple expansion avec tiroirs cylindriques du système Ricour ;

Locomotive à simple expansion et à distribution genre Corliss du système Bonnefond ;

Locomotive Compouud de Glehn à 4 cylindres.

La comparaison de machines de types aussi différents ne peut manquer d’être instructive.

Appareil à relever les diagrammes. — Les diagrammes sont relevés au moyen d’un indicateur de 'W att. La Fig. 1 représente l'installation de l’appareil sur la machine américaine n° 2802. La prise de mouvement est disposée de telle façon qu’on peut arrêter ou mettre en marche à volonté le tambour de l’indicateur et par conséquent prendre dans un temps relativement court un grand nombre de diagrammes. Ce résultat est obtenu au moyen de deux réglettes, A et B, coulissant l’une sur l’autre (1). Un pendule, P, dont l’extrémité supérieure est fixée un tablier delà machine et dont l’extrémité inférieure coulisse dans une bague boulonnée à la tête du piston communique, par le point C, le mouvement à la réglette supérieure mobile. Celle-ci porte un taquet à ressort, T, maintenu soulevé par un cran d’arrêt ; il suffit de libérer ce taquet pour qu’il s’engage, au moment du point mort, dans une rainure pratiquée dans la réglette inférieure qui est alors entraînée dans le mouvement et le transmet au tambour de l’indicateur par une corde inextensible, comme à l’ordinaire. Pour déclencher les deux réglettes, on présente au taquet, entaillé sur l’une de ses faces en plan incliné, un petit butoir, D ; le taquet se soulève et se met au cran d’arrêt, dégageant la réglette inférieure qui s’arrête ainsi que le tambour. Ces divers mouvements s’effectuent très simplement et sans chocs. Le mécanisme a toujours très bien fonctionné aux plus grandes vitesses atteintes : 105 km. à l’heure ; sans nul doute on pourrait aller au delà. Pour prendre un diagramme, c’est-à-dire depuis l’instant où on place le papier jusqu’à celui où on le retire, il faut de 15 à 20 secondes. L’habileté de l’opérateur est pour beaucoup dans ce résultat, car il n’y a pas moins de 17 opérations à effectuer.

L’indicateur communique par des tuyaux non seulement avec le ou les cylindres, suivant qu’il s’agit d’une locomotive simple ou Compound, mais aussi avec la chaudière et la boite à vapeur ; en sorte que chaque diagramme porte, en outre de la courbe des pressions dans le cylindre, les lignes de pression à la chaudière, à la boîte à vapeur et atmosphérique. C’est la ligne de pression dans la boîte à vapeur qui caractérise l’authenticité d’un diagramme. Dans tous nos diagrammes, en effet (il en sera donné plus loin plusieurs exemplaires) la ligne d’admission dans le cylindre se confond, tout au moins au début, avec la ligne de pression dans la boîte à vapeur. La courbe d’admission est donc exacte. Il en est de même de la courbe d’échappement. L’indicateur de Watt donne, en somme, sur une locomotive, au moins jusqu’à la vitesse de 4 tours et demi par seconde, d’aussi bons diagrammes que sur une machine fixe.

C’est un opérateur assis sur le tablier de la machine, un peu en arrière du cylindre, qui fait les relevés de diagrammes; il est protégé aussi complètement que possible par un abri en tôle. Un second opérateur dirige la marche de la machine et en relève les diverses circonstances : pression à la chaudière, position du régulateur et du changement de marche, etc. La détermination de la vitesse du train, qui est une chose essentielle, s’obtient par trois moyens différents : par l’enregistreur de vitesse, système Desdouits, qui donne la courbe des vitesses en fonction de l’espace parcouru ; par le pointage des kilomètres sur le

(1) Ce dispositif a été imaginé par M. Merry, dessinateur aux chemins de fer de l’État, qui, en outre, a effectué tous les relevés de diagrammes.

pendule dynamométrique de Desdouits, installé dans le fourgon, ce qui donne une courbe moyenne des vitesses en fonction à la fois de l’espace et du temps, enfin, à titre de vérification, par le relevé direct de la vitesse au moyen du tachymètre. Le pendule dynamométrique inscrit en outre avec une entière exactitude chaque variation de régime dans la marche de la machine : modifications d’ouverture du régulateur ou de la position du changement de marche. L’heure exacte de prise est inscrite au fur et à mesure sur les diagrammes, afin de pouvoir les repérer facilement sur la courbe des vitesses en fonction du temps et de l’espace.

Tous les essais ont été faits sur des trains du service courant. La consommation d’eau a été relevée entre chaque prise d’eau et la consommation de combustible pour le trajet total de la machine.