SV

qui

peut servir au calcul des dimensions des machines locomotives, est donnée par M. W. Harding pour calculer la résistance d'un convoi 8ur un chemin de niveau; dans cette formule, R est la résistance

126 FORMITLAIRB

en kilog. ; V la vitesse du convoi en kilomètres à l'heure ; S = 5 mis très carrés, section de face que présente le train; P poids du convoi en tonnes ; le premier terme 2,72 représente le coefficient du frottement des véhicules; le d'îuxième terme exprime U résistance due aux chocs, secousses et vibrations de la voie; le troisième terme est la résistance due au vent.

Cette formule s'applique à tout le convoi ( tnachine, lender et wagons) aussi bien qu'aux wagons seuls; mais alors elle ne tient pas. compte de la résistance due aux frottements du mécanisme de la machine, et il faut, pour avoir la résistance totale, augmenter R de 20 ou 25 p. 0/0, selon qu'il s'agit d'un convoi de voyageurs ou d'un convoi de marchandises.

Ré^isiance dés wa9on§ à frein aa môavenïeiit du convoi. — M. J. Poiiée a trouvé par le dynamomètre : •

1° Que pour des petites vitesses cette résistance peut vaiier de 0,11 à 0,25 du poids du wagon, selon que les rails sont humides ou secs; 2° (lue cette résistance diminue avec la vitesse.

La formule de résistance , les freins étant serrés , est : R = /"P — 25 y + 0,35 v^ ; /"coefficient de frottement = 0,13 pour rails humides, et 0,30 pour rails secs; P poids du wagon; v vitesse comprise entre 5 et 22 mrtres par seconde.

Maciiiucs loconioiives. — D'après M. de Pambour la théorie des locomotives revient à la solution de ce prol)lème et de sa réciproque : Étant données les dimensions d'une machine locomotive, trouver la charge qu'elle peut tramer avec une certaine vitesse ; et réciproquement étant données la charge à traîner et la vitesse, trouver les dimensions de la machine.

Le seul point d'appui des locomotives se trouve dans radhérence de leurs roues sur les rails.

Pour qu'une locomotive puisse tirer une charge donnée il faut : 1° que les dimensions et proportions de la machine des cylindres et du générateur soient suffisantes; et 2° que le poids de la machine portée par les roues motrices soit tel qu'il y ait une adhérence suffisante des roues sur les rails ; ces deux conditions de puissance et d'adhérence doivent toujours être d'accord.

L'efl"et d'adhérence varie de 1/6 à 1/20 de la pression des roues motrices sur les rails; la plus grande adhérence a lieu quand les rails sont secs; elle descend à 1/20 lorsque les rails sont humides ou gras.

La force de traction d'une locomotive s'obtient en multipliant la capacité de ses cylindres par le coefficient indiquant le rapport do

DE L'iNGÉNÎEUR-CONSTBUCTEUn. 127

l'effort de traction à ladite capacité; en prenant 15 pour ce rapport, une locomotive, dont la capacité des cylindres serait de 250 litres, aurait une force de traction de 15 x 250 = 3750 kilog.

La capacité des cylindres d'une locomotive s'obtient en divisant l'effort de traction par le même coefficient.

M. Lechatelier a calculé de la manière suivante les dimensions de trois locomotives. Tune à grande vitesse, l'autre mixte, et la troisième à marchandises :

i" Soit UD parcours à l'heure de 80 kilomètres, ou 22" 22 par seconde; le nombre de tours des roues motrices devant, pour toutes les locomotives, être compris entre 2,5 et 3, on a pour di^niètre

D= -- = 2'»83,ouD = — ^— =2'° 36; il fait D =2,50:

wX2,5 ' WX3 ' '

2® En supposât la pression à 7 atmosphères dans la chaudière, la pression utile p se réduit au premier cran de la détente à A**"»- 5, soit à 4*64 par centimètre carré, en déduisant la pression atmosphérique, plus !•*">• 5 pour la contre-pression, la détente, la compression et le passage de la vapeur de la chaudière aux cylindres ;

3° La résistance R du convoi est donnée par la formule de Har-

ding: R=V*+ 0,094V +Mîi;iiX',

4" A chaque tour des roues motrices, le travail produit pour la

vapeur doit égaler celui absorbé par la résistance en kilog. du con-

4 1T c?2 / pd^l

voi, et s'exprime : R X ^ D =- /> X — ; — ; d'où R = -,^ — ; d dia-

mètre des pistons en centimètres; et l course des pistons en centimètres. De cette formule on tire d = 1/ — -, et / = — - ;

'^ pi pd^

5« Le coefficient d'adhérence des roues motrices sur les rails = 1/6; 6" Dans une machine locomotive en bonne fonction, eu représentant respectiveinent par S, S', S" les surfaces en mètres carrés de

chauffe totale, du foyer et des tubes, on a -~, = 1 , et — - = — , d ti

/ étant donnés en décimètres, c'est-à-dire : 1° que le quotient de la surface totale de chaufl'e par le produit de la course et du diamètie carré du pistou égale l'unité, et 2© que le rapport de la surface de chauffe par rayonnement du foyer à la surface de chauffe par contact des tubes est comme i : 10.

M. Lechatelier a réuni ces données dans le tableau suivant :