RÉSISTANCES AU 1101'YEMENT DES WAGONS
Pour des petites valeurs de V, la formule précédente donne sensiblement R = Al* ; c'est ce qui explique l’égalité entre les valeurs de/" du n” 489 et celles de A. M. Hochet a remarqué encore que les rés ni-" tats obtdnus par M. Morin, pour des vitesses ne dépassant pas 4 mètres par seconde, variaient à peu près d'après sa formule; ce qui fait supposer que la diminution du frottemeut de glissement avec la vitesse est un fait général. Quoi qu'il en soit, cette diminution est assez faible pour des vitesses qui ne dépassent pas 4 mètres pour qu’on puisse la négliger.
497. Plans automoteurs. Sur ces plans, pour obtenir la résistance due au frottement de la corde et à sa roideur, et au frottement des axes du tambour, des petites poulies et des rouleaux qui supportent la corde, on a fait descendre librement un wagon chargé qui en faisait remonter un même vide, et on a tiré cette résistance de la formule suivante, établie de la même manière que celle (a) du n* 492 :
(P -f p + c)sina — (P 4-p)sinst-
Dans celle formule, loul est connu à l’exception de X.
X résistance cherchée ;
K espace parcouru pendant le temps T qu’a duré l'expérience ;
P poids du wagon descendant : on suppose qu’il est le même pour le wagon montant ;
p poids des roues de chaque wagon ;
p * poids des pièces qui tournent, autres que les roues de wagons;
r charge du wagon descendant ;
4 /240 coefficient de la résistance 4 la traction des wagons sur le chemin de fer ;
«i> poids de la corde ;
0,54 poids des masses Adirés, lesquelles appliquées à la circonférence des
pièces qui tournent, roues, tambours, poulies et rouleaux, cl ayant par conséquent la vitesse des wagons, auraient, par rapport aux axes de ces pièces, le même moment d’inertie que ces pièces elles-mêmes
M. N. Wood, en opérant ainsi , a trouvé X = de - à - ,//-f u>j , relie
résistance étant appliquée sur les tourillons des petites poulies, et comme le diamètre de ces tourillons est le ^ '1° celui des poulies,
cette résistance, appliquée au pourtour des poulies, est de ^ /'+«»)•
D'autres expérimentateurs ont trouve ^ et ~ de !j>' -f m ; mais les
expériences ont été laites avec moins de soin; du reste, il serait très-convenable de reprendre ees expériences et de tenir, compte de la résistance de l'air, qu’on a négligée.
■498. Charge que peut traîner tin cheval sur un chemin de fer. Snp-
CSS QUATRIÈME PARTIE.
posant que la résistance h la traction des wagons remorqués par des .chevaux est ~ de la charge brute (chargement et wagons) (492), la charge brute traînée par un cheval est donnée par la formule
^ = 70 kilog., d'où X = 14000 kilog.
X charge brûle traînée ;
*70L traction moyenne d’un cheval travaillant <0 heures par jour et parcourant 32 V0 mètres par heure (36).
Sur une rampe, la charge que peut traîner un cheval est donnée par la formule
±Xsina±Qsina = 70 kilog.
a angle que fait le plan incliné avec l’horizon ; y poids du cheval ;
X sio 3 et Q sin 3, composantes, parallèles au plan incliné, de la charge traînée el du poids du cheval ; elles sont positives ou négatives suivant qu'on monte ou qu'on descend (488).
499. Machines fixes. A l’origine des chemins de fer, on faisait usage de machines fixes pour remorquer les convois; elles étaient espacées entre elles de 2000 mètres, et des cordes, auxquelles on fixait les convois, allaient de. l’une à l’autre.
1500. Tableau comparatif de la résistance sur différentes voies de commuai cation .
Koutcs ordinaires en bon étal (VI)
Houles en bois .
Chemins de fer, vitesse de 8 lieues i l’heure
Id. vitesse de 12 lieues à l'heure
Canaux à grande section, bateaux ordinaires, très-faible vitesse.
Id. id. vitesse double . .
Id. id. vitesse quadruple.
Canaux à petite section, bateaux ordinaire* , faible vitesse. . •
6ÔÔ
Id.
id.
Id.
id.
vilcrse double .... — — 0,0066
vileise quadruple
MACHINES LOCOMOTIVES. GSD
Sur canaux, on a supposé la résistance proportionnelle au carré de la vitesse.
MACHINES LOCOMOTIVES
1501. Classification des machines locomotives. D'après la uature do leur service, les locomotives se divisent:
1* En machines à voyageurs, affectées exclusivement au transport des voyageurs, et marchant avec une vitesse d’au moins 40 à 50 kilomètres à l’heure, en remorquant 14 ou 55 voitures sur un c)tetnin à rampes de 0",005 par mètre. Sur certains chemins, des machines spèciales marchent, dans les circonstances régulières du service , ii une vitesse de 80 à 100 kilomètres , en remorquant 7 ou 8 voitures. Les roues motrices sont indépendantes des autres roues, et leur diamètre , qui varie de 1“,68 à 2“,10, et môme 2”, 20 à 2", 35 et au delà pour les machines Crampton, se proportionne à la vitesse de translation que l’on veut obtenir. La course des pistons est faible relativement au diamètre des roues.
2" En machines à marchandises , qui sont disposées pour rerhor-f quer de très-fortes charges a des vitesses comprises entre 20 et 30 kilomètres à l'heure. Les roues motrices ont de 1",20 h 1",50, selon la vitesse, et elles sont accouplées avec une ou deux autres paires do roues de même diamètre. La course des pistons est grande. Ces machines remorquent 40 wagons.
3* En machines mixtes , lesquelles, faisant à la fois le service des deux espèces precedentes, marchent k des vitesses de 35 à 40 kilom., et accidentellement 50 kilom. Leurs roues motrices ont de 1“,50 à 1“,60 de diamètre, et elles sont accouplées avec une autre paire de roues. Ces machines remorquent, sur un chemin à rampes de 0“,005 par mètre, 20 voitures, tant h voyageurs qu'à marchandises. Lorsque la pente dépasse 0“, 005 , on est obligé d'avoir recours à ces locomotives pour le service des voyageurs, à cause de la plus grande adhérence sur les rails que donnent les roues accouplées.
4* On construit encore des machines-tender qui portent elles-mêmes leur eau et leur coke. Elles conviennent pour les petits trajets. Si elles sont appliquées au service des voyageurs dans la banlieue d'une grande ville, les roues motrices sont indépendantes ; celles du chemin d'Autcuil sont à 4 roues accouplées; quand elles sont utilisées à former les trains dansles gares, ou comme machines de renfort sur une rampe, les 6 roues sont accouplées et d’un petit diamètre, et on augmente la course des pistons. En Angleterre, sur quelques embranchements, on a construit des voilures à voyageurs qui portent leur machine et qui marchent isolément.
Ul'ATRIÈVE PARTIE.
Les locomotives se divisent aussi en machines à cylindres intérieurs et en machines àcylindres extérieurs. Les premières ayantles cylindres placés entre deux roues d’ur. même essieu, et par suite entre les rails de la voie, elles offrent plus de stabilité et un mouvement plus régulier que les machines à cylindres extérieurs; mais leur essieu moteur, qui est deux fois coudé, présente plus de difficulté de fabrication et de chances de rupture qu’un essieu droit. Les secondes machines ayant leurs cylindres placés en dehors du bâti et en surplomb à l'extérieur de la voie, la construction est simplifiée, l’essieu coudé est supprimé, et les principales pièces motrices sont bien en vue du mécanicien; mais- quoique, par cette disposition, le centre de gravité de la machine puisse être placé à 0“,1i ou 0",15 plus bas, s’il' n'était possible d'appliquer un correctif simple à l’instabilité , bous ce rapport, l’avantage serait en faveur des machines à cylindres intérieurs.
M. Stephenson a construit une machine à trois cylindres, un intérieur, et deux extérieurs dont le travail total est équivalent à celui du premier.
M. Verpilleux, pour la remonte des wagons de houille sur le chemin de Saint-Étienne , a imaginé de placer deux cylindres supplémentaires sur le tender pour utiliser l’adhérence de ce véhicule sur les rails.
En Piémont, on a transformé la machine de M. Verpilleux en deux machines-tender, à 4 roues chacune, accouplées dos il dos.
Il y a des machines à cylindres horizontaux, et 'd’autres k cylindres inclinés, dispositions motivées par des convenances de construction.
On peut encore classer les locomotives d'après le nombre des roues. Les premières locomotives étaient a 4 roues, comprises entre la boîte k feu et la boîte k fumée. La distance des essieux était de i mètres, ce qui permettait aux machines de circuler sur des courbes k petit rayon. On a attribué au peu de stabilité de ces machines différents accidents, qui les ont fait abandonner pour employer uniquement les machines k G roues, qui donnaient la grande puissance qui était réclamée, sans fatiguer davantage les rails. Aujourd’hui que le' poids des rails a été augmenté et que. la fabrication des essieux a été perfectionnée, en même temps que. l’expérience a conduit k leur donner des dimensions plus fortes, on est revenu, dans' quelques cas, k l'usage des machines k 4 roues.
En Amérique et dans quelques états d’Europe, l’avanl des machines est supporté par un train k 4 roues de petit diamètre, mobile autour d'une cheville ouvrière pour faciliter le passage dans les courbes de petit, rayon; lorsqu’elles sont destinées au transport des marchandises, on leur applique une seconde paire de roues motrices que l'on accouple avec celles qui reçoivent l’action du piston. Ces machines
WlClilNF.S LOCOMOTIVES.
deviennent des machines à 8 roues. Dans quelques circonstances exceptionnelles, on a ajouté une quatrième paire de roues aux machines ordinaires à 0 roues, on maintenant le parallélisme des essieux.
Enfin , dans le système Engerth, qui a pris naissance pour le chemin du Siemmcring, dont la pente est considérable, il y a 10 ou 12 roues (460).
Uans la machine du Sœmruering, le tender est réuni invariablement a la machine par le même châssis. La, machine porte sur un train de G roues accouplées placées sous la chaudière , et le tender . sur un train de 4 roues accouplées, dont les deux de dev ant se trouvent en avau t du tender, qui s'étend jusque sous la chaudière. Ces deux trains sont indépendants l'un de l'autre daus le sens horizontal, aiin qu'ils puissent suivre des. courbes de. petits rayons; mais ils se commandent par une roue dentée fixée au train de la machine, et qui engrène avec d’autres roues dentées montées sur l’essieu d’arrière du train delà machine et sur celui d'avant du train du tender. Les cylindres sont extérieurs, et iis commandent l’essieu d'arrière du train de la machine.
Sur le chemin du Midi, il y a des machines Engerth qui pèseat ,52 tonnes, et qui peuvent remorquer des charges de 500 tonnes. Les autres grandes ligues françaises possèdent également des machines de ce système. Uans celles des chemins de l'Est et du Nord, le train du teuder est à 6 roues comme celui de la inachiue ; l'essieu d'avant du tender est seul commandé paria roue d'engrenage intermédiaire; aiin d’augmanterla vitesse, les 8 roues motrices ont 1 ", 28 4q diamètre, an !»eu de t”, 16 qu'ont celles du Steiuuioriug ; les 4 autres, roues ont un diamètre plus petit.
Il existe aussi des machines mixtes du système Engerth sur le chemin du Nord. Elles sont à 8 roues, dont 4 motrices et.de l“,7i de diamètre; les roues du tender ont le diamètre ordinaire des roues de tenders, et ne sont pas accouplées. Le poids total de, la machine est de 36,5 tonnes, dont il tonnes environ sur chacun des essieux moteurs. Les cylindres sont intérieurs avec un essieu coudé tin acier fondu.
Enfin, on peut encore classer les locomotives d'après la position des roues. Le besoin d'une grande puissance de vaporisation ayant faii abandonner les machines il 4 roues, on plaça un essieu à l'arriére du foyer, en laissant les roues motrices au milieu. En augmentant ainsi le nombre des points d'appui, on put augmenter les dimensions de la chaudière, y placer ! 1 1 tubes au lieu do 82, et porter la surface dit chauffe de 22™>,5 â 52“‘. En 1842, tout en conservant lo même écartement des essieux extrêmes, on remit la foyer en por|e-a-fau.\ ; alors la longueur des tubes devint 3 %80 , et la surface de chauffe to-
QUATRIÈME PAHTIE.
talc 66“* ; puis cette surface arrive successivement h 70”, et même 95” lorsque les plaques tournantes le permettent. Kn 1846, M.Lrampton , en portant l’essieu moteur à l'arrière du foyer et en espaçant les essieux extrêmes de 4m,8G, a pu donner un très-grand diamètre aux roues motrices, augmenter dans une proportion considérable la surface de chauffe directe dans le foyer, porter à 178 le nombre des tubes, et obtenir 102” de surface de chauffe; depuis, dans certaines machines du type ordinaire, ou a porté la surface de chauffe à 135”. I.es essieux moteurs des machines Crampfon étant peu chargés , ces machines ne peuvent remorquer que de faibles charges; mais leurs grandes roues motrices et leur puissance extraordinaire de vaporisation les rendent très-conVenables pour marcher h grande vitesse. Les cylindres sont fixés à l'extérieur, contre la chaudière. Dans les machines Engerth, le nombre des tubes atteint 235 et leur longueur 5 mètres; ce qui a permis d’obtenir de 180 à 200” de surface de chauffe.
;S02. Pression de la vapeur dans In chaudière , dans les cylindres et derrière les pistons. Dans les anciennes machines, la pression absolue de la vapeur dans la chaudière était généralement de 4,5 atmosphères; mais dans lés nouvelles , on l'a portée successivement à 5, 6. 7 et 8 atmosphères, et quelques ingénieurs anglais paraissent même disposés h aller au delà.
MM. Couin et Le Chatelier ont reconnu, en 1844, à l’aide d'une machine a détente fixe, qu’à la vitesse de 45 kilom. à l’heure, l'ouverture du régulateur ayant varié de IS*’ il 9 1*’ , la pression dans la boîte des tiroirs a varié de 0,64 à 0,96 de celle de la chaudière ; ils ont reconnu aussi que la tension dans la boîte des tiroirs ne croissait plus sensiblement en donnant au régulateur une ouverture supérieure à SS'’; ils (•ut en outre constaté que la perte de tension que subissait la vapeur en passant par les lumières du tiroir et les conduits aboutissant aux cylindres étaitde 9 à 10 pour 100 ; desortcquele régulateur étant complètement ouvert, la tension est à peu près de 15 pour 100 moins élevée dans les cylindres que dans la chaudière. Pour une machine placée dans de bonnes conditions, il y a lieu de prendre 10 p. 100 pour cette différence.
La plus faible pression observée lorsque le régulateur était à peine ouvert, s'est élevée à 0,36 de la pression dans la chaudière.
Quelques expériences spéciales ont permis de constater que le régulateur étant ouveit à la section moyenne de 50"1, et le niveau de l'eau dans la chaudière étant très-élevé . sans qu’il y eût cependant projection d'eau dans la cheminée, la tension dans le cylindre s'abaissait a 0,75 de celle de la chaudière, et que quand la machine primait abondamment, elle s’abaissait à 0,62.
Pour les anciennes machines viporisant 1”*,7 d'eau par heure, la
MACHINES LOCOMOTIVES
tuyère qui injectait dans la cheminée la vapeur sortant du cylindre avait 0", 0571 5 de diamètre, ce qui fait 25,64 centimètres carrés de section (509); pour une autre puissance de vaporisation, cette section varierait dans le même rapport. Avec ces proportions, il résulte des expériences, déjà bien reculées, de M. de Pambour, que la pression derrière le piston , en kilogrammes sur un centimètre carré , est représentée par
v vitesse de ta machine en kilomètres par heure.
Cette pression est la force élastique absolue de la vapeur diminuée d'une atmosphère.
Une machine à marchandises, système Polonccau (509), détente par coulisse Stephenson à 0",23 de la course du piston, a donné it M. Ilertera, pour une vitesse de 25,2 kilom., les résultats suivants, qui sont exprimés en kilogrammes par centimètre carré :
Pression absolue dans la chaudière S' .98
Id. dans la botte des tiroirs 5 ,83
Id. dans le cylindre pendant l’admission 3 ,37
Id. moyenne sur le piston . 9 ,36
Pression moyenne derrière le piston < .59
Fression effective moyenne sur le piston 0 ,77
D’après quelques essais de MM. Gouin et Le Chatelier, la pression effective de la vapeur derrière le piston étant de 0“,76 de mercure , dans la boite du tiroir elle n'ètail plus que de 0”,15, et de 0*,07 à 0“,08 à l’orifice de la tuyère. •
2505. Avance et recouvrement . Détente. Pour que la vapeur qui remplit le cylindre commence à s’échapper, et que la vapeur soit admise sur la face opposée du piston, un peu avant que ce piston arrive k la fin de sa course , on donne une certaine avance au tiroir en calant convenablement l’excentrique, et comme l’avance a l'admission doit être trés-faible et celle a l’échappement considérable , on réduit la première en élargissant intérieurement les bords du tiroir, e’està-dire en leur donnant un certain recouvrement sur les lumières.
L’avance du tiroir fait agir la vapeur par détente pendant une portion de la course du piston, portion que l'on augmente en donnant du recouvrement extérieur au tiroir.
Les éléments de la distribution des machines k voyageurs du chemin de fer du Nord sont les suivants :
<;<H QCATRfèMK PtRTIK.
Courut* dn phHv . 0"j3S#-
IMK dU'Uroir • : Oi.UO
, Kfurlimienl dc« bord» vvtéricurv de» lumière». d'«ita.i*si»n>. . .. 0 ' , 1 9f»
Id. intérieur id 0 ,t IG
Avance angulaire 30*
T.ivoitvmnfcm ultérieur de chiquevôré 0**.0î4
Id. intérieur idi . 0 ,001
Avance linéaire à l'admission 0 ,00ë
Id. à l'ccliappeniHit 0 ,023
Ces proportions fournissent les résultats suivants :
l.’inlruil.ieiion île la vapour commence un instant avant que le piston toit arrivé à l'éslrèmilé de la course pour reprendre son mouvement rétrograde.
I.a vapeur est introduite aur une portion de la course du piston, a partir de son origine, étale i t: ",i33, et la détente a lieu sur le reste 0",,lîï do la conrse.
lArl.nppemvn l commence lorsque le piston a encore à parcourir 0*Mi.tV..
L’érl.appeii eut est ferme cl la vapeur su comprime derrière le pUlou sur une longueur de 0”,0VS."
La détente produite par avance el recouvrement est la détente Jixc des machines locomotives ; elle est aux 4/U environ dans l'exemple précédent (391); on la pousse généralement eux 2/3, el quelquefois au 1/2; mais alors on rend le démarrage plus difficile.
On a cherché it appliquer la détente variable aux locomotives, afin que, pondant la marche, le mécanicien puisse augmenter ou diminuer la puissance de sa machine scion les circonstances; mais jusqu'à présent aucun des systèmes essayés, qui sont formés de deux ou trois tiroirs superposés, n’est devenu d'un usage général , à cause dés sujétions occasionnées par la grande complication.
La coulisse de Stephenson permet d'obtenir, avec la distribution ordinaire à tlcux excentriques et à un seul tiroir, une détente, variable" tiui, quoique imparfaite, n’en est pas moins devenue d’un usage trèsgénéral, à cause de sa simplicité et de l'amélioration qui en est résultée dans le mécanisme destiné à opérer le changement de marche. AVer, cette coulisse, qui est en arc de cercle-, on peut faire varier la détente depuis fi, 7 jusqu’à t/3 et mémo 1/3.
307. Adhérence des roues motrices sur les rails. Pour qu'une machine locomotive puisse remorquer un convoi, il faut non-seulement que sa force soit suffisante pour traîner ce convoi , mais aussi qu'il y ait, ati minimum, sans atteindre cette limite, équilibre dynamique entre l'adhérence au pourtour dos roues motrices et la force moyenne transmisepar les pistons tangcuticllèmcni aux manivelles, non compris la portion de cette force absorbée par le service des pompes et les différentes résistances passives de la locomotive, sans quoi les roues motrices tourneraient sur place. On doit donc avoir (49)
R-rD > F rd ;
MACHINES LOCOMOTIVES
U adhérence ou frottement de glissement de» roue» motrice» sur les rails;
11 = 0,301» sur de» rails très-sec», 11=0,1 31» pour le» rails humide», et, daus la pratique, il convient de supposer li :r 0, 1*7 1* n“ 190);
1» pression des roues motrices sur les rails; dans I.» pratique il convient que I* ne dépasse pas 10 000 kil. pour deux roues motrices; mai* dans les puis santés machines nouvelles on va A \2 000 kil. Sur le cheanu du .V rd, tout ?♦* dispose pour ne pas déparer 4 1 000 kil.
I) diamètre des roues itiolrirc» ('>09); d diamètre des manivelles ou courte des piston» 1509);
F pression moyenne transmise par le» deux pistous laiigeulicllemcut aux manivelles (89).
803. Théorie des machines locomotives. Celle théorie est un extrait' de celle plus complète donnée par M. de Pambour dans son Traité des machines locomotives , publié en 1840. Depuis le travail de M. de Pamliour, les locomotives ayant changé dans leurs dispositions et proportions, et surtout dans la distribution de la vapeur par les tiroirs, il y aurait lieu de faire de nouvelles expériences pour assigner aux coefficients les valeurs qui leur conviennent aujourd'hui. La théorie des locomotives revient à la solution du problème suivant et de sa réciproque : Étant données les dimensions d'une machine locomotive , trouver la charge quelle peut traîner avec une certaine vitesse ; réciproquement, étant données la charge à traîner et la vitesse , trouver les dimensions de la machine.
t* Proposition directe. Pour qu'il y ait équilibre dans une machine locomotive, on doit avoir, en rapportant la puissance et les résistances a un nièlre carré de surface de piston ,
R = R' -f F' + p.+ p’v. . (IJ
H prenion do la vapeur sur un mètre carré do surface de pl'lnn ;
P.' rè»i«tancc qu'oppose le conrui au mouvement des pistons ;
K' rèjislaiicc que les rroUcmcnls de la locomotive «pp iseul au mouvement des pimtons •
p résistance due à la pression atmosphérique; elle est de 10333 kilog. par métro carre (300);'
p'v résistance due i la vitesse avec laquelle la vapeur s'échappe dans la cheminée.
Si l'on voulait rapporter la puissance et les différentes résistances aux surfaces des deux pistons, il suffirait de multiplier R, lt', F', p eb
p’v par ^ wl1, d étant le diamètre des pistons eu mètres.
11 s'agit alors de déterminer les valeurs de R', F', p et p'r.
La résistance totale que le convoi oppose au mouvement des pis- R'rd*
tons est — j — , et, en appelant R" la force nécessaire pour tirer di- «
rectement le convoi, pour qu'il y ait équilibre dynamique entre R' et R", on doit avoir
QCATItlKMB PÀIITIK.
(28 et 49)
fîv<z* n
=~ x 2/ = R'xD, d’où II' = R" ?r ■
l course de* pistons ;
» diamètre des roues motrices.
Sur un chemin de fer, on a
R" = KM -f Km -f uv* ± (M -f- m) sin a ;
.K — 250* coc®c‘enl de 1* résistance que le rrollemcat des wagons oppose au mouve-
raenl (40 î);
M poids du cutivoi cl du tender (480);
KM - + f (p 4 p) (n— 484 cl 485);
poids de la locomotive (500);
«; viic««c du convoi en kilomètres par heure;
résistance que l*air oppose au mouvement du convoi (486); a angle que Tait le chemin avec l'horizon ;
(M -f m) sm a composante du poids total, parallèle au chemin; elle est nulle sur un chemin de niveau, ci sur un chemin en pcnle elle est positive ou négative suivant que le convoi monte ou descend (4S8).
Remplaçant R" par sa valeur dans celle de R', on a
R' = [KM + Km + ue * ± [M + m) sin a] ^ . (2)
La résistance F' des différentes pièces de la locomotive sur les pistons est duc à la résistance directe F de ces pièces quand la machine marche à vide, plus à une résistance directe S qui est proportionnelle à l'effort de traction (495 et 506). En rapportant ces deux résistances au mouvement direct du convoi , on a donc, pour l’équilibre dynamique,
V'r.tPl = FnD + 3[K.M + uv'± (M + )n)sin*]*I); d'où l'on tire
F’ = F + BfKM + ut * ± (M + m) sin *] ^ • ’3)
B -30,1 V pour le» locomotives à roue» libres ;
1=0, ïi pour les locomotives à roues accouplées.
La valeur de p’cest connue quand, pour une grandeur déterminée do e, on a p'. D’après les expériences de M. de Pambour, p'est donné par la formule
? cocnirienl éfal à 0,115.17;
S’ quantité d’eau vaporisée eo mètres cubes par heure; cello râleur de S' suppose
MACII1XKS LOCOMOTIVE».
qu’il n'y a pal do Tuiles do vapeur; dans le cas contraire , on diminuerait S’ pour eu tenir cuinplc;
O section de la lu; ere en centimètres carrés.
Dans l’exemple cité n* 502, on a j = conclut
= 0,0663 ; d’où l'on
La pression sur un centimètre carré de piston est donc 0,007 662e kil., et pour un mètre carré , on a pv = 76,62y kilog. ; cette valeur de p'v suppose v exprimé en kilomètres par heure.
Substituant les valeurs de R' et de F', (2) et (3), ainsi que celle de p' dans la valeur de R (1), on a, en remarquant que K»t est compris dans la valeur de F,
R= [KM+uo^iM+mJsinaj— +F i-uv’± M+»i)sinï]
UH
ou
R=(l+S][(K±sina}M±w«sina+ut;’] + F— +p+76,62u. ]4)
On a s — 51S.
a volume de vapeur à la pression R dépensé par heure dans le cylindre ;
S volume do l’eau qui a produit le volume s de vapeur;
p. rapport de * 1 S 1*91).
On peut poser
n et q quantités constantes égales respectivement à 0,000 1421 et 0,000 000 0471 quand R est exprimé en kilogrammes sur uu centimètre carré.
Remplaçant dans cette équation R par sa valeur (4), on a
n+'7^1+»)[(K±6ina)M±msin*+utir) ~+ F + p + 76,62u^
La dépense de vapeur pour chaque coup de piston est \-d'{l + c).
c = 0,05J liberté du cylindre ou espace perdu entre les fonds du cylindre et les faces du piston, ^ compris les passages de vapeur entre les tiroirs cl le cyliudrc.
Ql’ATI'.IKWE PARTIE.
l.e nombre des coups donnés par les 2 pistons et celui des tou > faits par chaque roue motrice en une heure sont alors
et
ittPfl+C) +
Le chemin parcouru aussi en une heure, c’est-k-dire la vitesse de la locomotive en mètres par heure, est donc
v ;oSeI) [xSD
T.d\l + c) ~ d'il+c) ’
en kilomètres cette vitesse est
V 1 (iSD
Remplaçant p. par sa valeur (5), on a
1000 X q X /-J-cX
(l+S)[(K±sin«)M±msin«+in),]+F+ ^r( - +p+76,62e
S étant le volume de l'eau employée pour former le volume r de \ apeur, et S' celui de l'eau qui sort de la chaudière (vapeur formée et eau qu’elle entraîne), ou a, dans une locomotive,
S = 0,75S' ou S' = 1 ,33S.
En ayant égard aux pertes de vapeur par les soupapes de sûreté, S'= 1,40 S.
Dans une locomotive, la quantité d'eau évaporée croît proportionnellement à la racino quatrième de la vitesse de la locomotive; ainsi, v étant la vitesse correspondant à la quantité d'eau évaporée S', et r" celle correspondant k la quantité S", on a
d'où
[Int., 2G7 et 382).
Comme, k la vitesse v" = 32 kilomètres h l’heure, on a trouvé que la quantité d’eau évaporée par heure était de 0*',054, c’est-à-dire de 5i litres, par mètre carré de la surface de chauffe totale T, on a
Par suite, il vient
R' = »:0«xT\/i „ s= •
SlACHl'NT.S I.ÜC0SI0TIVE5. '
Hemplarant S par sa valeur dans la formule (G;, ou a
1+4 [1v±sin=1.Mrtmsin=-l ur,; + l'+ ~ +p+7Tj,(>2r j
Équation de laquelle on peut tirer directement la valeur do v ; mais il vaut-mieux, pour la facilité des calculs, déterminer celto valeur par tâtonnement : on substitue à v , dans lo second membre do l'équation, une valeur que l'on suppose approcher de la valeur réelle, et on tire do l'équation une seconde valeur de®, plus-ou moins exacte , mais s'approchant plus de la vérité que la valeur supposée; cette seconde valeur, substituée à soir tour dans le second inonibre de l'équation , en donne nue troisième plus exacte quota seconde ; opérant sur cotte troisième valeur comme sur les précédentes, on en obtient une quatrième plus exacte encore que la troisième, et en continuant ainsi de spite, on peut obtenir une valeur aussi approchée qu’on le veut- de celle satisfaisant il l'équation précédente. Drus la pratique, on peut considérer connue sutlisamment exacte la troisième ou la quatrième valeur.
2“ Rcciprocpxemenl , soi / à déterminer In charge traînée par la locomotive. Il sullit de tirer la \ alcur de M de l’équation (6), ce qui donne
’(t+ôj(t,r^siiia)Lil.üO
["-L X— X — — — ( - +/>+"«, <5ir) — rl — liii a).
JOO^f+e^jr I > \q J J K— sina
Puissance des locomotives. Une puissante locomotive fonctionnant dans les conditions habituelles des machines fixes ne serait que de la force de 2îi â 30 chevaux ; mais en caleulant'sa puissance d'après la résistance totale du convoi et l’espace parcouru dans une seconde , on arrive a une force de 200 à 300 chevaux, et si l'on ne tient compte que de la traction sur les wagons, on arrive à. une force de 110 à 170 chevaux.
UO(î. Règle de M. Le Chatelier pour déterminer les dimensions des machines locomotives (chemins de fer d’Angleterre on IS.'ilV,
M. Le Chatelier a calculé, par la marche simple suivante, trois locomotives, une h grande vitesse, système Crampton , une mixte et une à marchandises; les résultats qu’il a obtenus s'accordent d’une manière très-satisfaisante avec les dimensions de machines donnant un très-bon service sur nos chemins do fer.
1* La machine devant parcourir, par exemple , 80 kilomètres â l’heure ou 22“,23 par seconde, comme il convient que le nombre de
tours des roues motrices soit compris entre 2,5 et 3 pour toutes les locomotives, pour 2,5 tours on aura pour le diamètre D de ces roues 22 22
D = = 2“,83, et pour 3 tours D — 2", 36; il est convenable
de faire I) = 2”, 50.
2* La pression étant 7 atmosphères dans la chaudière, la pression moyenne utile dans le cylindre est 4,5 atmosphères pour l'admission au premier cran de la détente, en déduisant la pression atmosphérique, plus 1,5 atmosphère pour la contre-pression, la détente, la compression et le passage de la vapeur de la chaudière aux cylindres, soit jj =4* ,64 par centimètre carré pour la pression utile 4,5 atmosphères.
3* La résistance T du convoi se calcule avec la formule de M. Har-
ding (495).
4° Pour un tour des roues motrices, le travail produit par la vapeur devant être égal à celui absorbé par la résistance du convoi, On a
TxüD=px
4» (Pt 4 ’
d’où T — p
T résiJljiice totale du convoi en kilog.;
D diamètre* des roues motrices en centimètres;
p pression moyenne utile de U vapeur dans les cylindres, en kilogrammes, sur un centimètre carré; elle est égale à 4k,64 dans l'hypothèse du 2* (502]; il diamèlie des pistons, en centimètres;
I course des pistons, en centimètres.
Pour T = 1920*, 64, ce que fournit la machine du 1" exemple suivant, en supposant d — 42, la formule précédente donne 1= 58,6, soit 58 en nombre rond.
5" Faisant le coefficient d'adhérence des roues motrices sur les rails égal it 1/6 (504), pour R = 1920 kilog. , la charge des roues augmentée du poids de ces roues devient i 1520 kilog., soit 11,5 tonnes.
II conviendrait de limiter cette charge à 10 tonnes; cependant l’excédant 4', B ne doit pas faire compliquer la machine en accouplant deux paires de roues (504).
6* L’examen des machines fonctionnant bien ayant montré que l'on avait, S, S’, S" exprimant en mètres carrés les surfaces de chauffe totales, par le foyer et par les tubes , et d, i le diamètre et la course des pistons en décimètres ,
æi ~ 1 cl s" “ iô’
Comme d'I = 103,48,
on a donc S = 403’",,48 soit 104"',50
UXCIIISES LOCOMOTIVES. 701
Les règles précédentes fournissent les résultats du tableau suivant pour :
t* Un train erpress de huit wagons, pesant chacun 7,5 tonnes, marchant habituellement à la vitesse de 80 kilomètres h l’heure, sur des rampes de 0*,005 par mètre. Le poids de la machine est 25 tonnes, et celui du tender chargé 12 tonnes.
2“ Un train omnibus, marchant avec 16 wagons de 7,5 tonnes, h une vitesse qui n’excède pas 45 kilomètres h la montée des rampes de O™, 005, et 55 kilom. sur niveau ou h la descente. Le poids de la ma- "chine est 24 tonnes et celui du tender 11. 11 y a deux paires de roues accouplées.
3‘ Un train de marchandises marchant, avec 40 wagons pesant 9 tonnes chacun, h une vitesse de 30 kilom. à l'heure à la montée des rampes de 0“,005, et à la vitesse de 40 kilom. à la descente. Le poids de la machine est de 28 tonnes et celui du tender 12. Les trois paires de roues sont accouplées.
DÉTAILS
à toyagenra.
MACHINE
mixte
a marcha nd iaea.
Poids total convoi.
j fté*»Maurc au m >uve~ j par tonne.
(Ilt'ol d<’8 M'hilMlk'S. . . j totale. . .
ms .18
Rp«i«tanee art litionn. lue au mècau. .
{ Re-i«laiio* duc à la gravité
KCM*larCe totale T
ÎJ77 .31
lu: mètre île* tout*» motrices
: Charge sur le* nues motrices ....
. Di.iii être de» cylindres
< ourse de* pl*ton»
Surface de chaude du foyer
Itl. de» tubes
Id. tulale
807. Quantités d'eau , de vapeur et de coke consommées dans une locomotive (509 et 514). D’après M. de Pambonr, s' étant le poids de l'eau évaporée, y compris l'eau entraînée par la vapeur, et »- étant le poids de la vapeur, non compris les pertes par les soupapes, on a s = 0,75.*’.
Des observations et des expériences récentes font une plus large part à l’eau entraînée. Ainsi, dans les locomotives, Ja consommation d’eau étant de 9 à 10 kilog. par kilog. de coke consommé, comme dans les machines fixes, où l’eau entraînée est négligeable, 1 kil. de coke de Ires-bonne qualité ne produit que 6* ,5 de vapeur (328) ; il en résulte que pour les locomotives la quantité d'eau entraînée ou con-
QL'.VTMÊMB PARTIE.
(Iciisée dans les cylindres est environ de 30 à 40 pour 1 00. L’expérience directe fournit encore une proportion plus considérable ; ainsi des expériences faites sur le chemin d’Orléans par M. Bertera ont donné, pour les machines à voyageurs et par kilomètre parcouru, 5k,02 de coke brûlé, et 46l,10 d’eau dépensée, dont 42 p. 100 a été entraînée ou condensée; pour les machines a marchandises, ces nombres ont été respectivement 0,96, 71,17 et 32.
Le coke employé au chauffage des locomotives, pour être de bonne qualité, ne doit pas laisser plus de 6 pour 108 de résidu (cendre et schiste) ; il est de médiocre qualité! s'il en laisse 9, et de mauvaise s'il en laisse 12 ;n" 311).
Comparaison entre ta consommation de houille dan s les locomotives n grilles à gradins dn système Chnbrzynsky% et relie de coke dans les locomotives à grilles ordinaires sur le chemin de fer du î-iord. Les «grille* inclinées permettent remploi de houilles tris-maigres et sèches, que l'on rejette en général pour l'usage de* chaudières.
7 machines Crampton , à grilles nouvelles, ont parcouru 33 193 kiiom., pour une consommation de 951 900 kilog. de houille, coûtant 27 fr. la tonne, rendue à la frontière, soit
par kiiom 7l f>
14 ; titres machines crampton, * grilles anciennes, ont parcouru 57 616 kiiom., pour une consommation de 493 750 kil. de coke, coûtant 33 fr. la tonne rendue à la frontière, soit par
kilomètre 3. 6
I petite maphinc à voyageur» a brûle en houille 7 ,0
9 machines semblables ont consommé en coke . 8 .4
4 machines à marchandises à petit foyer oui brûlé en houille
et briquettes 8. S
f» autres machines semblables , en coke . 10 .1
45 grosses machines à marchandises, en houille et briquettes. . 13 .0
32 de ces mêmes machinas consommaient en coke 15 .9
Sur le chemin d’Orléans.
4 machine trains express, en bouille 5b.25
Les autres machines semblables, en coke G .1
3 machines à marchandises du dépôt d'ivry, en houille. ... 10 .6
Les autres machines du même système, en coke 11 .6
4 machines à marchandises du dépôt de bordeaux, en h'-uille
de choix. 9 .5
Les autres machines du même dépôt, en coke de mauvaise
qualité 4 1 .5
9 machines du dépôt d'Orléans, houilles diverses II .3
Les autres machines du môme dépôt, en coke Il .7
4 machines du dépôt de Tours, en houilles diverses »(> .0
Les autres machines du même dépôt, en coke ........ 40 .1
'‘08. Stabilité des machines locomotives. Si une machine* loconn>ti\«ï n était soumise qu’au mouvement régulier de. translation parallèlement à 1 axe de la voie, en même temps que les pièces mobiles du mécanisme restent périodiquement dans la même position relative, on
MACHINES LOCOMOTIVES
dirait que la machine est stable. Dans la pratique, relie stabilité ne se réalise pas; ainsi, on remarque que la machine oscille. autour d’un axe vertical, et que, sous l’inlluenco de ce mouvement , appelé mouvement ch? lacet, et celui de progression, elle avance en serpentant; elle oscille également autour d'un axe horizontal transversal h la voie, et prend ce que l'on appelle un mouvement de galop-, elle exécuté encore un mouvement de roulis , c'est-à-dire d'oscillation autour d’un axe parallèle à la voie; enfin, elle exéculo en outre., par rapportai! mouvement de progression le long des rails, un mouvement i elatif alternatif d'avance et de recul, que loua appelé improprement mouvement de tangage ou mouvement de recul.
Les causes de ces mouvements nuisibles au degré de stabilité d'une locomotive sont dus au mode de construction et d'entretien de la voie, ainsi qu'à celui de la locomotive, a l'inertie des pièces mobiles de la machine, et aux réactions intérieures produites par la vapeur.
Par l'angine u tat ion du poids des rai Iset ta t'ormo bombée su r un rayon de à”, 20 à 0"*,4.') donnée au champignon (408). on a atténué ces mouvements parasites ; on les a diminués aussi par la perfection apportée dans la construction des machines, et depuis quelque temps l'usage des contre-poids appliqués sur les roues motrices, à 1 opposé de la manivelle, a produit do bons effets relativement à 1 inlluenre de l'inertie des pièces mobiles de la machine.
Aujourd'hui les contre-poids sont réglés d'après une. règle donnée parM. Le Chatelier en 1840. Depuis cette époque, les effets des contrepoids ont été soumis à 1 analyse successivement par MM. Yvon-Villarceau, Couche cl llesal.
BOO. Dimensions des parties principales des machines locomotives.
Boite à feu. Elle a la forme d'un parallelipipède rectangle. La première enveloppe est en cuivre rouge de première qualité et de O“,0t0 à 0",<M 2 d'épaisseur, dont une seule feuille tonne le ciel et les faces latérales. L’épaisseur de la plaque tubulaire, k l’endroit ou elle reçoit les tubes, atteint 0", 02*. L'enveloppe extérieure est en tôle de fer; elle est réunie à l’enveloppe intérieure par des entretoises en cuivre de 0“,02 de diamètre, à vis sur toute leur longueur, à tète rabattue des deux côtés, et espacées de 0m,t0 ks unes des autres d'axe en axe.
Grille. La grille occupe toute la base de la boîte à feu. La hauteur de la face supérieure de la grille au-dessus de l'arètc inferieure de la boîte à feu est de 0“,12 environ. Pour qui* l’air ejttre facilement dans le foyer, la boîte à feu doit se trouver a O”, 33 au moins au-dessus du sol. Le dessus de la boîte à feu est à 0"\35 ou 0“.43 au-dessous de l’aréte supérieure du corps cylindrique de la chaudière, et il doit être couvert de 0”,10 d’eau. La porte du foyer est placée à 0",90 ou 0“tâ3 au-dessus de la grille, et à 0“,10 environ au-dessus de la. plate-
forme; son ouverture, qui est ovale ou rectangulaire avec angles arrondis, a ordinairement 0",35 sur 0",27.
Les barreaux de la grille sont en fer forgé ou laminé; ils ont habituellement 0“,10 de hauteur au milieu , 0“,0t5 à 0*,Q80 de largeur en haut et de 0“,0^0 à 0”,0 1 2 en dessous. Leur écartement ne doit guère dépasser la limite de 0”,020 à 0",025; cependant on augmente cet écartement quand le coke est impur et produit du mâchefer.
L'épaisseur du combustible sur la grille varie de 0“,50 à 0”,70. Un kilogramme de coke consomme 18 mètres cubes d'air froid (312), et produit, quand il est bon, 6 et le plus souvent 6,5 kilog. de vapeur (328 et 507).
Tubes. Les tubes étaient en cuivre rouge ; mais aujourd'hui on les fait en laiton, qui est moins promptement usé parle frottement des particules de coke entraînées par la fumée. Leur épaisseur varie de 0",002 â 0",0025, et leur diamètre extérieur de 0",043 à 0“,050. L’épaisseur d’eau qui les sépare varie de 0“,013 à 0“,020, et il convient, pour que les dépôts y adhèrent moins et que la vapeur se dégage facilement, de se rapprocher de l'écartement supérieur, qui affaiblit encore moins les plaques quand on change les tubes.
Les viroles ont 0“,002 d’épaisseur; elles sont en acier, et quelquefois en fer pour le côté de la boîte à fumée, souvent meme on les supprime de ce côté , en se contentant de mandriner fortement et de river l'extrémité des tubes.
Cheminée. En France, la hauteur totale de la locomotive ne pouvant dépasser 4”, 25 au-dessus du rail, la hauteur des ouvrages d'art étant de 4”, 30, il en résulte que la hauteur de la cheminée proprement dite n'est que de t*,60 à 2“,00, selon la hauteur de la chaudière (452). La cheminée est formée d'une seule feuille de tôle de 0”,004 à 0“,005 d’épaisseur, et elle est garnie à la partie supérieure d'un capuchon que l'on ferme pendant les temps d'arret.
Roues. Une roue se compose du moyeu , des rais, d’un bandage , et quelquefois d’un faux-cercle. Le moyeu est en fonte ou en fer forgé. Il y a quelques années, les rais étaient en fer laminé; aujourd'hui on préfère les rais en fer forgé. La jante est formée d'autant d’éléments qu'il y a de rais ; ces éléments sont soudés entre eux et forment la jante, sur laquelle le bandage s’applique â chaud et s'y fixe par des rivets ou des boulons (481).
Aujourd'hui, le moyeu, les bras et la jante sont le plus souvent d’une seule pièce en fer; c’est ce que l'on doit préférer pour les machines a grande vitesse; mais dans la plupart des cas, comine pour les machines k petite vitesse destinées au transport des marchandises, on peut employer les roues k moyeux en fonte, dans lesquels les bras en fer forgé sont réunis k la coulée; on peut du reste di-
MACHINES LOCOMOTIVES. 705
minuer le poids des moyeux, et ajouter à leur solMîtê, à l'aide do frettes en fer placées à chaud.
Pour que le bandage s’applique parfaitement sur la jante , on tourne a l'avance les surfaces de contact, et on pose le bandage à .chaud avec un serrage de 0“,002 a 0“,00'L Ce serrage doit du reste varier avec le diamètre de la roue, son mode de construction et la qualité du fer employé ; quand les rais sont en fer forgé ou en fer laminé, et que la jante est formée par un faux cercle qui a déjà été placé à chaud, il faut moins de serrage que pour un bandage qui repose directement sur des rais en fer laminé, qui, par leur forme, ont toujours une certaine élasticité. Dans ce dernier cas, le bandage n'avant pas été préalablement alésé, on a donné jusqu’à 0*,00H à O", 008 de serrage, tandis que pour des roues de support de 1“,00 de diamètre, ou s’est contenté d'nn serrage de 0",00i sur des rais en fer forgé.
Le bandage a environ 0”, 1 4 de largeur totale, et une épaisseur de 0”,04 à 0“,06 au milieu. Le boudin a une saillie de 0“,03 à 0”,04, et il est raccordé avec la surface de roulement par un congé qui correspond à l'arrondissement de la face latérale du champignon du rail, ou qui est un peu plus ouvert pour éviter les frottements. La machine étant placée au milieu de la voie, il y a un jeu de 0“.01 à 0“,02 entre chaque boudin et le rail, ce qui donne à la machine un jeu de 0“,02 à 0",04. Le profil du bandage présente, comme celui du rail !465J, une inclinaison de t/20, et comme on a remarqué que l’usure avait lieu principalement au milieu de la largeur, on fait un chanfrein à l'extérieur, pour diminuer le travail et la perte de matière chaque fois que la roue est mise sur le tour. Les bandages, surtout ceux des roues motrices, doivent être en acier fondu ou puddlé, ou en fer dur et acièreux, en fer au. bois de première qualité, travaillé, soudé et étiré au marteau; ils doivent recevoir entièrement, ou à très-peu près, leur forme délinitive dans des étampes sous l’action du marteau; ils ne doivent , tout au plus, passer an laminoir que pour être parés et dressés. Il convient de. disposer les mises perpendiculairement à la surface de roulement. La fabrication des bandages en acier fondu, sans soudure, Commence à devenir courante.
Essieux.. Us sont en acier fondu doux ou en fer fort de première qualité, parfaitement soudé et corroyé, exempt de pailles, criques ou autres défauts, surtout dans les parties frottantes. On doit leur donner à la forge, sous l'action du marteau, une forme qui se rapproche aussi exactement que possible de la forme définitive, afin que l'écorce, qui donne les meilleures surfaces de frottement, ne soit pas enlevée par le tour. C’est aux soins apportés à la fabrication des essieux et au choix des matières premières , ainsi qu’à l'augmentation
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de lr u r diamètre. qo <->l dur surloul lu securité de la circulation sur
1rs chemins de fer. Il faut éviter avec soin les angles vifs; toutes les parties de diamètres differents doivent se raccorder par des congés prononcés. C'est presque toujours aux angles vifs que commencent tes ruptures. En ne comptant comme contact que le tiers de la . surface du coussinet, la charge des fusées varie de 12 h 15 kil. ou dr 15 à 18 kil. par centimètre carré de ce contact, selon que les machines sont à petite ou à grande, vitesse 59 et 480).
Distance des essieux extrêmes. Pour une vitesse maxinia de 60 kilométrés à Hienre, la limite raisonnable d’écartement des essieux parait devoir être de 3“,50 pour un rayon minimum de 600 mètres 460 et 489;, ce rayou minimum pouvant être de 300 mètres à une station où l'on arrêt»- toujours, et de 200 mètres sur les voies de service et les croisements. Cette limite raisonnable d'écartement est de 4 mètres, quand les rayons précédents sont respectivement 1 000 met., DC0 met. et 300 mètres.
La distance des essieux extrêmes doit, du reste, être plus petite pour les machines à roues accouplées que pour celles à roues libres, qui se déplacent plus facilement sur les courbes; c'est ce qui explique pourquoi, dans les machines Crampton, on a pu porter cette distance h 4“,86 pour le chemin du Nord.
Coussinets. Ils sont eu bronze, dont la composition oscille autour des proportions de 82 de cuivre et 18 d'étain, avec 1 à 3 p. 100 de zinc. En France, on a renoncé généralemttnl aux divers alliages essayés dans un but d'économie.
Ressorts. Ils se font en acier fondu de première qualité. Toutes les feuilles ont une épaisseur uniforme qui varie de 0“,üt0 à 0",012, rarement elle atteint 0“,0lî». Le nombre des feuilles varie ordinairement de 10 à 14. Sous charge, l'amplitude totale des oscillations ne dépasse pas habituellement 0“,02 a 0“,03 , »* elle n’atteint pas la limite 0*,05. 11 y a quelques aunées, les ressorts sc faisaient en acier ordinaire cémenté, et le nombre des feuilles variait de 17 k 22.
Pistons. Les pistons à vapeur ont pour garniture deux cercles superposés en fonte ou eu bronze, rarement en acier; chaque cercle a ordinairement 0",03 de hauteur, de sorte que la garniture a 0“.06. Près de la fente, l'épaisseur des cercles varie de 0“,01S k 0“,02, et cette épaisseur va en augmentant jusqu'à l'extrémité opposée du diamètre; leur élasticité propre les applique contre le cylindre. Quelquefois les cercle» sont composés de segments que des ressorts intérieurs appliquent contre le cylindre.
Tiroirs. Les tiroirs sont en bronze, et de préférence en fonte, qui a plus de durée sans réparation , donne de plus belles sur fucus frottante», mais nécessite plus de soins de graissage.
Tuyaux à vapeur. La section iutèrioure des tuyaux de prise do .
tucmxts LOCOMOTIVES.
vapeur varie de I/10 à 1/12 de celle de chaque cylindre, et celle des tuyaux de bifurcation doit être égale à la moitié au moins de la précédente. La section du tuyau d'échappement est habituellement, pour chaque cylindre, égale à celle du tuyau de prise de vapeur, c’est-à-dire à environ le 1/10 de l’aire du piston; si le tuyau est commun aux deux cylindres, cette section doit être doublée.
Pompes. Pour déterminer le volume des pompes alimentaires, on calcule le poids de vapeur correspondant k 4 cylindrées , on augmente ce poids calculé h l’aide de la table du n* 292 de 30 pour 100, afin de tenir compte de l’eau entraînée, et le résultat trouvé est le volume en litres que doit fournir chaque pompe par coup de piston, car une seule pompe doit pouvoir faire le service de la machine. Comme une pompe ne donne que 60 pour 100 d’effet utile, et qu’elle ne doit fonctionner que pendant le 1/3 du temps d’activité do la machine, son volume doit donc être égal k celui de l’eau k fournir multiplié par 1,5X3 = 4,5. Le diamètre du piston est habituellement de 0“,10 et la course de 0“,10 k 0“,14. La bielle qui commande le plongeur doit avoir au moins 0",40 de longueur. Chaque pompe puise son eau dans le tender k l’aide d’un tuyau en cuivre rouge de 0“,0i k 0“,05 de diamètre et de 0“,003 d’épaisseur; ce tuyau est disposé de manière k permettre les mouvements relatifs de la machine par rapport au tender. Chaque pompe a également un tuyau de refoulement en cuivre rouge de môme diamètre et de même épaisseur que le tuyau d’aspiration^
Les pompes sont garnies de trois soupapes k boulet, une d’aspiration et deux de refoulement.
TA BLE Al’ des dimensions principales dr quelques machines locmotites ( extrait du Guide du Mécanicien ).
