DE LA VOIE
Les coins ont de 0",25 à 0-,28 de longueur. Le tableau page 1262 donne les dimensions de leur section transversale moyenne sur quelques chemins.
Extrait du cahier des charges, chemin de Strasbourg. Les coins auront (y,iB it lonjueur, û",06 da hauieur el emiron 0",05 d'épaisseur. Lears faces supérieures et iiKrieares seront planes et parallèles, leurs faces Ulf raies seront courbes et auront eiacKaienl le profil indiqué par le dessin approuTé par la Compagnie, qui sera remis SD fouraissenr roTitu de la signature do l'ingéaieur en chef du matériel.
Les dimensions de la petite base du coin seront telles qu'il entrera, ï la main, de î cenlimèlres dans le gabarit poinçonné par la Compagnie, qui sera remis au fournis- Kor; l 'exlrémité du coin ainsi présenti deira remplir eiaciement l'office du gabarit.
L'épaisseur de la grande base, da coin sera de 8 miltlmèlres plus forte que celle de la petite base.
Us coins seront en bois essence de chêne, ou d'acacia, compact el bien sec. Ils ier«Dt sains, eiempts de tous nteuds, roulures, gerçures, piqflres, etc., sans aubierni Wisblinc;ceux qui présenteraient des Saches ou auraient été entaillés seraient rejelés.
Les coins seront tatllég ou refendus de (il, dans le cœur du bais, el non débités h ta Hie.La deiniére forme, celle eiacle du dessin el modUe poinçonné, aeradonnée au rabot.
Les coins qui seraient rebutés ï la réception, ou pendant la pose, deTrsient être înmédÎBteiBeQt remplacés par le fonmisseor ou & ses frais.
970. Rails. A longueur égale, les rails en fer coûtent moins que ceux
en fonte; cela tient à ce que le fer employé à leur fabrication est de deuxième qualité (378), au Heu que la fonie doit être de première qualité. De plus, les rails en fer résistent mieux aux chocs et aussi bien aux causes de destruction atmosphériques que ceux en fonte, lesquels, une fois la croule dure qui les recouvre usée, sont promptement détruits. La longueur des rails en fonte n'a jamais dépassé l^.SO; celle des rails en fer était le plus souvent de 4", 50; on l'a portée à 4", 80 pour le chemin de Rouen et à B'',30 pour celui de Vierzon, et elle est de 6 mètres pour les rails à coussinets des chemins construits dans ces dernières années, avec un poids de 37 h iS kilog. par mètre courant. Au chemin de Mulhouse, les rails à simple champignon ont 6 mètres de longueur, 0-,130 de hauteur, O-'.oes de largeur au champignon et 0~,020 À la tige; les coussinets ou traverses sont uniformément espacés de 1 mètre d'axe en aie. Comme rail Vignole ou à patin, Fig. M5, j^ modèle du chemin de fer du Nord , qui est considéré comme un des mieux étudiés, et qui a été copié par le chemin de l'Ouest suisse, a 6 mètres de longueur,0-,125 de hauteur, 0",062 de largeur au champignon et0"',0i7 au corps; il pèse 37 kilog. par mètre courant, et il repose sur 7 traverses.
Lorsqu'il y a nécessité d'employer des traverses en pin ou en sapin, il convient de donner la préférence aux rails à coussinets sur ceux k patin.
La section des rails en fer était ordinairement celle
de deux champignons placés aux extrémités d'une
même tige. Quelquefois, comme l'indique la figure 2i5,
qui donne le tracé de la coupe du rail de Paris à
Strasbourg, les deux champignons sont tout à fait semblables; de sorte
(jUATRIËHE PARTIE,
1 l'un est usé, on peut retourner le rail ; mais alors le charapicoïncide mal avec le coussinet, et il devient diilîdle de rendren unie et bien solide ; il a même été constaté que des rails après d'usage ne pouvaient plus être retournés sens dessus dessous Tipre assez proraptement. Tout ce que l'on peut faire, c'est de ces rails bout pour bout; ce que l'on peut du reste faire avec ont le palJD ou champignon inférieur est symétrique par rape du rail sans être égal au champignon supérieur. Sur les l'Avifinon t Marseille, de Mulhouse, do Grand-Central et Plein a adopté les rails à simple champignon. En Allemagne, aa resque eiclusivement le rail Vignole dît rail américain, ott n, dans lequel le champignon inférieur est remplacé par un a ou semelle, qui repose directement sur la traverse, à laquelle : par des crampons ou des vis, sans coussinets (968). On l'a t plusieurs lignes françaises et sur les chemins suisses. Enfin, qucfois remplacé le patin ou champignon inférieur par un urrelet, et l'on a même fait des rails sans champignon inté- » lurrelet.
iens rails étaient à champignon bombé; puis on les a aban- <ur faire leur face supérieure plane, plus ou moins arrondie rds; maintenant on donne la préférence à la première forme ignon. Pour les rails Vignole du chemin du Nord, le rayon de Ht est de O^.SO; le champignon ayant O",029 de largeur entreiKtrémités de l'arc, la flèche du bombement est de 0°,0Û05. Le on est légèrement incliné en dessous, en sorte que l'éclisse le ir une surface plane. Comme on a ménagé sur le patin une ane de même inclinaison, l'éclisse est symétrique, ce qui facilita
chemin du Midi, d'après H. Mathieu, le rail à double champi-
é préféré au rail Vignole, parce qu'on a craint qu'avec ce deriievillettes ne tinssent pas dans les traverses en bois de pin, jntètreàpeu près exclusivement employées sar tout le réseau. rès satisfait de la voie en rails à double champignon; les s tiennent bien sur les traverses et la voie est très solide, ipagnie de Paris à la Méditerranée, en même temps qu'elle a rail en acier Bessemer pour son réseau, a adopté le proB )87).
re 246 représente la moitié de la coupe du rail Brunel et de l'échelle de 1/3. Ces rails ont 6 mètres de longueur et pèseol lemèire courant; les selles ont O",^ de longueur et pèsent le mètre courant.
s sont posésBur deslonguerines en bois. Les files de rails sont e 3 en 3 mètres, aux joints des longuerines et à ceux des rails, raverses en bois ; les joints des rails se trouvent au milieu des rmant les longuerines; ces pièces ont 6 mètres de longueur ES rails.
i extrémité de rail est fixée à la selle par 4 rivets de 1 8 millim.
Fig. 246.
de diamètre et de 50 millim. de longueur de tige avant la rivure, et un
boulon de 45 millira. de diamètre de tige , placé alternativement à droite et à gauche du rail, près des selles et tous les 0*,50 de longueur de rail, relie le rail sur la longuerine.
C'est sur le chemin de Londres à Bristol que M. Bninel fils a fait la première application de son système de rail.
Depuis, on l'a employé pour les
chemins badois et pour les chemins
français de Dôle à Salins^ de Gray à
^ Saînt-Dizier, de Bordeaux à Bayonne
et de Paris à Auteuil; mais sur tous ces chemins on Ta remplacé par le
rail à champignon, avec ou sans coussinets.
La figure 247 représente la moitié de la coupe du rail Barlow et de sa selle à l'échelle de 1/4. Ces rails ont 5 mètres de longueur et pèsent
Fig. 247.
q II»
45 kilog. le mètre courant; les selles ont 0»,60 de longueur et pèsent 31*^,75 par mètre de longueur.
Ce rail repose directement sur le ballast; mais on dame bien le sable sous le rail, qu'on incline au 1/20 vers Taxe de la voie. Les selles ne sont placées qu'aux joints des rails; 12 rivets dont la tige a 23 millim. de diamètre et 60 millim. de longueur avant la rivure, fixent les extrémités des deux rails sur la selle, en amenant les lèvres en contact, tout en assurant la superposition du haut du rail sur la selle. Une entretoise en fer placée à côté de la selle et fixée au rail par deux rivets relie les deux files de rails. Ces entretoises sont des cornières de 0",013 d'épaisseur moyenne, et de 0'^,100 dans un sens et 0",065 dans Fautre ; leur longueur est l"*,8o, leur section 0"S002, et leur poids 29^»,202.
Le rail Barlow a été employé sur la ligne du Midi, de Bordeaux à Toulouse; mais il est abandonné aujourd'hui.
Des expériences ont été faites à l'usine de Decazeville dans le but de comparer les résistances des rails à double et à simple champignon. Les résultats se sont accordés avec la théorie pour donner, à poids égaux, l'avantage aux rails à double champignon, contrairement à l'opinion de Barlow. Cependant le rail à simple champignon, ou plutôt à double champignon, mais dont l'un est petit et ne sert qu'à fixer le rail, a la préférence aujourd'hui. Des modèles de cette espèce ont été adoptés pour les lignes importantes.
Si l'on considérait un rail comme un solide encastré par ses deux
ce qui aurait lieu si les coussinets étaient parfaitement fixes latent bien borizantales les parties encastrées, on pourrait
1 dimensions à l'aide de la formule — = — du n° 416, dans
remplacerait 1 et n par des valeurs qui conviennent k la rail (pages 468 et suivantes, et Int. 183S;. On peut, jusqu'à point, considérer le rail comme étant encastré pour les par- : correspondent pas à un joint; mais les parties qui y corne peuvent être considérées que comme un solide encastré Irémité et reposant librement sur un appui par l'autre; de pour déterminer ses dimensions, il faudrait faire usage des j n° Hô, dans lesquelles I et n auraient, comme ci-dessus, qui conviennent à la section du rail. La résistance étant dans ce dernier cas que dans le premier, comme la section lartout uniforme, les ingénieurs ont moins écarté les cousoints de leurs voisins que ne le sont les autres entre eui
stanca des solides à la flexion (399). Nous plaçons ici une note BarrÉ, se rapportant h des considérations tliéoriques sur ies ibles. Pour un solide symétrique évidé latéralement [/îj;. HO), rail, on a (401) (la charge totale P du rail étant appliquée au espacement L (d'axe en axe) de deux traverses) :
I bh^ — b-h'*
profil géométriquement semblable donne :
r 6|fti'-t\ft',' ■ ,,,
même portée L :
4 Ln' '*'
par k le rapport de similitude des deux profils, on a :
it ces valeurs dans la relation (3), celle-ci devient :
I' bh' — b'h'* i
^= 6A Xji- (5)
Prenant le rapport de (1) à (B), on obtient : Us relations (3) et (i) donnent ;
Ainsi les charges P et P' ont pour rapport le cube du rapport de litnde.
Les profils étant semblables, leurs aires et par suite les poid mètre courant sont proportionnels au carré du rapport de simili ainsi, Di et lu' étant ces poids, on a :
5=f, d'où t=\^l,-
Substituant dans la relation (61, il vient :
Ainsi les carrés des charges ou des résistances sont entre eus co les cubes des poids des solides par mètre de longueur.
Cat où les sections des rails étant semblables, Vécartement des
Vorts est proporlionnel au rapport de similitude, p ^k. Dans ce es relations {2) et (i) deviennent :
D'où, d'après les relations ci-dessus, on tire :
w et (o" étant les poids des rails par mètre courant, on a :
-; = k\ et par suite, tî' ~ ~t
Ainsi les charges sont entre elles comme les poids par mètre cou Ce qui précède a été établi pour des profils supposés symétrie mais les calculs restent les mêmes pour des profils non symétriqu semblables géométriquement. On peut appliquer les résultats obi non seulement à des rails, mais aussi à des fers laminés h planche à des poutres en tôle.
971, Non seulement il faut que les rails ne se rompent pas sou
charges qu'ils supportent, mais aussi que leurs vibrations ne soient pas trop fortes. On conçoit qu'il soit impossible de tenir compte analytiquement de toutes les circonstances dans lesquelles se trouvent les rails, circonstances qui sont encore compliquées par le mouvement de la charge, et qu'il n'y ait que la pratique qui puisse conduire aux formes et aux dimensions les plus convenables à donner aux rails.
D'après les expériences faites par le docteur Barlow, à l'aide d'un déflectomètre de son invention, avec des blocs ou des traverses fermes, des coussinets bien fixés et des joints bien faits, la route elle-mênoie étant solide, le rail est seulement fléchi, à la plus grande vitesse, d'une quantité très peu supérieure à celle due à une charge en repos égale à la moitié du poids sur les deux roues, mais, par suite de l'imperfection de ces parties, TefiFort peut quelquefois produire une flèche environ double de celle due à la charge en question. Il s'ensuit que, jusqu'à ce qu'une plus grande perfection puisse être obtenue dans les railways, on doit adopter une force de barre plus que double de celle nécessaire pour supporter les machines au repos. Barlow estime qu'une augmentation de 10 à 20 p. 100 au-dessus du double est suffisante, c'est-àdire que pour une petite machine à 6 roues de 12 tonnes, comme le poids est distribué, un rail résistant à 7 tonnes serait grandement suffisant, et qu'avec un plus grand soin de construction, tel qu'on doit l'attendre maintenant, on pourrait, pour cette même force de rail, employer avec toute sécurité des machines de 14 à 16 tonnes.
Tableau des expériences faites à Vusine de Decazeville sur la résistance des rails du chemin de fer de Paris à Orléans, Le poids du mètre courant de rail était de 29''K,21. Le rail reposait sur deux appuis de O'^jOS de largeur, écartés de l^jâS d^axe en axe ; la ctiarge était appliquée au milieu, sur une largeur de 0^,07. (Extrait de la Métallurgie de Flachat, Petiet et Barrault.)
RAILS
RAILS
RAILS