DESCRIPTION OU TENDER
Le tender (allège , chariot d'apj)rovisionnement) est destiné à porter le coke et l'eau nécessaires pour l'alimentation de la machine, dont il fait en quelque sorte partie intégrante. Il se compose d'une caisse à eau et d'un train ou châssis porté par deux ou trois paires de roues ; il reçoit un frein que le mécanicien fait serrer par son chauffeur, pour ralentir ou arrêter la marche de la machine. Toute machine en feu est accouplée avec son tender, auquel elle est reliée par la barre d'attelage dont nous avons déjà parlé, et par les tuyaux de prise d'eau qui mettent les pompes en communication avec le réservoir.
Le tender a, en général, une capacité trop considérable et occupe une trop grande surface sur la voie, pour qu'il soit possible de l'incorporer d'une manière absolue à la machine ; cependant, on construit, maintenant, pour des trains effectuant seulement de petits parcours, des machines qui portent leur eau et leur coke ; il y a mémo tout lieu de croire que cette combinaison pourra s'appliquer, dans beaucoup de circonstances, au service des grandes lignes, lorsqu'on aura réalisé toutes les améliorations que comporte la locomotion, pour la qualité du combustible et pour l'économie de l'eau et de la vapeur, et lorsqu'on aura, par suite, réduit au strict nécessaire l'importance des approvisionnements qu'il faut traîner avec les machines. La construction des machines-tenders peut être considérée comme le début d'une réaction qui se manifeste contre le système des grands tenders, dont on s'était appliqué, dans ces derniers temps, à augmenter de plus en plus la capacité. Les derniers modèles adoptés en France ont une conte-
nancede 5 à 6»« 1/-2 d'eau, et 1,000 à 1,500 kilogrammes de coke.
Le tender porte toujours un frein qui agit , suivant les cas, sur une, deux ou trois paires de roues. Il so relie avec le convoi remorqué par une barre et un crochet de traction et par des tampons de choc, ordinairement élastiques. Il porte à l'arrière une caisse qui renferme les agrès les plus indispensables en cas d'accident, à l'avant et sur la caisse à eau, des coffres à outils et ustensiles divers.
$ i". -CalMte à eau.
1° Caisse, réservoir d'eau. — La caisse Veau affecte généralement la forme d'un fer à cheval (fig. i, 2, 3 et A, pl. 44). Les parois sont planes, horizontales ou verticales ; les parois qui forment le réservoir proprement dit, sont en tôle dont l'épaisseur varie de 0» 003 à 0m 005 ; elles sont assemblées aux angles par des cornières rivées. Les parois verticales qui tendraient à se gondoler sous la pression occasionnée par la charge d'eau, sont consolidées par des fers cornières disposés, de place en place, dans le sens vertical, en regard les uns des autres et reliés deux à deux par des bandes deferfeuillard, qui font fonction d'entre-toises. On consolide également le fond par des cornières, dans les parties où il ne repose pas sur le châssis. La paroi supérieure de la caisse à eau est formée par une feuille de tôle de 0m 003 à 0» 004 ; elle ne porte que des objets d'un faible poids ; elle consolide les parois verticales auxquelles elle s'attache. La hauteur de la caisse à eau est ordinairement de 0m 80 «i lm; dans l'exemple que nous avons choisi, la capacité est de 0mc 500.
Lorsque le châssis de la machine et, par suite, celui du tender sont très-bas, et qu'en même temps les roues du tender ont un certain diamètre, on les fait pénétrer dans la caisse, comme l'indiquent les fig. i et 2, pl. 44. La forme de fer à cheval est commandée par la nécessité de répartir, autant que possible, la charge sur tous les essieux, tout en plaçant le coke que l'on empile dans l'intérieur du fer à cheval, à la portée du chauffeur. C'est à tort
nie quelques constructeurs, pour simplifier la construction, ont placé l'eau à l'arrière, dans une caisse à base rectangulaire, et le coke sur le devant ; dans ce cas, la roue d'arrière est surchargée. Quelquefois, pour augmenter la capacité du réservoir à eau, en reprenant une partie de l'espace réservé au coke, et où il est difficile d'aller le chercher, on a donné à la caisse, au sommet du fer à cheval , la forme représentée par la fig. 3 , pl. 48; fig. 4 et 5, pi. 49 ; il faut alors augmenter l'épaisseur de la tôle que le frottement du coke use assez promptement; cette usure est le seul inconvénient que présente celte disposition.
Quelques constructeurs ont préféré à la caisse que nous venons de décrire, une caisse prismatique, placée à l'arrière, qui laisse toute la partie antérieure disponible pour charger le coke ; en combinant convenablement la forme de cette caisse et la position des roues, on peut encore arriver à bien répartir sur celles-ci la charge totale.
Un plancher général dépendant de la caisse à eau, ou rapporté sur le châssis, dans l'intervalle que la caisse à eau laisse à découvert, ferme l'espace compris entre les deux branches du fer à cheval et constitue le magasin à coke. Quelquefois, on fait plonger ce plancher entre les deux brancards du châssis, pour augmenter la capacité de ce magasin. Souvent on a fermé l'entrée du fer à cheval par une porte à coulisse, glissant entre deux rainures verticales, ou par deux portes à charnières, ou mieux enfin par une simple cloison en planches qui laisse à la partie inférieure une ouverture suffisante, afin de pouvoir empiler le coke sur une plus grande hauteur ; l'application de cette disposition dépend uniquement des règles adoptées sur chaque chemin de fer pour le service du coke, suivant qu'on approvisionne la machine pour un long parcours, ou qu'on renouvelle fréquemment sa provision.
Les parois extérieures de la caisse à eau sont prolongées audessus du fond supérieur pour former une hausse ou galerie, qui sert à retenir tous les ustensiles et objets que le mécanicien pose sur le tender ; elle peut servir en même temps pour approvisionner une plus grande quantité de combustible, ou pour retenir les sacs
remplis de coke que l'on pose quelquefois en réserve sur la caisse à eau (fig. 4 et 2, pl. 44). La caisse doit porter, sur les côtés intérieurs du fer à cheval, quatre poignées qui servent à l'enlever au moyen d'une grue, lorsqu'il y a quelques réparations à faire {fig. i et 2, pl. 44).
2» Accessoires de la caisse a eau. — La caisse à eau présente, pour l'introduction de l'eau que fournissent les réservoirs et les grues hydrauliques, une ouverture placée à l'arriére et percée dans la paroi supérieure de la caisse ; elle est garnie d'une cornière qui en forme le bord et qui a pour objet d'empêcher les fragments de coke et objets de toute nature placés sur le tender de tomber dans la caisse ; elle est garnie, en outre, d'un couvercle indépendant qu'on enlève h la main ou d'un couvercle à charnière qu'on relève également au moyen d'une poignée (fig. 4 et 2, pl. 49) ; enfin, elle reçoit un panier conique, en cuivre rouge, percé d'une multitude de petits trous dont le diamètre varie de 0» 003 à 0œ 005, depuis le bas jusqu'à la partie supérieure. Ce panier retient tous les menus objets qui peuvent être amenés par l'eau des réservoirs, tels que pailles, brins d'herbe, branchages, chiffons, poissons, etc., et qui, entraînés dans les tuyaux d'aspiration, pourraient empêcher le jeu des clapets. Depuis quelques années, pour augmenter l'espace disponible pour le chargement du coke, et pour diminuer la saillie des grues hydrauliques, on place souvent deux ouvertures dans les deux angles d'arrière de la caisse ; le rebord qui les entoure s'élève jusqu'au niveau des hausses, et affecte, ainsi que le couvercle, la forme d'un carré dans lequel est inscrit le panier en cuivre (fig. 4, 2 et 3, pl. 44; fig. 2, pl. 48 ; et fig. 4 et 5, pl. 49).
On place sur le devant de la caisse à eau une ou deux boîtes en tôle ou en bois, fermant au moyen d'un cadenas, et servant au mécanicien pour placer ses outils, ses effets, etc. (fig. 4 et 2 , pl. 45; fig. 4 et 2, pl. 48). Il convient d'assujettir ces boîtes sur la caisse à eau, pour qu'elles ne tombent pas sur la voie ou ne soient pas projetées sur la machine, en cas d'accident.
On trouve enfin, sur la plupart des tenders, des coffres placés en avant, des deux côtés, et pouvant servir de siège ifig. 2, 3 et 4, pl. 44; fig. 1 et 2, pl. 48); ces coffres servent pour placer les chiffons, la graisse, etc. Quelques constructeurs les ont entièrement supprimés, pour augmenter, sur un châssis donné, la capacité du réservoir à eau ; on peut, en effet, s'en passer, en donnant aux caisses à outils placées sur le tender une capacité suffisante; il n'y a, du reste, aucune utilité à les disposer en forme de sièges, qui ne servent qu'aux personnes étrangères au service, dont la présence sur la machine est toujours un embarras ; si le mécanicien et le chauffeur ont besoin de s'asseoir, pour éviter la fatigue de longues courses, on leur donne des strapontins légers qu'ils accrochent à la rampe, et sur lesquels ils peuvent s'asseoir sans cesser d'être à portée des pièces qu'ils doivent manœuvrer et sans perdre de vue la voie et l'avant de la machine.
On voit quelquefois régner sur les côtés extérieurs de la caisse à eau , à la hauteur du tablier , une petite galerie formée par une feuille de tôle de 0m 10 à 0m 15 de large, ménagée pour faciliter la circulation autour du tender pendant la marche. Cette addition n'a pas d'utilité, et on y a renoncé.
Les soupapes de prise (Terni sont au nombre de deux; elles sont placées sur un siège fixé au fond de la caisse, à la partie antérieure ; elles sont manœuvrées par des tiges qui traversent la paroi supérieure de la caisse , et sont commandées par de petites manettes en fer. La fig. 5 , pl. 44, indique la disposition que l'on adopte le plus généralement. Le siège de la soupape doit s'élever dcOm 05 à 0ra 00, en contrehaut du fond du tender, pour que les dépôts qui s'y accumulent ne pénètrent pas dans les tuyaux d'aspiration. Il convient, quoique cette précaution soit généralement négligée , de disposer un bouchon ou un robinet de vidange , pour mettre le tender à sec toutes les fois que cela est nécessaire. Quelquefois , par mesure de précaution , on recouvre le siège de la soupape d'un panier en fil de laiton à mailles très-serrèes , ou formé d'une feuille de cuivre , percée de trous très-petits. La partie supérieure de la tige de la soupape est filetée et passe dans un écrou en bronze ; en la faisant
tourner au moyen de la manette, le mécanicien l'ouvre graduellement, et règle l'ouverture au degré convenable. On peut fixer la manette sur l'écrou , que l'on rend mobile , la tige étant maintenue transversalement par des guides , mais la disposition qui précède est préférable. Une combinaison plus simple consiste à faire reposer la manette sur une pièce annulaire en fonte, sur laquelle sont tracés des crans étagés en forme de gradins , et servant à régler l'ouverture de la soupape; mais on ne peut faire varier l'ouverture que par sauts brusques, et la trépidation du tender peut souvent déplacer la manette et déranger l'alimentation. Le siège de la soupape est une pièce- en bronze , boulonnée sur le fond du tender et recevant en dessous le tuyau d'aspiration , qui est assemblé par un joint à bride.
i° Châssis proprement oit. — Le châssis est intermédiaire entre la caisse à eau et les roues ; il remplit la même fonction que le châssis d'un wagon ou d'une locomotive, en tant qu'on le considère comme véhicule , et sa construction est basée sur les mêmes principes ; il est en bois ou en tôle. Les opinions sont partagées sur le mérite de ces deux systèmes : le premier a pour lui l'avantage de la légèreté et de l'économie des frais de premier établissement ; s'il est plus coûteux d'entretien , ce qui pourrait être contesté jusqu'à un certain point , il est moins dispendieux pour les réparations des avaries causées par un accident. Le cliassis en tôle résiste mieux à des chocs d'une intensité modérée , il est plus rigide et conserve mieux ses formes dans les circonstances ordinaires ; il convient pour les machines à grande vitesse , qui doivent entraîner avec elles l'eau et le coke nécessaires pour de longs parcours sans arrêt, et qui ne comportent que l'adjonction de véhicules d'une solidité à toute épreuve; il convient également pour des trains de marchandises très-lourds.
Les châssis en bois sont formés de 2 ou 4 brancards ou longerons en bois de chêne , réunis aux deux extrémités par des traverses également en bois; ils sont consolidés par une ou plusieurs
traverses intermédiaires (fig. ietZ, pl. 49). Lorsque le plancher qui forme le fond du magasin à coke descend au-dessous de la caisse à eau, comme l'indiquent les deux figures précédentes, il sert lui-même d'entretoise entre les brancards et remplace des traverses en bois. On consolide quelquefois le châssis en y ajoutant deux pièces de bois diagonales , assemblées à mi-bois avec les traverses et formant croix de Saint-André. Les longerons sont assemblés à tenons et mortaises sur les traverses extrêmes; les traverses intermédiaires sont assemblées de même sur les longerons. La hauteur de ces diverses pièces de bois est en général de 0m 25, et la largeur varie de 0m 10 à 0ra 12. Les assemblages sont consolidés par de fortes équerres.
Le châssis en tôle est ordinairement composé de deux longerons formés chacun de deux feuilles de tôle, reliées par des entretoises en fonte dans lesquelles liassent des boulons en fer (fig. 1 et 2 , pl. 45) , ou par un faux brancard en bois. Les plaques de garde , qui remplissent la même fonction que celles des roues de support dans les machines , sont rapportées (fig. 1 et 2 , pl. 45 , et fig. i , pl. 48) ou découpées dans la tôle (fig. 4 et 5 , pl. 40). Les longerons sont reliés par des feuilles de tôle de champ, formant traverses, et assujetties par leurs extrémités au moyen de cornières ; aux deux extrémités , les traverses sont consolidées par deux tabliers en tôle , entre lesquels sont fixées les pièces de l'attelage ; le tablier supérieur sert , à l'avant, de plate-forme pour le service, il est en quelque sorte le prolongement de la plate-forme de la machine et du plancher du magasin à coke; à l'arrière, il sert de support pour la caisse à outils. Le tablier inférieur ou faux tablier complète la traverse et sert , avec le tablier supérieur , de point d'attache aux barres et chaînes d'attelage. Pour consolider le châssis , on fait régner dans son milieu, et entre les deux traverses extrêmes, une bande de tôle ou deux cornières rivées dos à dos et assemblées avec les traverses.
Les châssis de tcnder sont généralement à quatre roues. On trouve quelques exemples de châssis à six roues (fig. 4, pl. 49) , mais on peut toujours se contenter de deux paires de roues , lors
même qu'on donne aux réservoirs à eau et h coke des dimensions très-considérables ; la troisième paire de roues augmente les frais de construction et détermine un surcroît de frottement au passage des courbes ; il faut , en outre , établir un frein compliqué ou réduire son action à deux paires de roues.
2° Attelages. — Dans les premières machines , la liaison du tender avec la machine se faisait au moyen d'une simple barre de fer ou barre d'attelage , fixée à chaque extrémité par un boulon it attelage. Pour séparer le tender de la machine, on enlevait le boulon d'attelage de la machine comme nous l'avons indiqué , en décrivant les accessoires de la machine. Le boulon d'attelage du tender était fixe comme l'indique la fig. 4 , pl. 45 ; l'extrémité de la barre d'attelage prise entie deux tasseaux attachés l'un au tablier supérieur, l'autre au tablier inférieur, était traversée, ainsi que ces deux tasseaux , par le boulon d'attelage.
Lorsque la vitesse des convois s'est accélérée et surtout lorsque l'emploi des machines à cylindres extérieurs est devenu plus général , on a senti le besoin de relier d'une manière plus intime la machine avec le tender , de prendre un point d'appui sur celui-ci pour combattre la tendance au mouvement de lacet, et pour éviter les chocs répétés qu'éprouvait la barre d'attelage dans le sens longitudinal. Le premier moyen employé , le plus simple de tous , a consisté a placer sous le tablier du tender ou sous la plate-forme de la machine , suivant que les circonstances le permettaient, un ressort de traction en acier; ce ressort portait un crochet , et un crochet semblable était fixé à la traverse d'arrière de la machine, ou à la traverse d'avant du tender (fig.i et S, pl. 49). Aux deux crochets, on suspendait les deux étriers d'une barre d'attelage à vis (fig. 3 , pl. 49) ; en même temps , on armait la traverse d'avant du tender de deux tampons en bois (fig. I , pl. 49), qui s'appuyaient sur la traverse d'arrière de la machine , ou vice versâ. Pour atteler, on poussait le tender contre la machine, on accrochait la barre d'attelage, et, en faisant tourner la vis au moyen de la tige soudée sur la partie intermédiaire, on serrait
fortement le tender contre la machine, en donnant au ressort «nu1 tension totale de 1,^0 à 1,800 kilogrammes. Le tender et la machine étant rendus en quelque sorte solidaires, les mouvements latéraux de celle-ci étaient plus ou moins efficacement contrariés , sa stabilité plus ou moins assurée. Ce mode d'attelage a été appliqué , dès l'origine , aux machines du chemin de fer de Rouen et sur quelques autres lignes, où il a toujours donné des résultats très-satisfaisants. Essayé, à l'origine de l'exploitation, sur le chemin de fer du Nord , sur des machines très-chargées à l'arrière , il a présenté l'inconvénient grave de ruptures fréquentes de la vis, occasionnées par l'inégalité de la voie, qui laissait beaucoup à désirer au début. On a cherché à le remplacer par un tendeur à ressort agissant sur les tampons de serrage. Cette dernière disposition a été imitée sur plusieurs autres chemins, où l'on ne s'est peut-être pas rendu un compte suffisant des motifs qui l'avaient fait adopter une première fois. Dans la plupart des cas , elle est loin de valoir la simple barre d'attelage à vis; il est rare du reste qu'elle fonctionne d'une manière satisfaisante.
Les fig. 1 et 2, pl. 45, et les fig. I, 2 et 3, pl. 40, représentent l'ensemble du tender appliqué aux machines Cramplon du chemin de fer du Nord, et les détails de celui qui a été appliqué aux machines à voyageurs du chemin de fer de Lyon. Dans ce dernier tender, la barre d'attelage e>t fixée au châssis par un boulon passant à travers deux guides en fer boulonnés sur le tablier supérieur et sur un tablier intermédiaire {fig. 3, pl. 40). Les deux tampons de serrage sont formés de boiu*s en fonte boulonnées entre deux tabliers intermédiaires {fig. 1 et 2, pl. 40), dans l'iulérifur desquelles se meut un ressort en caoutchouc vulcanisé formé de six rondelles ; ces rondelles comprises dans un cylindre fermé à une des extrémités qui forme tampon , sont pressées par une pièce en fonte qui sort de la boite par un trou servant de guide ; sur l'extrémité de cette pièce s'appuie un petit excentrique monté sur un arbre horizontal , commandé lui-même par une roue dentée engrenant avec une vis sans lin {fig. 1, "2 et 3, pl. 40) ; au moyen d'une manivelle appliquée sur la tige qui forme le prolongement
de la vis sans fin ; le mécanicien , après avoir attelé la machine avec son tender, comprime les ressorts en Caoutchouc et tend l'attelage en pressant fortement les tampons sur la traverse d'avant de la machine.
Un autre mode d'attelage a été adopté sur plusieurs chemins de fer ; la barre d'attelage est attachée sous la plate-forme de la machine à un ressort de traction qui détermine la tension nécessaire pour faire presser les tampons de serrage sur la traverse qui leur sert de point d'appui ; pour placer et enlever le boulon d'attelage du tender qui est mobile, le mécanicien agit au moyen d'une clef à douille, armée d'un long bras de levier sur la lige d'un excentrique horizontal placé derrière la bride du ressort, et augmente la tension de celui-ci jusqu'à ce que les tampons cessent de serrer contre la traverse ; la pression de la barre sur son boulon d'attelage est momentanément supprimée et celui-ci peut être enlevé avec facilité. Le ressort peut être placé sous le tablier du tender, et on peut alors employer l'arbre horizontal et la vis sans fin que nous avons décrits plus haut , pour augmenter la tension au moment où on enlève ou met en place la barre d'attelage (fig. 4, pl. 49).— La manœuvre de cet excentrique est souvent difficile.
La question de l'attelage a perdu beaucoup de son importance depuis que l'on est arrivé, par l'application rationnelle des contrepoids, à équilibrer complètement les actions intérieures qui tendaient à faire osciller la machine par rapport au tender, dans le sens longitudinal comme dans le sens transversal. C'est une question que nous aurons du reste l'occasion de traiter avec détail, lorsque nous examinerons la machine locomotive dans son ensemble.
Pour empêcher la machine de se séparer du tender en cas de rupture de la barre d'attelage , on place deux chaînes de sûreté, fixées à la traverse de la machine ou à celle du tender, et terminées par un anneau ou un crochet qui s'attache, lorsque la barre d'attelage est mise en placo à un crochet ou un anneau assujetti sur le tender ou sur la machine ; ces chaînes doivent être très-courtes et n'avoir que le jeu nécessaire pour la mise en place.— On fait
généralement les chaînes de sûreté trop faibles ; il conviendrait d'employer du fer d'excellente qualité de 0" 025 à 0» 030 de diamètre.
Lorsque le châssis est en bois, on relie l'attache de la barre d'attelage de la machine avec le crochet de traction placé à l'arrière du tender au moyen d'une forte barre de fer qui transmet de l'un à l'autre, et sans fatiguer le châssis, l'effort exercé par la machine (fig. i,pl. 49).
L'attelage du tender avec le train se fait quelquefois au moyen d'un simple crochet sur lequel on applique la barre d'attelage à vis du premier wagon (fig. 1, pl. 49) ; les tampons de choc sont formés, comme ceux de la traverse d'avant des machines, de crin ou de feutre comprimé. Le plus souvent on emploie un système d'attelage élastique; il se compose d'un ressort de choc et de traction, placé sous le tablier d'arrière ou sous la caisse à eau, saisi à son sommet par la barre d'attelage, et s'appuyant par ses extrémités sur des tiges en fer armées à leur extrémité de tampons de choc (fig. A et 5, pl. 46).
La barre de traction est fixée à la bride du ressort par une clavette ou par un boulon ; elle est dirigée par un guide en fonte boulonné sur le tablier d'arrière et le faux tablier ; lorsque le ressort de traction est placé sous la caisse à eau, il s'appuie, au moyen de patins en fonte, sur l'extrémité des tiges de choc, qui sont dirigées par deux guides en fonte et par les traverses intermédiaires (fig. 1 et 2 , pl. 45) ; lorsque le ressort est placé sous le tablier d'arrière, les tiges de choc portent dans un point intermédiaire une bride dans laquelle est engagée et sur laquelle presse l'extrémité du ressort (fig. 4, pl. 46) ; la tige est dirigée près du tampon par un faux tampon en fonte et par un guide additionnel placé à l'autre extrémité.
La course de la barre de traction et celle des tiges de choc est limitée, car si le ressort est destiné à amortir les chocs qui se produisent dans les circonstances habituelles, ils ne pourraient pas résister à des chocs accidentels très-violents, qui les briseraient ou tout au moins les déformeraient; pour cela on dispose sur ces
tiges des embases qui viennent s'appuyer sur les guides en fonte assujettis au tablier d'arrière (fig. A et 5, pi. 46). Ces guides doivent être en deux parties lorsque la disposition des embases ne permet pas d'enfiler les tiges sans les démonter.
Lorsqu'on se propose d'établir un système d'attelage complet, on doit préférer la disposition de la pl. 45 à celle de la pl. 49 ; elle a moins de tendance à déformer le châssis qui supporte les chocs, et elle charge moins les roues d'arrière qui ont à porter la plus grande partie du poids de l'appareil.
Les liges de traction et de choc ont 0» 05 à 0-06 de diamètre ou d'équarrissage; les tampons, proprement dits, sont en orme tortillard, ils sont fixés au moyen de vis sur une large embase que porte chaque tige de choc; l'un des tampons est bombé et porte sur le tampon plat de la première voiture, l'autre est plat et reçoit le tampon bombé de la voiture. On réunit la première voiture du train avec le tender, au moyen d'une vis d'attelage a pas inverse semblable à celle de la fig. 6, pl. 46, mais de dimension plus faible ; habituellement le tender porte, comme chaque voiture, sa barre d'attelage, elle est fixée à demeure dans l'œil du crochet [fig. 5, pl. 46) , et lorsqu'elle est en place, elle vient embrasser le crochet opposé ; on serre la vis et on presse les tampons de choc les uns contre les autres, pour opposer une résistance au mouvement de lacet que le tender et les véhicules tendent à prendre par l'effet même du mouvement de translation.
Des chaînes de sûreté [fig. 3, 4, pl. 46 et fig. 1, 2, pl. 45) qui s'attachent à des chaînes semblables fixées à toutes les voitures, complètent l'attelage et empêchent le train de se séparer en cas de rupture de la barre d'attelage, pourvu toutefois que ces chaînes soient assez fortes pour ne pas se briser sous l'action du choc qui se produit naturellement, en pareille circonstance.
On place habituellement sur le tablier d'arrière une grande caisse en bois ou en tôle, fermée au moyen d'un cadenas ; cette caisse renferme les appareils et agrès de première nécessité pour relever une machine ou des wagons en cas d'accident, tels que crics, venins, pitres, prolonge, chaînes, etc. ; lorsqu'il n'y a pas
de tablier à l'arrière du tender, ces objets peuvent être placés sur la caisse à eau ou dans l'un des wagons de bagage du convoi.
Les attaches de la caisse à eau sur le châssis, consistent en pattes en fer ou en fonte rivées sur le fond de la caisse et boulonnées sur les longerons ; elles sont au nombre de quatre ou de six ; quelquefois on a employé avec avantage des cornières. — Tout en présentant beaucoup de solidité, le démontage doit en être facile, car il est nécessaire de séparer la caisse de son cbâssis toutes les fois que le fond doit être réparé, et lorsque le cbâssis a lui-même besoin de réparations.
Les plaques de garde sont, ainsi que nous l'avons déjà indiqué, le plus souvent rapportées, quelquefois découpées dans les feuilles de tôle qui constituent les longerons; elles sont généralement doubles. Il est nécessaire de réunir par de fortes entretoises les plaques de garde d'un même côté, pour les consolider contre l'action des freins qui tend à les fausser. Leur disposition ne présente du reste rien de spécial qui n'ait été indiqué lorsque nous avons décrit la machine locomotive.
Les bottes à graisse sont en fonte avec coussinets en bronze^; elles sont maintenues entre des guides en fonte fixés sur les plaques de garde, comme dans les machines, ou simplement guidées directement par les plaques de garde, qui sont prises dans des rainures venues de fonte sur la boîte, comme cela se fait pour les boites à graisse de voitures. Les fusées des essieux sont toujours extérieures aux roues, et les boites sont disposées comme celles des machines à châssis extérieurs, le devant fermé par une paroi venue de fonte avec le reste. Le dessous de boîte est disposé comme celui des machines et fixé par des goujons maintenus entre les guides des plaques de garde, ou par des boulons lorsqu'il n'y a pas de guides. Le dessus de la boite porte un mamelon qui reçoit la tige du ressort de suspension et qui est entouré d'une cavité formant réservoir à graisse (fig. 4 et 2, 3 et 4, pl. 47) ; les fig. 3 et 4 indiquent une disposition adoptée sur le chemin de fer de Strasbourg, pour aug-
menter la capacité de ce réservoir. Lorsque les sabots du frein sont guidés par une barre longitudinale qui porte en môme temps Parbre-levier de transmission, comme on le verra plus loin, cette barre se termine par deux croebets qui s'appuient sur des collerettes venues de fonte sur les boites à graisse (fig. 1 et 2, 3 et 4, pl. 47).
Les ressorts de suspension ne diffèrent pas, quant au mode de construction, de ceux des machines, leurs dimensions doivent être calculées en raison de la charge qu'ils ont à supporter, de telle sorte que le châssis soit horizontal ; comme cette charge varie, du reste, dans des limites assez étendues, il est nécessaire qu'ils n'aient qu'une flexibilité assez restreinte, c'est-à dire que la flèche ne varie pas d'une quantité considérable, suivant que la caisse cl le réservoir à coke sont pleins ou vides. La bride du ressort s'appuie par sa tige sur la boite à graisse ; quelquefois elle porte en dessus une tige qui passe dans un guide fixé au longeron (fig. 2, pl. 49), pour empêcher le ressort de se déverser; cette précaution est utile surtout lorsqu'il n'y a qu'une plaque de garde, car, dans le cas contraire, le ressort est dirigé par les deux plaques de garde.
Le châssis repose quelquefois sur les extrémités des ressorts au moyen de patins en fonte fixés sur les longerons, et lorsque le ressort fléchit en s'allongeant il glisse sur ces patins ; dans ce cas, il n'y a d'autre moyen de régler la charge du ressort qu'en modiliant sa forme, en allongeant ou raccourcissant sa tige ou en interposant des cales entre les patins et le longeron. Mais le plus souvent on dispose les moyens d'attache de manière à pouvoir régler la charge du ressort sans le démonter ; on peut fixer les patins au châssis au moyen d'une tige filetée, passant dans un support boulonné sur les longerons et retenue par un double écrou (fig. il et 12, pl. 47), en ayant soin de guider ces patins pour empêcher le déversement latéral. On peut encore employer une tige à élrier (fig. 8, 9 et 10, pl. 47), attachée sur un support à pivot pris entre les deux plaques de garde ou entre les deux longerons; cette dernière disposition rend plus libre l'allongement du ressort lorsque sa flèche varie avec la charge.
| 4. - Bonci et eMleox.
La construction des roues de tenders a suivi les mêmes phases que celle des roues de machines; aux dimensions près, elles sont établies sur le même modèle que les roues de support des machines à châssis extérieur (fig. 5 et 6, pl, 47). On fabrique, en Angleterre, des roues de tenders avec moyeux en fer forgé ; mais les roues à moyeux en fonte et à rais en fer forgé soudés à la jante, suffisent pour tous les besoins ; l'emploi des moyeux en fer forgé ne serait réellement justifié que si l'on s'appliquait à alléger, par tous les moyens possibles, le poids du matériel à remorquer.
Les dimensions des fusées doivent être en rapport avec la charge qu'elles ont à supporter ; elles varient avec la vitesse : c'est ainsi que, sur le chemin de fer du Nord, les fusées qui avaient 0™ 08 de diamètre sur 0m 15 de longueur, ont été portées à 0m 095 sur 0» 190; les essieux de tenders des machines Crampton, construites pour le même chemin , ont des fusées de 0m 13 de diamètre sur 0» 24 de longueur (fig. 7, pl. 47).
Sur quelques chemins de fer, on a cherché à simplifier le matériel en plaçant sous les tenders des roues ordinaires de wagon, et en portant le nombre des roues de 4 à 6 ; mais il y a peu de chemins où le nombre des machines soit assez peu considérable pour qu'il y ait intérêt à ne pas constituer une série spéciale de roues pour les tenders.
Les observations que nous avons faites au sujet des bandages, en décrivant la machine locomotive, s'appliquent aux roues de ten • der; l'épaisseur au milieu n'atteint pas toujours la même dimension que dans les roues de machines, mais elle doit être portée au moins de 0™ 04 à 0m 045.
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Le frein appliqué au tender est destine à amortir la vitesse acquise de la machine et du convoi qu'elle remorque, lorsqu'il est nécessaire de ralentir ou d'arrêter. II se compose essentiellement d'une série de leviers, vis ou engrenages, au moyen desquels le chauffeur, qui accompagne le mécanicien , peut presser fortement
des sabots en bois sur la circonférence des roues. Le rapport des éléments du frein est calculé de telle sorte, qu'un seul homme, par son poids ou par sa force musculaire, puisse déterminer un frottement supérieur à l'adhérence des roues, de telle sorte que celles-ci soient arrêtées dans leur mouvement de rotation, pour glisser sur les rails ; il se développe ainsi, en même temps que la machine cesse de fonctionner, un travail résistant très-considérable , qui détruit graduellement la quantité de mouvement dont le convoi est animé et finit par occasionner l'arrêt. Lorsque le frottement des sabots du frein n'est pas supérieur à l'adhérence, la roue continue a tourner en frottant sur le sabot; il y a toujours un travail résistant qui absorbe une partie de la force vive et produit une diminution de vitesse correspondante.
La disposition de mécanisme la plus simple consiste dans l'emploi d'un levier, sur lequel l'homme préposé à la manœuvre agit par son poids; quel que soit le rapport du levier sur lequel s'applique l'action de l'homme au levier qui porte le sabot, il est difficile d'établir une proportion telle , que la roue puisse être rendue immobile. L'emploi du frein à levier doit donc être remplacé par un autre procédé dès que le tender est un peu lourd , car il importe de ne pas laisser frotter indéfiniment les sabots, qui se polissent et cessent d'exercer le frottement normal ; ils s'usent d'ailleurs rapidement et peuvent môme s'enflammer.
La combinaison du mécanisme des freins varie de bien des manières; l'une des plus anciennes et des plus simples , et dont nous n'hésitons pas à recommander l'application, est celle que représentent les fig. 1 et 2, pl. 49. Une tige verticale, filetée à son extrémité supérieure , est appelée par un écrou mobile placé au centre d'une roue d'angle commandée par une autre roue d'angle et par une tige horizontale, dont l'extrémité porte un petit volant en forme de manivelle» Cette tige est entraînée dans le sens vertical , de bas en haut ou de haut en bas , par le mouvement de rotation que le chauffeur imprime au volant; elle porte à sa partie inférieure deux bielles attachées chacune à l'un des deux sabots , lesquels sont suspendus, au moyen d'une articulation , au châssis même du
tendcr. Lorsque le chauffeur fait monter la tige verticale, en faisant tourner le volant, les sabots s'écartent, s'appliquent contre les roues qu'ils pressent de plus en plus, jusqu'au moment où la pression exercée fait équilibre à l'action développée sur les bras du volant. Pour éviter de fatiguer les plaques de garde et les boites à graisse, on place un second sabot extérieurement sur chaque loue, en le reliant, au moyen de tringles en fer, au sabot intérieur de l'autre roue , comme l'indique la fUj. 1 , pl. 49. Ce système de frein se réduit souvent aux doux sabots intérieurs, les deux plaques de garde du même côté étant alors solidement reliées entreelles. Il a l'avantage d'une grande simplicité; lorsque les bielles de transmission de l'effort sur les sabots se rapprochent de l'horizontale, le frein prend une puissance considérable, car l'effort exercé devient la petite diagonale d'un losange dont la résistance est la grande diagonale; aussi est-il nécessaire d'empêcher des ouvriers maladroits de rapporter sur la carcasse en fer, des sabots, des blocs de bois d'une grande épaisseur , pour (pie le Irein ne reste pas impuissant jusqu'à re que les sabots aient atteint un certain degré d'usure. On a reproché à ces freins d'exiger une grande précis sion dans la taille des sabots , pour que ceux-ci puissent être tous les quatre en prise à la fois. Cette objection est exacte ; elle subsiste pour tous les freins dans lesquels chaque roue est pressée par deux sabots mais dans ce cas-ci, il y a toujours un sabot qui porte en plein sur chaque mue , et qui , à délaut du second , lui transmet à lui seul toute la pression engendrée par l'action exercée sur l'appareil. Cet inconvénient est en grande partie corrigé par la flexibilité des pièces de fer, qui compense plus ou moins, par le jeu qu'elles prennent, l'insufflsanee de certaines longueurs. On a également reproché à ce frein d'avoir ses sabots attachés au châssis, qui se relève sur ses ressorts lorsque la provision d'eau et de coke s'épuise : mais nous avons déjà eu l'occasion de taire remarquer que les ressorts du tender, lout en ayant la plus grande sensibilité possible, ne «levaient avoir qu'une llexibilité restreinte, c'est-à-dire que la (lèche des ressorts en place ne devait varier que dans des limites assez élroites , suivant que Je teuder était vide ou
plein. Le déplacement, par rapport aux roues, des sabots entraînés par le châssis est peu considérable, et lorsqu'on serre le frein , ces sabots, en emboîtant les roues, font relever ou abaisser momentanément le châssis, en déchargeant les ressorts ou en les comprimant , jusqu'à ce que leur contour s applique exactement sur celui de la roue ; si toutefois il n'y a pas dans le support assez de flexibilité, ou s'il ne porte pas même des articulations qui évitent ce déplacement du châssis , il peut tout au plus en résulter un léger surcroit d'usure pour les sabots , mais l'effet de l'appareil n'est affaibli en rien. Une dernière objection a seule quelque valeur : elle est relative à l'effort de torsion exercé sur l'essieu, dont les deux roues glissent sur le rail , lorsqu'une seule d'entre elles est serrée par les sabots du frein ; mais il y a tout lieu de croire que les dimensions adoptées aujourd'hui pour la fabrication des essieux sont largement suffisantes pour résister sans altération à cet effort, car on ne signale pas, sur les nombreux tenders pourvus de freins construits d'après ce principe , des ruptures d'essieux qui puissent être attribuées à cette cause.
On a adopté dans beaucoup de circonstances un autre système de frein dans lequel on s'est appliqué à rendre tout le système indépendant du châssis. Les fig. i à 4 de la pl. 48 indiquent les divers détails de construction de ce frein : le chauffeur exerce son action sur une manivelle appliquée à la partie supérieure d'une tige verticale, fllelée à sa partie inférieure et maintenue par un guide qui la laisse tourner librement , mais qui s'oppose à tout déplacement vertical. La vis s'engage dans un écrou monté à pivot sur un levier en forme d'élrier (fig. 4), venu de forge sur un arbre horizontal très-court, fixé sur la traverse d'avant du tender et portant un second bras de levier, â angle droit avec le premier et plus court que lui (fig. 3) ; ce dernier levier reçoit une longue bielle, qui agit par l'extrémité opposée sur le système des sabots ; cette bielle étant très-longue et presque horizontale, le jeu des ressorts est sans influence sensible sur le frein. Une barre placée de champ et terminée par deux fourches qui embrassent un appendice ménagé à ecteffetsur diaqueboiteàgraisse(/i0.3,pZ. 48et/ty.3tt 47),
sert de guide aux sabots du frein ; ceux-ci sont appliqués au moyen de vis sur un support en deux parties (fig. 4, pl. 48), qui embrasse le guide, et qui reçoit par articulation les bielles qui commandent les sabots. Le même système est appliqué de chaque côté du tender, et les guides servent de support à un arbre en fer qui reçoit l'action de la vis par l'intermédiaire d'un grand levier, et le transmet aux bielles de pression par l'intermédiaire de quatre petits leviers, opposés deux à deux (fig. 3 et 4, pl. 48). Les bielles de pression sont assemblées à fourche et au moyen d'un boulon sur l'extrémité des leviers correspondants ; elles peuvent être assemblées à deux longueurs différentes pour compenser l'usure des sabots. Pour remédier à l'inégalité d'usure des sabots, entre deux réparations, on donne plusieurs millimètres de jeu aux tourillons de l'arbre, dans l'œil que porte chacun des guides qui le reçoivent.
Ce second système de frein est d'une construction plus coûteuse que le premier ; il a l'inconvénient de ne presser chaque roue que d'un coté et de reporter toute la pression sur la boite à graisse et sur le coussinet ; il ne détruit que partiellement l'effort de torsion auquel sont soumis les essieux dans le premier système, car l'arbre de transmission, dont les dimensions sont toujours assez restreintes, est lui-même susceptible de se tordre de quantités appréciables, et il n'y a incontestablement qu'une partie de l'effort appliqué sur le grand levier, qui soit transmis aux sabots commandés par l'extrémité de l'arbre. Il y a tout lieu d'admettre que, lorsqu'on en a fait l'application, on a sacrifié la simplicité et l'efficacité des dispositions antérieures à un principe théorique d'une importance très-restreinte, celui de l'indépendance du frein et du châssis. Ce principe qui peut être appliqué très-utilement aux voitures dont les ressorts doivent avoir et doivent conserver , même pendant le serrage des freins, une grande élasticité , ne nous paraît pas avoir le même degré d'utilité pour ce qui concerne les tenders.
Différentes modifications ont été apportées à ce dernier système de freins ; nous signalerons entre autres celles que représentent les fig. 4 et 2 de la pl. 48. La vis commande un arbre qui règne sur toute la largeur du châssis, et qui porte à chaque extrémité un
petit levier agissant sur une bielle ; chaque bielle s'applique sur le milieu d'un balancier qui commande par son extrémité inférieure le sabot de la roue d'avant, et par son extrémité supérieure une bielle de renvoi ; les deux balanciers sont réunis par une barre transversale qui sert d'eutretoise et do point d'application aux bielles de commande, que les roues empêchent de placer dans le même plan que chaque levier. Chaque bielle de renvoi agit sur l'extrémité supérieure d'un levier pareil à celui qui la commande ; ce levier s'appuie à son milieu sur une petite bielle articulée sur le châssis, et agit à son extrémité inférieure sur le sabot de la roue d'arrière. Les sabots sont fixés sur des supports appliqués sur le guide ordinaire. Ce frein est, comme le précédent, indépendant du châssis, et il fonctionne, comme le premier frein que nous avons décrit, indépendamment de l'usure des sabots. Il peut être employé avec avantage pour des machines dont tous les détails doivent être parfaitement soignés, comme les machines Crampton auxquelles on l'a appliqué; mais, dans la plupart des cas, le premier système répondra suffisamment à tous les besoins.
La fig. 3, pl. 49, indique, pour un tender à six roues, une disposition analogue à la précédente ; la bielle qui transmet l'action de la vis agit sur un petit balancier qui répartit l'effort sur les leviers des sabots , indépendamment de l'usure de ceux-ci. Le même balancier a été employé pour éviter l'influence de l'inégalité d'usure des sabots sur un tender a quatre roues. On fixe, sur les guides, deux arbres de transmission au lieu d'un seul, et les leviers qui commandent ces arbres sont attachés aux extrémités d'un petit balancier qui reçoit, à son centre, l'action de la bielle de commande ; chacun des arbres de transmission commande les deux sabots d'une même paire de roues.
Nous devons enfin signaler l'application qui a été faite du mécanisme du cric ordinaire, pour remplacer la vis : la tige verticale qui porte la manivelle est montée sur l'axe d'un pignon, ce pignon engrène avec une roue dentée, qui commande un pignon calé sur le même arbre, engrenant lui-même avec une crémaillère fixée à l'extrémité de la bielle de transmission. Cette disposition permet de serrer
le fréta plus rapidement qu'avec la vis , mais elle exige l'emploi d'un rocket pour maintenir le serrage,sans l'intervention de l'homme qu fait la manœuvre , lorsque les roues sont arrêtées ; en outre , lorsqu'une dent de la crémaillère ou du pignon vient à se briser pendant le serrage du frein, il faut démonter tout l'appareil pour le desserrer complètement.
Les sabots de frein sont en bois de charme ou de hêtre très-sec ; on a quelquefois employé avec succès le peuplier blanc ; il faut un bois qui ne soit pas trop dur et trop susceptible de se polir par le frottement, car une très-forte pression deviendrait nécessaire pour fixer les roues. Les sabots s'usent assez promptement , et pour éviter des réparations trop fréquentes, il faut se réserver, dans le tracé de leur construction, une marge de 0m 10 à 0™ 12 pour l'usure.
Pour calculer le rapport des éléments d'un frein, il suffît de recourir aux éléments de la statique, en tenant compte de la longueur de la manivelle et des leviers, du pas de la vis, ou des rayons des roues d'engrenage, si la transmission a lieu au moyen d'un cric : de l'angle des bielles de pression avec les leviers et avec la tige de la vis, si l'on adopte le premier système, etc. Le frottement total des sabots qui agissent sur une même paire de roues, c'est-à-dire le produit de la pression exercée sur la roue normalement à sa circonférence, multipliée par le coëflicient de frottement, doit dépasser sensiblement V adhérence ou le produit du poids correspondant à cette paire de roues par le coefficient de frottement des roues sur le rail. On peut , à défaut d'expériences qui se rapportent directement au sujet, admettre pour les résultats numériques à Introduire dans le calcul : 0,20 pour le coefficient de frottement des roues sur les rails, 0,30 pour celui des sabots sur les roues, et 25 kilog. pour l'effort exercé par un homme agissant à refus sur les bras de la manivelle.
Ainsi que nous l'avons déjà indiqué, on a été conduit, pour les machines qui n'effectuent que de faibles parcours, à supprimer le
tender comme appareil séparé de la machine; on l'a remplacé par des caisses disposées à l'arrière de la plate-forme du mécanicien, sous cette plate-forme même, sous la chaudière ou sur ses côtés, d'une capacité suffisante pour recevoir l'eau et le coke nécessaires pour un parcours restreint. On dispose un frein sur la paire de roues d'arrière qui est très-chargée , et qui fournit un moyen d'arrêt suffisamment énergique. La pl. 73 représente une ancienne machine à quatre roues du chemin de fer de Paris à Saint- Germain, transformée en machine-tender ; la pl. 72 représente également une machine, à quatre roues accouplées, du constructeur anglais Hawthorn, quia réalisé la même disposition.
Les caisses à eau placées sur les machines du chemin de fer de Saint-Cermain contiennent 2,500 litres d'eau, et, avec des trains légers, elles peuvent parcourir trois fois la distance entière de 48 kilom. sans renouveler leur provision d'eau.
On a été plus loin en Angleterre, on a construit des véhicules qui comprennent sur un même châssis le moteur et une caisse pour les voyageurs ; ces voitures à vapeur ont été appliquées au service d'embranchements à faible circulation.
Nous devons également signaler une disposition inverse de la précédente ; nous voulons parler du système de Vcrpillcux, dont ce constructeur a fait l'application pour la remonte des wagons à houille, de Rive-de-Gier à Saint-Etienne. La machine portée sur quatre roues comprend la chaudière et une paire de cylindres moteurs ; le tender porte également une paire de cylindres qui reçoivent la vapeur de la chaudière, par l'intermédiaire d'un tuyau articulé. Cette disposition n'a pas précisément pour objet d'augmenter la puissance de l'appareil moteur, car celle-ci est limitée par les dimensions de la chaudière, et, en doublant le nombre des cylindres, on est conduit naturellement à réduire leur volume ; elle a pour objet d'augmenter l'adhérence de tout le frottement dû au poids du tender, et de rendre possible l'emploi de roues de très-petit diamètre, ce qui permet, à puissance égale, et moyennant une réduction de vitesse, de remorquer des charges très-considérables. Cette disposition est parfaitement appropriée au chemin de fer de Saint-Etienne qui
a des rails très-légers, et qui n'auraient pas comporté une pression trop considérable au contact des roues dont les rails sont toujours couverts de poussière, de charbon, et plus glissants que les rails d'un chemin ordinaire à voyageurs, et qui présente enfin, entre Rive-de-Gier et Saint-Etienne, une rampe continue de 14 millimètres. Ce système peut recevoir d'utiles applications dans des circonstances analogues à celles que présente le chemin de fer de Saint- Etienne à Lyon.