CHAPITRE III

Dimension* principales des Machines.

Nous avons réuni dans un même tableau les dimensions principales de la plupart des types de machines employées sur les chemins de fer français. Ce renseignement suppléera à l'insuffisance des indications que nous avons données et qui nous restent à résumer pour les conditions générales de construction des machines et au vague dans lequel nous avons dû nécessairement nous maintenir en traitant une question qui se complique d'éléments très-variés et que l'on peut en quelque sorte regarder comme neuve ; en effet, chaque ingénieur, chaque constructeur s'est posé des règles, s'est fait un système pour son propre usage, sans qu'une discussion générale soit venue jusqu'ici poser une ou plusieurs formules pratiques appropriées aux différents cas que l'on peut rencontrer; nous n'élevons donc pas la prétention d'avoir résolu la question, nous avons cherché seulement à préparer quelques éléments pour la solution dont elle peut être susceptible dans l'état actuel de l'industrie des chemins de fer, et l'un de ces éléments est la réunion dans un tableau synoptique d'un grand nombre de données numériques. Nous ferons précéder ce tableau de la nomenclature des machines qu'on y voit figurer, complétée par quelques observations sur les qualités et les défauts de chaque type; nous supposerons ces diverses machines exactement équilibrées par des contre-poids et nous ferons, par conséquent, abstraction de la part d'instabilité inhérente au jeu des pièces qui, dans quelques-unes de ces machines, était très-marquée avant leur application.

N° i. — Sharp et Roberts. 4840. — Ce type, quoique trèsancien et d'une puissance inférieure a celle des machines actuelles, mérite d'être étudié ; il est encore en service sur beaucoup de

chemins de fer où la bonne disposition de toutes ses parties et sa solidité Pont fait résister au temps. Sharp lui-même Ta conservé dans la plupart de ses détails. Il a été décrit par M. Félix Mathias : Etudes sur les machines locomotives de Sharp et Roberts, 1844. Voir les planches d'ensemble 54, fig. 1 et 2, et 55, fig. 1.

N° 2. — Buddicom. 1845. — M. Buddicom a introduit en France, à l'époque de la construction du chemin de fer de Paris à Rouen, un type particulier de machines à voyageurs dont nous avons décrit la plupart des pièces. Ces machines se font remarquer par la simplicité de leur construction, par la facilité et l'économie des réparations et par leur poids qui est de 12 tonnes 1/2, sans charge. Les premières machines de M. Buddicom avaient des foyers trop petits pour le combustible employé en France, mais elles ont fait et font encore un excellent service avec du coke anglais de très-bonne qualité. Les machines que ce constructeur a fournies plus tard au chemin de Rouen lui-même, aux chemins du Havre, d'Orléans à Bordeaux et d'Amiens à Boulogne, ont eu leurs foyers agrandis, ainsi que leurs cylindres. C'est à ce type modifié que se rapportent les détails que nous avons donnés dans le livre II et les chiffres consignés dans la deuxième colonne du tableau. Ces machines peuvent être considérées, par la disposition de leur châssis, par la répartition du poids sur les essieux et par la simplicité de chaque pièce prise isolément, comme un bon type de machines à cylindres extérieurs ; seulement la position des cylindres qui est combinée de manière à diminuer le porte-à-faux sur les côtés et en avant de l'essieu antérieur et celle du tiroir qui est en dessus, n'a pas permis jusqu'ici de leur appliquer convenablement la détente variable au moyen de la coulisse de Stephenson ; l'inclinaison des cylindres leur donne en outre une tendance marquée au mouvement de galop. (Fig. 2, pl. 55 ; fig. 1, 2, pl. 56 et 57.)

N° 3.— Nord, Voyaceurs, 1846.— Ces machines sont celles

qui ont été construites en France sur les plans de R. Stephenson, pour le service des voyageurs. Elles sont à cylindres extérieurs et châssis intérieur; les trois essieux sont intercalés entre la boite à feu et la boite à fumée. (Fig. 1, p/. 08 ; /ty. 2, 3, 4, pl. 59.)

Ces machines avaient des foyers trop restreints pour le coke de qualité médiocre qu'elles avaient à consommer au début de leur service ; l'amélioration très-considérable qu'on a obtenue dans la fabrication du coke, les place actuellement dans des conditions de vaporisation suffisantes à la rigueur, mais qu'il y aurait cependant intérêt à rendre plus favorables. La position des essieux et celle du centre de gravité ne permet pas, dans ces machines, de répartir convenablement le poids et de donner simultanément à l'essieu d'avant et à l'essieu moteur une charge suffisante ; on les modifie en reportant le troisième essieu à l'arrière et en reculant l'essieu moteur de 0m 40 environ ; cette modification jointe à l'application des contre-poids les place dans de bonnes conditions de stabilité. (Voir fig. \,pl. 60.)

N° 4. Nord, mixte ; 1849. — Les dimensions des cylindres de ces machines (n° 3) étaient un peu fortes pour le diamètre des roues motrices, avant qu'on eut changé la position de celles-ci ; on les a modifiées en reportant le troisième essieu à l'arrière. Dans quelques-unes on l'a accouplé avec l'essieu des roues motrices en allongeant la boite à feu aux dépens de la longueur des tubes.

N° 5. Nord, marchandises; 1846. — Machines à marchandises, à cylindres extérieurs et horizontaux et à six roues accouplées; on a pris, pour point de départ, la machine à voyageurs (n° 3) en l'appropriant à l'accouplement des trois paires de roues. Ces machines, à un degré encore plus marqué que les précédentes, ont péché, au début du service , par l'insuffisance de la vaporisation ; l'amélioration du coke les a replacées dans d'assez bonnes conditions, quoique la surface de chauffe laisse encore à désirer pour ses dimensions, par rapport au volume des cylindres ; ainsi que nous l'avons déjà indiqué, l'amélioration à faire subir à ces

machines serait l'augmentation du diamètre des roues, ce qui au» rait encore pour avantage d'augmenter l'effet de l'adhérence. Les machines avaient, avant l'application des contrepoids, une instabilité des plus grandes ; quoique cet inconvénient ait disparu, il n'y a pas lieu d'en recommander l'imitation, à cause dès difficultés de construction que présente le porte-à-faux des cylindres et du mécanisme, et la nécessité d'appliquer, sur un seul bouton de manivelle, la bielle motrice et les deux bielles d'accouplement. Dans cette machine comme dans les précédentes, la disposition et Jes dimensions du réservoir de vapeur laissent à désirer; elles priment avec une grande facilité.

N° 6. Champion ; 1849.— Ces machines ont été construites pour le service des express trains du chemin de fer du Nord, par MM. Derosne et Cail, sur les plans d'ensemble de M. Crampton. Nous en avons déjà parlé à plusieurs reprises ; tout le monde parait à peu près d'accord sur la nécessité de réduire leur poids et l'écartement des essieux extrêmes ; on peut, sans inconvénient, réduire dans une proportion assez notable, la dimension de la surface de chauffe. Elles se font remarquer par la disposition du mécanisme de la distribution qui est entièrement placé à l'extérieur. (Fig. 4, pl. 65 et fig. 1, pl. 66.)

N° 7. Lyon, voyageurs; 1847. — Ces machines, construites sur les plans de M. Al. Barrault, par MM. Dcrosne et Cail, ont été le point de départ de la réaction légitime qui a eu lieu contre le système des trois essieux intercalés entre la boîte à feu et la boite à fumée, de R. Stephenson, qui était adopté généralement sur nos chemins de fer, en 18 io et 4846; la même observation s'applique aux machines du chemin de fer do Tours à Nantes, construites à la même époque. Le diamètre des roues motrices de ces machines et la répartition du poids, les met dans des conditions d'adhérence très-convenables. Le réservoir de vapeur manque de capacité et surtout de hauteur dans le corps cylindrique de la chaudière ; elles priment avec une grande facilité. (FUj. 1, pl. 63.)

On a construit, sur le même type et pour le même chemin, quelques machines mixtes dans lesquelles les roues d'avant ont dé accouplées avec les roues motrices ; on s'est assujetti en même temps à maintenir les cylindres extérieurs et horizontaux, en donnant aux roues un assez grand diamètre; il en résulte une surcharge trop considérable de l'essieu d'avant ; ce système a été abandonné.

IS'° 8. Lyon, mixte; 1850. — Ces machines ont été construites par M. E. Gouin, d'après les plans de Sharp frères; la machine le Rhône, dont nous avons décrit les détails, appartient à ce type. Les cylindres sont intérieurs et inclinés, pour que la tige du pision et les glissières puissent passer au-dessus de l'essieu des roues d'avant qui sont accouplées avec les roues du milieu. Ces machines ont une grande surface de chauffe et un grand réservoir de vapeur; elles font un très-bon service. (Fig. \,pl. 64, et fig. 23, pl. 65. Quel ques-u nés de. ces machines ont été montées sur des roues de I » 80 de diamètre.

S0 9. Lyon, marchandises; 1850. — Ces machines sont entrées récemment en service; elles auront une grande puissance; il y a seulement lieu de croire que le foyer sera trop profond. (Fig. 1, pl. 67, et fig. 2, 3, 4, pl. 68.)

iN° 10. STRAsnounr,, voyageurs; 1847.— Ces machines ne différent pas sensiblement des machines du chemin de fer du Nord ; elles ont été établies sur les mêmes plans, avec quelques variantes pour la disposition des pompes alimentaires et pour celle du dôme de prise de vapeur qui est placé près de la cheminée. Dans quelques-unes de ces machines, les dernières construites, on a reporté le troisième essieu en arrière du foyer.

N° 1 1. Strasbourg, marchandises; 1850. — Ces machines ont été établies sur le type de la machine n° 48, le Mammouth, du chemin de fer d'Orléans, sortie des ateliers de Slcplienson. Les cylindres sont intérieurs et les six roues accouplées, placées entre

la boite à feu et la boite à fumée. Elles sont susceptibles de faire un très-bon service et c'est le modèle que l'on adopte maintenant le plus généralement, lorsqu'on accouple les six roues.

N*42. Mammouth, Stemeisson ; 1843.— Nous avons donné, sous ce litre, les dimensions principales de la machine n° 48 du chemin de fer d'Orléans, dont nous venons de parler; cette machine a servi de type aux machines n'» 9 et 41 et à d'autres encore, sur divers chemins de fer ; partout on s'en est montré très-satisfait. L?écartement des essieux extrêmes n'est pas trop considérable pour gêner d'une manière très-appréciable la circulation dans les courbes de rayon ordinaire. Il est juste, toutefois, de remarquer que la grande supériorité de ces machines sur les machines à six roues accouplées et à cylindres extérieurs, résulte, en partie, de ce qu'elles sont naturellement équilibrées, par suite de l'opposition qui existe entre les manivelles d'accouplement et les manivelles motrices et, en outre, de ce que les roues ont un diamètre en rapport convenable avec le poids des machines et le pouvoir de vaporisation de la chaudière.

N° 13. Orléans, Stephenson ; 1843. — Ces machines ont été construites par Stephcnson, pour le service des voyageurs sur le chemin de fer de Paris à Orléans ; elles appartiennent à son premier type de machines à longues cliaudières ; elles sont à cylindres et à châssis intérieurs. C'est sur ces machines que la coulisse a été importée en France ; elles ont toujours fait un bon service.

N° 14. Orléans, marchandises ; 1849. — Ces machines ont été construites par M. C. Polonceau, pour le service des marchandises; mais le diamètre de leurs roues permet de les affecter au service des voyageurs. Les cylindres sont intérieurs et les boites de tiroir extérieures, de telle sorte que le mécanisme de la distribution est compris entre les roues et le châssis extérieur ; les bielles d'accouplement sont appliquées sur des manivelles en fer forgé, calées sur le prolongement des fusées, au delà du châssis exté-

rieur. Ces machines sont dans de très-bonnes conditions pour la stabilité propre, pour la puissance de vaporisation et Péconoroie «le vapeur. Le faible écartcment des roues extrêmes que l'on a obtenu, sans inconvénient, en donnant du porte-à-faux aux cylindres en avant du premier essieu, atténue l'inconvénient qui résulte de l'accouplement des roues motrices avec les roues d'arrière. (Fig. 1, pl. 70; fig. 2, 3, 4, pl. 71.)

N° 48. Tours a Nantes, voyageurs; 1847. — M. Forquenot, qui a arrêté le type de cette machine, dont la construction a été confiée à M. André Kœchlin, a, comme M. Al. Barrault et à la même époque, abandonné le type de Stephenson pour reporter le troisième essieu en arrière de la boite a feu. Cette machine diffère peu dans son ensemble du n° 7.

N° 46. Tours a Nantes, marchandises; 4847. — Ces machines ont été construites par M. André Kœchlin , sur des plans qui lui ont été imposés parla Compagnie et qui avaient été adoptés antérieurement par la Compagnie d'Orléans ; elles sont à six roues accouplées, à cylindres extérieurs et inclinés; elles présentent les mêmes inconvénients que les machines n° 3 ; elles ont, en outre, une tendance plus marquée au mouvement de galop ; elles avaient une instabilité tout aussi grande avant l'application des contrepoids.

N° 17. Ouest, mixte; 4848. — Ces machines ont été cons- , truites par M. Cavé, d'après un type spécial que M. E. Couin avait étudié en 4847, pour le chemin de fer d'Orléans, en prenant pour point de départ le Mammouth. Les cylindres et le châssis sont intérieurs, les roues motrices sont accouplées avec les roues d'arrière, qui sont placées en avant de la boite à feu. Ces machines, à part une certaine propension à l'entraînement de l'eau, résultant de l'insuflisance de la hauteur du réservoir de vapeur dans le corps cylindrique, sont dans de bonnes conditions ; elles sont parfaitement appropriées au service du chemin de l'Ouest,

dont le profil, entre Paris et Chartres, présente, sur un quart de sa longueur, des pentes et rampes variant de 0m 00C à 0m 010 par mètre, et dont les convois sont formés par la réunion de wagons de voyageurs et de wagons de marchandises.

N°18. Saint-Germain, Antée; 1840. — Cette machine a été construite par M. E. Flachat, dans les ateliers du chemin de fer de Saint-Germain, pour le service de la rampe de Om 035 du chemin de fer atmosphérique ; elle est à cylindres extérieurs légèrement inclinés et à châssis intérieur. Les roues motrices sont Racées en avant de la hotte à feu. C'est une des machines les plus puissantes qui aient été construites jusqu'ici pour la voie étroite. (Fig. l,p/.69.)