‹ Guide du mécanicien constructeur et conducteur de machines locomotivesChapitre 49 sur 87 · ET CENTRE · texte numérisé non relu

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Presses hydrauliques è essayer

Machines à faire les moulures..

Machines à découper le bois

Id. à débiter les bois en grume

Id à débillarder

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Machine à broyer les couleurs. .

Nous ne chercherons pas à décrire les divers appareils mécaniques qui composent l'outillage d'un atelier de chemin de fer; notre cadre ne le comporte pas, et nous nous trouverions entraînés à faire un travail auquel il serai! difficile d'assigner des bornes.

Nous ferons remarquer seulement que , dans un atelier de réparations, encore plus que dans un atelier de construction , on doit s'appliquer à rendre toutes les manœuvres de force aussi simples que possible; des pièces à réparer, telles que des roues à tourner, des cylindres à aléser , exigent moins de travail que des pièces neuves à ébaucher et finir ; il faut éviter que les frais de mise en place sur les machinas-outils atteignent des proportions trop cob-i sidéral îles par rapport aux frais du travail d'ajustage. On doit de même s'appliquer à ce que l'action des machines-outils, par l'énergie de leur action, soit aussi prompte que possible. Nous citerons spécialement, à ce point de vue, des tours à roues de wagons construits récemment par M. Calla pour le chemin de fer du Nord ♦

où les arbres de transmission passent sous ie plancher de l'atelier, de telle sorte qu'on peut amener les roues, en les faisant rouler sans effort, presque en regard des pointes et les mettre en place avec la plus grande facilité ; ces tours sont constitués en outre pour enlever des copeaux d'un centimètre environ d'épaisseur, ils deviennent ainsi très-expéditifs et peu coûteux de main-d'œuvre.

2° Personnel. — Le personnel employé dans un atelier de réparation d'un chemin de fer est très-nombreux et surtout très-varié dans sa composition ; on y rencontre des ouvriers de presque toutes les professions : forgerons , chaudronniers , fondeurs en métaux , ajusteurs , tourneurs , monteurs , menuisiers , charrons , selliers , peiBtres, ferblantiers, etc. , indépendamment des employés de bureau, agents comptables, gardes-magasins, surveillants et hommes d'équipe.

Nous n'essaierons pas de donner la statistique du personnel employé dans nos ateliers principaux ; on le compose au fur et à me* sure des besoins, il varie suivant l'importance et la nature des travaux. On doit cependant éviter de trop fréquentes variations ; les travaux de réparation et de construction d'un matériel de chemin de fer exigent dans chaque profession une certaine spécialité, une habitude de précision qu'on ne trouve pas toujours parmi les ouvriers qui sortent des ateliers particuliers , à moins que ces ateliers ne soient affectés spécialement à la construction des machines et des wagons. On doit donc éviter les variations dans le nombre des ouvriers , et on peut pour cela se créer des travaux utiles* mais non pressés , tels que construction de quelques machines neuves ou tenders, modifications de systèmes de machines, con* struction ou transformation de wagons , etc., afin de donner de l'occupation aux ouvriers aux époques où l'importance des réparations diminue.

On doit s'appliquer en outre à composer le personnel d'ouvriers d'habitudes sédentaires et régulières et vivant en famille , qui finissent par se considérer comme faisant partie du personnel permanent de la Compagnie du chemin de fer, y trouvant un travail

assuré pour eux et uue carrière pour leurs enfants. On peut éviter ainsi ces dérangemens périodiques, ces chômages en quelque sorte hebdomadaires qui sont désastreux, surtout pour un atelier de chemin de fer où la besogne est toujours pressée.

On remarque sur quelques chemins de fer diverses institutions qui méritent de fixer l'attention de toutes les personnes qui ont à établir un nombreux personnel ; nous ne parlerons pas ici des caisses de secours en cas de maladie ou d'accident et des caisses de retraite que l'on commence à trouver dans les grands établissements industriels; mais nous citerons en outre le comptoir d'objets de première nécessité, établi au chemin de fer de Saint-Germain, ou les ouvriers trouvent, au prix de revient, des denrées d'épicerie , de grosse mercerie, etc., qui sont distribuées aux ouvriers par le magasin, et dont la valeur est retenue sur le montant de leurs salaires ; ce n'est pas seulement une véritable augmentation de salaire dont les ouvriers profilent, sans nouveaux sacrifices de la part de la Compagnie, mais encore ils reçoivent des objets de consommation plus sains que ceux qu'ils pourraient acheter chez de petits débitants; ils consacrent plus volontiers des sommes qu'ils ne sont pas obligés de débourser en écus aux besoins de leur ménage, et, en définitive, il en résulte un certain accroissement de bien-être qui tourne au profit de tout le monde. C'est là un des nombreux moyens que l'on peut employer pour fixer les ouvriers, en Rappliquant à dévolopper leur bien-être moral et matériel. Le but est moirs facile à atteindre dans les ateliers où les ouvriers se comptent par centaines, que dans les ateliers peu importants, mais on peut y arriver avec le temps.

S 4. — Travail ée« mwi.

Nous n'avons pas pu songer à décrire les procédés de travail employés dans chaque atelier spécial; la plupart de ces travaux ne différent pas de ceux qui s'exécutent dans tous les ateliers de mécanique, forge, fonderie, chaudronnerie, travail des tours et machines-outils de uaturesdiverses, menuiserie, charronnage, peinture, sellerie, etc. ; il faudrait, en quelque sorte, entreprendre pour cela une nouvelle Encyclopédie des Arts et Métiers au dix-neuvième

$iècle. Nous nous attacherons seulement à donner quelques détail» sur rtiiitreiieu et les réparations des roues, qui forment l'une des parut* Jes plus importantes du service d'un atelier de chemin de fer.

Les bandages sont ordinairement fournis par les forges, en barres .droites coupées de longueur ; ils doivent être fabriqués en eutier au marteau, en fer au bois aciéreux ou dur, et ne doivent passer sous le laminoir que pour recevoir leur forme régulière et déftuitive. Pendant longtemps, en France, on a fabriqué des bandages laminés ei composés de deux parties , Tune intérieure en fer de qualité ordinaire, l'autre extérieure en fer de bonne qualité, soudées au laminoir ; ces bandages défectueux par la qualité des matières, par le mode de fabrication et par le fait même de la réunion 4e deux qualités de fer, restaient beaucoup au-dessous des bandages de J'usine anglaise de Low-Moor, dont la qualité a été toujours renommée à juste titre. Depuis quelques années, plusieurs maîtres de forge se sont appliqués à fabriquer, au marteau-pilon, avec de bons fers au bois , des bandages qui ne laissent rien à désirer à côté des meilleurs produits anglais. De nombreuses tentatives ont été faites pour fabriquer des bandages aciérés,mais elles ont en général échoué par suite de la difiicullé de faire la soudure de deux métaux hétérogènes, ou de la soudure des deux extrémités rapprochées par le Cintrage. On a essayé, il y a longtemps déjà, de fabriquer des bandages en acier fondu, et depuis peu de temps ou renouvelle ces essais. Il y a tout lieu jde croire que c'est la direction dans laquelle il convient d'entrer ; si Ton parvient à faire de bonnes soudures, ou à fabriquer des bandages sans soudure, on peut espérer que l'augmentation des frais de matière première sera largement compensée par l'économie des frais d'entretien.

Les bandages sont généralement livrés bruts et eu barres droites aux ateliers de chemins de fer où ils sont cintrés, soudés et oiandrinés au diamètre convenable. Plusieurs fabricants offrent maintenant des bandages soudés, ou même fabriqués sans soudure ; on peut adopter ce mode de fourniture pour simplifier le travail des ateliers, mais il reste toujours à chauffer les bandages pour les mettre sur la jante , et il convient môme de les mandriner à la de-

mande de chacune (les roues sur lesquelles ou les applique; Ufaul, dans ce cas, vérifier avec soin l'état de la soudure.

Les barres droites, destinées à la confection des bandages , sont coupées de longueur à la cisaille ; on commence par refouler les extrémités, après les avoir chauffées au rouge, soit en suspendant la barre à la charpente de l'atelier et la lançant contre un tas ert fonte, spiten maintenant la barre fixe et la frappant au* extrémités avec un marteau refouloir , du poids de 100 à 180 kilogrammes, fixé à un long manche en bois , suspendu à la charpente ; chaque extrémité reste plaie ou est refoulée en biseau , suivant le mode de soudure qu'on adopte.

On place ensuite les baiTes ainsi préparées dans un four à réverbère, où on les chauffe au rouge ; on les amène successivement sur la machine à cintrer, qui se compose d'un grand plateau en fonte , percé de trous, et garni d'un mandrin qui représente en plein le vide intérieur du bandage une fois cintré; on cale une des extrémité de la barre contre le mandrin , et , au moyen de pinces et de grands leviers armés de galets , qui prennent leur point d'appui dans les trous du plateau , on applique successivement la barre sur le mandrin, dont le diamètre est «lu reste tel que les deux extrémités soient amenées presque en contact à 0»,01 environ de distance.

Le bandage cintré est ensuite porté à la forge à souder , où les deux extrémités refoulées et rapprochées sont portées au rouge blanc ; on chauffe à part des coins en fer préparés à l'avance , et qui correspondent aux échancrures résultant du refoulage; on les applique dans ces échancrures, on soude vivement avec le marteau à main , et ensuite on pare la soudure avec la tranche et le marteau, pour rendre à la partie soudée le profil normal du bandage.

Les bandages soudés sont portés dans un four circulaire à calotte mobile , ou dans un four à réverbère à sole carrée et à voûte surbaissée, où on les chauffe au rouge. Le bandage, soudé sur un diamètre définitif, est alors placé sur Je plateau de la machine à cintrer, ou sur un plateau spécial, lorsque le travail est assez considérable pour qu'on puisse occuper deux appareils ; il enveloppe un cercle en

fonte, composé de quatre ou six segments, commandés au centre par un coin pyramidal mis en mouvement par une vis^de rappel ; les segments ou mandrins s'écartent sous l'action de cette vis, sollicitée par de grands leviers manœuvres à bras d'homme , ou par une série d'engrenages, mus mécaniquement, et pressent à l'intérieur le bandage qui se met au rond et s'écarte au diamètre voulu.

On peut exécuter le cintrage et le mandrinage des bandages au moyen d'une machine qui se compose d'un petit laminoir qui entraine la barre ou le bandage cintré, et de deux galets que l'on Gxe sur le plateau de l'appareil, et qui forcent la barre à se courber ; on arrive ainsi à mettre parfaitement au rond les bandages soudés.

Lorsque le bandage est cintré, soit au moyen d'une machine à mandriner très-énergique , soit au moyen de la machine dont nous venons d'indiquer le principe, on peut , à la rigueur, se dispenser de l'aléser intérieurement , pour l'appliquer sur la jante de la roue. L'alésage des bandages , lorsqu'on le juge encore nécessaire, soit d'une manière générale, soit exceptionnellement pour ceux dont le mandrinage peut laisser à désirer, s'effectue sur un tour simple ou sur un tour double, sur chacun des plateaux duquel on place un bandage, centré aussi exactement que possible.

L'emballage des roues est l'opération dans laquelle on place les bandages, chauds et dilatés, sur les roues qu'ils étreignent fortement par le retrait. On chauffe le bandage au rouge-brun, on le place sur une table en fonte percée d'un trou central qui donne place au moyeu et à la manivelle, et, au moyen d'une grue, on fait descendre la roue sur le bandage qu'on laisse refroidir lentement ou qu'on immerge dans une cuve pleine d'eau ; le bandage est alésé ou mandriné à un diamètre un peu plus petit que celui de la jante qui doit le recevoir ; ce diamètre, par la dilatation , devient supérieur à celui de la jante, l'assemblage se fait facilement, et après le refroidissement il existe un serrage plus ou moins fort suivant les circonstances. Lorsqu'on n'alèse pas les bandages, on tâche de les embattre pendant qu'ils sont encore suffisamment chauds, on évite ainsi de nouveaux frais de chauffage et de maind'œuvre.

Le désembattage est l'opération inverse de la précédente : elle consiste à enlever les bandages usés et qui doivent être remplacés. Il suffit pour cela, après avoir enlevé les rivets, de couper le bandage au burin ou sous la machine à mortaiser, ou de chauffer une partie de la circonférence de la roue sur un feu de forge, de manière à produire une dilatation suffisante pour qu'au moyen du marteau on puisse faire tomber le bandage. Après avoir décerclé une roue, avant de remettre un nouveau bandage, on doit s'assurer si la jante est restée cylindrique, et au besoin la rafraîchir sur le tour.

Il arrive quelquefois, surtout avec les roues à rayons en fer laminé et avec des bandages de qualité médiocre, que le serrage disparatt, soit parce que la jante de la roue a diminué de diamètre, soit parce que le bandage s'est agrandi et que celui-ci est devenu mobile sur la roue ; les rivets se coupent ou s'arrachent et une réparation devient nécessaire. On enlève le bandage avec soin, on enveloppe la jante d'une bande de tôle ou de fer feuillard dont l'épaisseur correspond au serrage que l'on veut rétablir, et on replace le bandage à chaud comme sur une roue neuve. Il faut avoir soin pour cela de replacer exactement les trous de rivets en regard les uns des autres ; on les perce dans la tôle avant d'appliquer le bandage, et au moyen de broches en fer passées dans les trous de rivets, on ramène ceiui-ci à sa position exacte, si la pose n'a pas été obtenue au moyen des repères tracés sur la roue et sur le bandage.

Lorsque les roues ont été garnies de leur bandage, i\ reste à les caler sur l'essieu ; ce travail s'exécute au moyen d'une presse à vis ou d'une presse hydraulique. Le calage doit être à frottement dur, et la clavette ne doit être considérée que comme une clef de retenue, destinée a empêcher la roue de tourner sur la portée, dans le cas où elle serait soumise à un effort très-considérable. On doit se servir de calibres établis avec soin, pour Gxerla position de chaque roue, de telle sorte qu'il y ait entre les deux roues l'écarteraent voulu et que chaque roue soit bien placée par rapport à sa fusée. La pression sous laquelle il faut caler les roues est très-considérable ; elle doit varier du reste avec le diamètre de la roue, avec

celui de la portée , les dimensions» du nwy.e¥, etc. ; le tableau suivant indique la règle adoptée pour quelques-unes des roues du chemin de fer du Nord, on admet seulement une tolérance de 5,000 k<r au-dessus et au-dessous de ces poids, et les dimensions de la portée de l'essieu et de celles du moyeu doivent être telles, qu'à la limite inférieure la roue ne puisse pas $tre mise en pkee, et qu'il ne soit pas nécessaire d'atteindre la limite supérieure pour rendre le calage complet.

Pression moy

Désignation des machines. de catafe.

Roues motrices des machines à voyageurs 70,000 k**.

Roues de support des machines {type Stephenson. . . 50,000

D° à voyageurs. '.type Clapeyron 40,000

| type nouveau (moyeux forts) 40,000

r,| id. (moyeux faibles) 25,000

(nouvelles 25,000

Roues ^Wfl^' (anciennes 15,000

Boutons de manivelles 15,000

Le décalage des roues s'effectue au moyen du même appareil.

Les rivets ou les boulons qui Gxent le bandage sur la roue, se posent habituellement lorsque la roue est complètement montée et que le bandage a reçu sa forme définitive sur le tour ; on perce les trous des rivets au moyen d'une machine radiale à percer. Lorsqu'il s'agit d'un bandage neuf placé sur une roue qui a déjà servi, on repère avec beaucoup de soin la position des trous percés dans la jante, pour les rapporter sur la face extérieure du bandage ; on se sert pour cela d'un petit appareil en forme de sergenL

Lorsque les moyeux en fonte se fendent, soit en service, soit au travail du calage, ou môme lorsqu'on a quelques doutes sur leur solidité, on les consolide au moyen de frettesen fer placées à chaud et fortement serrées. Lorsqu'il faut fretter une roue motrice armée d'une manivelle extérieure, il faut enlever, autour du moyeu propre-

ment dit , une partie de l'épaisseur de la manivelle , pour faire la place du cercle appliqué sur une saillie extérieure, ou faire une fretie placée sur la manivelle qui épouse exactement toutes ses formes.

Les bandages sont tournés et amenés au profil définitif sur des tours doubles, affectés spécialement à ce travail; nous ne décrirons pas ces machines-outils, nous renverrons pour cela, et pour de plus amples détails, sur les appareils employés au travail des roues, au Mémoire de M. Nozo inséré dans le compte rendu de la Société des Ingénieurs civils, 2« trimestre 1849. Les bandages sont rafraîchis sur le tour et ramenés au profil normal au fur et à mesure qu'ils se creusent en forme de gorge, et leur épaisseur va sans cesse en diminuant. Ils sont maintenus en service tant que les rivets conservent une téte assez longue et que le bandage luimême conserve assez d'épaisseur pour qu'il n'y ait pas à craindre de voir les roues se décercler en service. La limite d'épaisseur à laquelle on met les bandages hors de service, peut varier suivant leur qualité et la nature du travail auquel les véhicules sont appliqués, et suivant le mode de construction des roues elles-mêmes ; cette limite est pour les machines locomotives de 0», 030 à 0», 023, pour les tenders de 0», 025à 0-, 020, pour les voitures et wagons de 0», 020 à 0», 015. On peut évaluer à un parcours moyen de 50,000 kilomètres environ le service que peut faire un bandage neuf jusqu'au moment où il convient de le remplacer ; cette moyenne tendra s'élever par l'amélioration très-notable qu'a reçue depuis quelque temps la fabrication des bandages, et par l'épaisseur de plus en plus grande que Ton tend à donner aux bandages neufs. Il y a tout avantage à rafraîchir fréquemment les bandages, car l'usure croit progressivement avec le service; on arrive maintenant à retourner les bandages lorsqu'ils ont 0m, 002 à Ûm, 003 de creux; il faut alors s'appliquer d'une manière toute spéciale à simplifier les manœuvres accessoires pour enlever les roues sous les wagons et les machines, les approcher du tour et les mettre sur pointes.

Les essieux exigent peu d'entretien ; quelquefois, il faut les redresser lorsqu'ils ont été faussés par suite d'un accident. Les fusées, lorsqu'elles ont grippé et qu'elles son t profondément rayées,

peuvent être tournées au crochet, l'essieu monté étant simplement placé sur un châssis en bois, sur les deux fusées servant de tourillons, et mis en mouvement à la main; celte réparation ne se fait qu'exceptionnellement, surtout pour les roues de machines. Quand les fusées extérieures, et spécialement celles desessieux de wagon sont trop endommagées ou lorsqu'elles se cassent, on les coupe et on rapporte à la forge une masse de fer corroyé de première qualité, on étire ensuite dans cette masse le nouveau bout d'essieu.

On obtient de bons résultats pour la conservation des fusées, de la trempe en paquet ou d'un martelage a petits coups qui écrouit le métal à la surface et le rend moins facile à entamer lorsque la boîte à graisse chauffe.

S *• — *rlx de revient.

On s'applique dans la comptabilité des ateliers de chemins de fer, à décomposer toutes les dépenses par objets fabriqués ou réparés, et pour chaque objet par éléments: matières, main-d'œuvre, frais généraux, etc. Il est à regretter seulement qu'il y ait entre les divers chemins de fer une divergence entre les procédés de comptabilité, qui ne permet pas toujours de comparer les résultats. Il y a lieu d'espérer cependant que les diverses administrations ; comprendront l'intérêt de l'uniformité dans la distribution du travail et dans le mode d'établissement des prix de revient; on arrivera ainsi à établir une sorte de tarif des travaux de construction et de réparation, analogue à celui que l'on a établi pour les travaux d'architeelure, et qui rendra les plus grands services pour la direction économique des ateliers. Nous appelons sur ce point l'attention des administrateurs et des ingénieurs chargés de la direction de nos chemins de fer.

Nous donnerons quelques résultats qui, bien qu'isolés, ne manqueront pas de présenter un certain intérêt. Le travail de M. Nozo sur les roues, que nous avons déjà cilé, renferme des renseignements intéressants sur le prix de revient de ce travail spécial;. sans

entrer dans la décomposition de ce prix de revient, comme l'a fait M. Nozo, nous nous contenterons d'en donner le résumé :

Prit de retteat de U matière tratatllra par lilocraœme

1° Bandages de roues motrices de machines à voyageurs de fn 68 de diam- achetés en barres (à.0',75 le kil. ), refoulés, cintrés. !>oudés et arrondis, prêts à aléser 0', 8t7

2° Bandages dr roues de support de machines de lm 06 de diamètre, même travail Or, S8"i

r.o Bandages de roues de voitures et wagons de 0", 91 (à Or,601e kil. en barres), même travail 0f,7656

!• Bandages de roues motrices (l»>), alésés, embattus et tournés 0', 917

5° Bandages de roues de support de machines (â°), même travail i'f OOi

6« Bandages de roues de voitures et de wagons, même travail 0', no»

M. Nozo a cherché également à établir le prix de revient p..r kilomètre parcouru et par paire de roues, de l'entretien et du renouvellement des bandages ; il est arrivé aux résultats suivants :

EptltMor Parcourt Prl» 4e retient

dea total. da kilométra

bandait*. parcouru

Houes motrices de ln,,i»s — o^.Oto — 45,000km — 0(,0I39

Roues de support ..de 1n»,06 — O^.OSS — 50,000k» — of,007*>

Roues de voitures et wagons de O^.Ol — 0m,040 — 50,000 km — Of,004%

id — O^.OW — 87,000 k'» — O'.OOSO

Ensemble des roues d'une machine à voyageurs et de son tender — o',049S

Id. id. marchandises id. — uf,0615

Les chiffres qui pricedent comprennent le prix d'achat des bandages bruts, et comme déduction le prix des vieux bandages; les frais généraux sont comptés à 50 p. 0/0 de la main-d'œuvre de l'atelier.

Le chemin de fer du Nord nous a fourni en outre quelques exemples de prix de revient isolés que nous citerons encore ici : ce sont des prix de marchandage alloués à des associations d'ouvriers qui, sous la direction de l'ingénieur des ateliers, sont groupés pour l'exécution de certains travaux d'ensemble; ils ne comprennent que le salaire des ouvriers spéciaux , les matières, le com-

bustible, la force mécanique, les outils et ustensiles, etc., étant fournis par la Compagnie.

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