II
Ma< bine à voyageurs, tyatteoCttimroo
Mae», h Htarauandim
Balte à famée.
Foyer.
Bol»
a fumée
Foyer.
fa
Machine Crempton.
Le rapport fourni par ces expériences, entre les dépressions constatées dans la boite à fumée et la boite à feu, varie entre les limites de 60 à 70 p. 0/0.
t 4. — Rcnlntaiicr» au mouvement.
Il importe de pouvoir apprécier la résistance que les convois opposent au mouvement sur les rails, afin do déterminer les dimen-
sions d'une machine locomotive destinée à effectuer un service donné. L'étude de ces résistances est un des points dont on s'est le plus occupé ; cependant il reste encore beaucoup à faire. Il convient de distinguer la résistance propre de la machine et de son tender, et celle du train remorqué; il serait également utile de déterminer à part la résistance développée par l'action des frottements et par celle du vent; mais il y a à cela des difficultés à peu près insurmontables; en effet, cette action varie dans des limites très-étendues avec la direction et l'intensité du vent, et les variations elles-mêmes se superposent à des actions qui croissent comme celles du vent avec la vitesse de marche. Nous ne mentionnerons donc les résultats relatifs à cette décomposition des résistances que sous la responsabilité des observateurs qui les ont déduits de leurs expériences.
La résistance propre des machines se compose : 1° du frottement de roulement sur les rails ; 2° du frottement de glissement des axes sur leurs coussinets, des pistons sur les cylindres, des tiges et pièces diverses sur les presse-étoupes, guides, etc.; &> de la résistance du vent ; 4° du frottement de glissement des roues sur les rails occasionné par les défauts de pose de la voie et de montage des machines, l'inégalité d'usure des bandages, les perturbations de toute nature du mouvement de translation, le passage dans les courbes; 8° des pertes de force vive occasionnées par les chocs des roues sur les bouts de rails et des pièces du mécanisme les unes sur les autres lorsqu'il y a du jeu dans les assemblages, etc. Elle varie suivant que la machine travaille, ou se meut seulement par l'action de la gravité ou par l'effet de la vitesse acquise, les pistons n'étant pas en charge. La résistance propre des convois varie par l'effet des mêmes causes, à l'exception toutefois de celles qui, dans les machines, sont inhérentes aux pressions exercées ou déterminées par la vapeur entre les différentes pièces qui composent l'appareil moteur.
Nous présenterons par ordre chronologique tes résultats obtenus par les différents observateurs dont les travaux sont parvenus à notre connaissance.
1° Expériences de M. de Pambour, 1834-1836. — Les méthodes d'expérimentation et de calcul de M. de Pambour sont détaillées dans son Traité théorique et pratique des machines locomotives ; nous nous contenterons de rapporter ici les conclusions qu'il a formulées au sujet de la résistance des véhicules , dans les différentes conditions où ils se trouvent placés , en faisant remarquer toutefois , qu'en général , les résultats qui ont pu être constatés à cette époque ne sont plus exactement applicables aujourd'hui, les voies étant mieux assises et mieux entretenues, les dimensions des fusées de wagons et les dispositions des machines ayant notablement changé ; de plus , ces résultats ne sont que dans un petit nombre de cas, déduits de l'observation directe, et n'ont été en général obtenus que d'une manière indirecte, par des méthodes de calcul plus ou moins approximatives.
Les nombres formulés par M. de Pamlwur sont les suivants : Résistance de l'air, calculée sur la surface effective S du train, exprimée en mètres carrés, et obtenue en ajoutant à la section du wagon le plus large et le plus élevé 0mi. 93 pour chacun des véhicules entrant dans la composition du convoi, V étant sa vitesse en kilomètres à l'heure.
kg.
frottement des wûgons , par tonne du poids 2 69
Frottement des machines isolées d° 6 70
Frottement additionnel des machines chargées, ou augmentation de frottement, produite dans une machine à quatre roues non accouplées par le travail qu'elle effectue pour surmonter la résistance totale H produite par le frottement des wagons , par l'action de la gravité et la résistance de l'air sur l'ensemble du convoi :
En calculant avec ces éléments la résistance totale d'un convoi de neuf wagons, pesant avec le tender 50 tonnes, marchant à la vitesse de 32 kilomètres à l'heure, présentant à la résistance de
l'air une surface effective de !3"'T 72, remorqué par une machine à 4 roues accouplées du poids de 8 tonnes, et gravissant une rampe de 0»,002 par mètre, M. de Pambour trouve, pour la résistance totale du convoi au mouvement, déduction faite de la
kg
gravité 317 45
Ou, par tonne du poids total 5 47
Le même calcul répété pour la vitesse de 64 kilomètres à l'heure , donnerait par tonne du poids total ... 974
2° Expériences diverses rapportées par M. Miiiard , dans un Mémoire intitulé : Des Pentes sur les chemins de fer.
En mars 1840 , M. Morin a mesuré sur le chemin de fer de SaintrGermain, avec son dynamomètre, la résistance opposée au mouvement par un convoi de 5 wagons, pesant ensemble 27 1 6, remorqués à la vitesse de 18 à 25 kilomètres à l'heure.
Doure expériences faites par un vent arrière, qui soufflait dans la direction du chemin, et avec une vitesse sensiblement égale à la marche du convoi, ont donné, pour la résistance moyenne do
train remorqué :
kg
Par tonne ; 5 05
Dix autres expériences ontdonné par tonne remorquée :
Avec vent debout 8 20
Avec oent arrière 3 98
Moyenne» 6 09.
Quatre autres expériences faites avec vent oblique, en sens
contraire de la marche du convoi , ayant une vitesse d'environ 3 mètres par seconde , ont donné les résistances suivantes par
tonne :
kg-
Pour la vitesse de 17 kilomètres à t heure 5 52
A la même époque, et dans la même série d'expériences , on a laissé descendre te même train de cinq wagons sur le chemin de fer
de Paris à Versailles , sur la pente continue de 0»005 par mètre
qui règne de Versailles à Asnières. Le tracé en plan est assez accidenté et présentait quelques courbes de 800 mètres ; il régnait» pendant la durée des expériences, un vent du nord de force moyenne, opposé à la marche du convoi. En déduisant du par» cours les premiers kilomètres sur lesquels le train ne marchait pas encore sous l'action de la gravité seule, ou obtint pour résultat :
km. kC
Hésistance par tonne à la vitesse moyenne (le. . 16 8. . 3 00.
Deux expériences faites par le docteur Lardner, en Angleterre, en laissant descendre un train de wagons sans machine, et rapportées également par M. Minard , ont donné les résultats suivants t pour la vitesse uniforme observée par un terarts calme :
km. kg.
Résistance totale à la vitesse moyenne de.. K3 S.. H 23.
3° Plusieurs observations recueillies en 1844 par la commission chargée par M. le ministre des travaux publics de faire des expériences sur la machine Mulhouse, ont fait reconnaître que , sur la rampe de 0m008 par mètre du chemin de fer de Paris à Orléans, à Etampes, les machines a voyageurs descendaient librement sans l'action de la vapeur, par un temps calme , en prenant une vitesse d'environ 30 kilomètres à l'heure ; on a donc, dans ce cas, pour les machines à voyageurs, isolées :
kg-
Résistance par tonne à la vitesse de 30 kil. à l'heure... 8 00
Expériences de MM. Gouin et Le Chatelier, 184-4.
MM. Gouin et Le Chatclier, dans la série d'expériences dont nous avons déjà parlé, ont cherché à établir, au moyen des diagrammes relevés avec l'indicateur de Watt , et avec le dynamomètre de M.Morin, la résistance des convois (machine et tender compris) ,
celle des machines isolées et celle des trains remorqués. Ces expériences donnent les résultats moyens suivants :
