CHAPITRE IV

M midrines à six roues , différentes de celles d'Angleterre ; construction particulière * eaase de» courbes i petit rayon. — Obstacle qui résulte, dam cet courbes, du parallélisme des estieux. — Efforts pour corriger les effets de ce parallélisme ou pour le supprimer; système de M. Laignel ; système de M. Amoux. — Système des constructeurs américains; application heureuse de ce dernier système aux voitures et aux ttwUrt. — En Angleterre on n i pas senti le besoin de recourir a des dispositions de ce genre. — Inconvénients du système américain ; — Le modu américain d'établir les chemins de fer étant donné , on ne pouvait éviter de tomber dans un inconvénient ou dans un autre. — Observations sur l'idée de construira d'abord les chemins de fer économiquement. — Des di-

Le chemin de fer de Golumbia est de tons ceux des États-Unis celui où l'épreuve des locomotives d'origine américaine a été faite sur la plus grande échelle. Les fabricants qui les ont le plus perfectionnées et qui en ont livré la plus grande quantité à ce chemin et à d'autres , sont M. W. Norris de Philadelphie et M. Bald win de la même ville. Au mois de septembre 1839, il en était sorti en tout 140 des ateliers de M. Baldwin. Ces machines différent à quelques égards de celles des constructeurs anglais. Elles sont à six roues au lieu de quatre. Il est vrai que , depuis quelque temps, les Anglais font aussi des machines à six roues , et même qu'aujourd'hui , ils leur donnent , à peu près unanimement, la préférence ; mais ils les construisent d'après un principe différent. Dans les machines américaines, les quatre roues de devant forment un train parfaitement distinct, sans parallélisme obligé pour leurs essieux avec celui des deux roues de derrière , et ces dernières , étant les seules en rapport direct ou indirect avec les tiges des pistons, sont les seules aussi qui travaillent à faire avancer la locomotive. En Angleterre , au contraire, les trois essieux sont parallèles et font partie d'un seul et même train ; et , du moins dans les machines destinées au transport des marchandises , les deux roues mises directement en mouvement par la vapeur sont accouplées à deux des autres ou même aux quatre autres par des bielles qui les rendent toutes solidaires et utilisent leur adhérence sur les rails pour l'avancement de la machine (1).

L'emploi de six roues répartit le poids de la machine sur nn plus grand nombre de points d'appui, et par conséquent fatigue moins la route, le poids des locomotives restant le même; avantage précieux lorsque la superstructure est légère comme

(1) Cet accouplement de? roues ne peut être appliqué sans inconvénient aux machines destinées à mouvoir des trains de voyageurs , quoiqu'il permette de mieux utiliser h puissance de la machine. Avec la rapidité des convois de voyageurs, les bielles d'accouplement sont sujettes a se déranger et nuisent aux autres mécanismes de ta locomotive.

dans un grand nombre de chemins américains, ou lorsque, comme en Angleterre % ou.

veut employer des locomotives très- lourdes, afin d'avoir une grande force motrice ; car la puissance d'une locomotive est mesurée par l'adhérence des roues sur les rails , et cette adhérence dépend du poids de la machine. Il régularise la pression de la machine sur la voie, et, soutenant les roues motrices, qui en Angleterre sont placées alors entre les deux autres paires de roues , il les empêche de plonger , pour ainsi dire, dans la voie, par l'effet de l'inégale résistance des rails. II arrête ce que les mécaniciens appellent le galop de la machine, et il restreint les déviations latérales résultant principalement de l'affaissement inégal des rails à droite et à gauche. En donnant ainsi à la machine une assiette beaucoup meilleure, et en lui épargnant de continuelles secousses, il en accroît la durée et diminue les frais d'entretien qui sont élevés. En cas de rupture de l'essieu coudé , il maintient les machines sur la voie ; il permet aussi d'augmenter la surface de la grille et la charge eu combustible.

On a donc eu des motifs en Angleterre, comme eu Amérique, pour avoir recours à six roues au lieu de quatre, malgré l'inconvénient, peu grave d'ailleurs, qui est inhérent à ce système , d'exiger des plates-formes tournantes incommodes par leur diamètre excessif. Mais on y a gagné autre chose en Amérique où , par une mesure d'économie, fort sage en un pays où les capitaux sont rares en même temps que l'esprit d'entreprise est plein d'énergie et d'audace, et où il y avait à ouvrir, presque au même moment de toute part, des lignes d'un développement proportionné aux dimensions du territoire, on s'est déterminé à admettre des courbes d'un très-petit rayon. A la condition déjà exprimée de rendre les deux paires de roues de devant complètement indépendantes des roues qui reçoivent l'impulsion des tiges des pistons, et de leur donner un petit diamètre (0",91 le plus ordinairement, quelquefois moins cependant), on a obtenu ce résultat que le mouvement soit non-seulement possible , mais facile sur des courbes d'un rayon fort réduit.

La condition de l'indépendance complète des quatre roues de devant est aisée à remplir. On les réunit à cet effet dans un train placé à l'avant de la machine, et sur la plate-forme duquel la chaudière appuie par un simple pivot tournant (Voir Planche

Dans toutes les locomotives à quatre roues, cl en général dans les voitures de chemins de fer qui ont ce même nombre de roues, non -seulement les roues sont fixes sur les essieux, au rebours de ce qui se pratique pour tous les véhiculesdes autres chemins, mais encore les essieux, qui portent deux à deux les quatre roues , sont rigoureusement et inflexiblement parallèles. Jusqu'à présent cette disposition a paru indispensable. Sur les voitures suspendues des routes ordinaires, il n'en est point ainsi. L'arrière-lrain de celles-ci est fixé invariablement à la caisse et fait corps avec elle; mais l'avant-train, y compris son essieu , est mobile et peut tourner dans tous les sens, ce qui donne le moyen de faire promptement tourner la voiture dans toutes Ie6 directions.

La double condition imposée aux roues d'être guidées par deux rails parallèles etd'être supportées par des essieux parallèles anssi , sur lesquels elles sont immuablement fixées, entraîne cette conséquence, que, si elle était mathématiquement observée, sans qu'on

PEMSYLVANIE. — LOCOMOTIVES AMÉRICAINES. 383

bissât un certain jeu entre les bourrelets saillants des roues et les rails , le mouvement circulaire serait absolument impossible sur les chemins de fer. Avec elle, le seul mouvement naturel estla marche rectiligne. De là l'obligation pour les ingénieurs traçant des chemins deferde se rapprocher autantque possible de la ligne droite, etde n'admettre que des courbes qui , ayant un grand rayon , peuvent, dans un espace limité, être considérées comme se confondant avec des lignes droites. C'est une source d'énormes dépenses, car, dans les pays accidentés, il n'en résulte rien moins que la nécessité de combler les vallées et de tranc her les montagnes ou de les percer par des souterrains. Autre inconvénient encore : avec des essieux parallèles, un wagon ou une locomotive teud à s'avancer d'un égal espace à droite et à gauche. Dans les courbes cependant , le côté de la voilure qui suit le rail extérieur doit faite plus de chemin que l'autre, puisque la ligne enveloppante est plus longue que la ligne enveloppée. Dès lors les roues placées sur le rail extérieur sont astreintes, pour rattraper celles du côté intérieur de la courbe, à glisser sur le rail eu même temps qu'elles tournent, ce qui les use, ronge les rails, et rend le mouvement incommode aux voyageurs.

Ces fâcheux effets des essieux parallèles ont préoccupé les ingénieurs des divers pays. On a cherché tantôt à les pallier, tantôt à les écarter radicalement en supprimant la cause elle-même, c'est-à-dire le parallélisme des essieux. La disposition imaginée en France par M. Laignel est un palliatif ingénieux , qui , couservant le parallélisme dos essieux , en atténue cependant les résultats (l). 11 est fort à désirer qu'on l'essaye sur quelques chemins de fer. Le système conçu par M. Arnoux (2) , et mis en expérience par cet habile constructeur à Saiut-Mandé, avec une dépense de soins et d'argent qui mérite d'être signalée- à la reconnaissance publique et d'être offerte aux gouvernements eux-mêmes comme un exemple, consiste au contraire à fairedisparaitre le parallélisme des essieux. Il est aussi à attendre encore la sanction d une pratique autre que celle d'un chantier d'essai. La méthode qui est suivie aujourd'hui par les constructeurs américains dans leurs locomotives, et qu'on retrouve dans les voitures de voyageurs, actuellement eu usage sur plusieurs chemins de fer des États-Unis . a j our objet de

(1) Le système de M. Laignel équivaut a reuilre subitement inégaux les diamètres des roues, de sorte que 1rs roue» qui, se troiiTant placée» ducoié extérieur de la voie , ont ainsi le plus long chemin à parcourir, soient momentanément agrandies. Les deux roues attachées à chacun des essieux, l'nne da coté intérieur, l'autre du coté extérieur , sont alors dans le même cas que si elles faisaient partie d'une surface conique ayant son sommet à peu près au contre de la courbe. H. Laignel tait rouler , dans les courbe* , le* roues dn coté extérieur , nou sur leur* bandes ou jantes habituelles, mais sur le bourrelet ou mentonnel saillant dont la jante est flanquée, tl suffit pour cela de remplacer, dans les courber, le r»H extérieur par une bande de fer plus large, sur laquelle le bourrelet , qui auparavant «e mouvait contre le rail dans l'intérieur de la voie, est obligé de monter , parce qu'elle empiète sur la voie et envahit l'espace où se tenait le bourrelet. Ce système parait avoir reçu , hors de frauce, quelques perfectionnement» qui remédieraient à l'inconvénient qu'il avait présenté d'exiger que toutes les courbes eussent à peu prés le même rayon.

(2) Le système de 11. Arnoux a pour effet de supprimer radicalement le parallélisme des essieux de chaque voiture et de leur permettre , ou plutôt les forcer de faire un angle qui soit en raison inverse du rayon de la courbe à parcourir, de manière à converger vers le contre de la courbe. Le mouvement de cou version communiqué au premier essieu par tm appareil servant de' guide, et forme de quatre galet* appuyant contre les rails dans l'iuléikur de la voie, se transmet d'essieu en essieu, et de voilure on voilure par le mécanisme de tringles.

limiter entre des bornes très-resserrées l'influence du parallélisme des essieux; elle ne laisse subsister ce parallélisme que pour des essieux fort rapprochés (I).

Ainsi , dans les locomotives américaines à six roues , les quatre roues de devant étant d'un petit diamètre, et ayant leurs essieux à 1~,20 à peine l'un de l'autre, et quelquefois plus voisins encore (2), ces essieux restent fixés à un même traiu de manière à être parallèles. Mais le troisième essieu , celui des deux roues de derrière , qui , pour la bonne assiette de la machine, doit être à une certaine distance des premiers, fait partie d'un '.second train qui n'est uni au train de devant que par une cheville ouvrière pivotant dans une crapaudine. Dès lors il peut dans chaque courbe prendre, par rapport aux premiers, une direction oblique convergeant vers le centre de la courbe.

Ce système est efficace pour empêcher la machine de sortir de la voie.

On l'applique aux voitures en remplaçant par un pareil train de quatre petites roues, à essieux très- rapprochés, chacune des paires de roues employées ordinairement. On a ainsi des voitures à huit roues. Les deux trains situés l'un à l'avant, l'autre à l'arrière, sont parfaitement indépendants l'un de l'autre, et par conséquent peuvent dans les courbes se placer obliquement l'un par rapport à l'autre. La caisse de la voiture repose sur chaque traiu par l'intermédiaire d'une cheville ouvrière unique , mobile dans une crapaudine fixée au train. On a ainsi des voitures d'une excellente assiette , pouvant recevoir une grande longueur sans qu'il en résulte aucune difficulté, même dans les courbes d'un fort petit rayon , sortant très-difficilement de la voie, et présentant aux voyageurs une grande sécurité, car la rupture d'une roue, au lieu de mettre leur vie en danger, comme sur les voitures à quatre roues, n'est suivie alors d'aucun accident et n'arrête même pas la marche. On s'est servi aussi avec succès de ces huit roues , en deux trains indépendants, pour les tende rs ou voitures d'approvisionnement qui accompagnent les locomotives. Un tender à huit roues suffit pour empêcher le convoi de sortir de la voie lorsque la locomotive elle-même l'a quittée.

M. Moncure Robinson a fait construire pour le chemin de fer de Philadelphie à Pottsville par Reading, qui est destiné à transporter beaucoup de charbon, des locomotives non-seulement à six roues, mais à huit partagées de même en deux trains, et d'une force très-grande. On estime que leur puissance de traction ira à 400 tonnes avec une faible vitesse.

En Angleterre, où l'abondance descapitaux et l'exiguïté relativcdcsdistancesà franchir

(1) Nous auront cependant à signaler un système employé aussi en Amérique pour des machine* i quatre roues, et qui consiste i donner un peu de jeu a l'essieu de devant. C'est celui qu'a imaginé un habile mécanicien de New- York , M . Robert L. Sterens, et qui a été mis en pratique avec succès sur le chemin de fer d'Àmboy a Camden. Mais le système des machines a six roues , qui maintient le parallélisme des essieux des quatre premières roues , a généralement prévalu.

(S) Sur le chemin de fer de Columhia il y a des locomotives où les quatre roues de l avant-train n'ont que 0", 77, ou même 0", fil de diamètre. Dès lors les essieux de ces roues ne sont séparés que de 0°', 90, ou même de 0» 75. {Rnppon attrtuéiradminiftntionduchemindefrrtUBaWmoreàrOkto, en mai 1?58 par MM. J. Rnightct B. H. Latrobe./x^f 32).

Digitizèd by CjO