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Le long de la voie du tramway de SaiiilAugustiQ à \ trouve, à la Villette, un chargement sur la voie put 1 figure 70 donne une vue détaillée. Les bornes de chi t racore eu saillie, mais le tuyau de raccord en cuivr- \ i chacune de ses extrémités est supprimé. H. MékarsK '^ luyau eu cuivre qui monte dans la horue la forme d'ua I foçouqu'ilailunenexibilitésullisanlepourétreamené pai , poussée en contact avec l'automohile dont la bouche de est placée latéralement. La liaison entre le serpentin et I DE se fait plus, comme à Bry, par un simple écrou eu b r est obligé de serrer à fond pour obtenir le joint.

Fii;. 69, — Usine de chargement de Bry -sur-Marne.

un raccord muni intérieurement d'un caouLchuuc embouti eu forme d'U, en sorte que deux ou trois tours donnés au raccord sufTisent pour obtenir l'étanchéité. Un ouvrier met une demi-minute pour raccorder, par ce procédé, les réservoirs de l'automobile avec la canalisation fixe, et pour ouvrir les vannes laissant passer l'air ou la vapeur une fois le raccord fait. La durée totale du chargement d'une voiture en air et en vapeur est de deux minutes et demie, tout compris ; c'est moins de lemps qu'il n'en faut pour la descente et la montée des voyageurs à une station, eu sorte que ce chargement sur la voie publique est sans influence sur l'horaire de la marche des voitures.

FiG. 10. — Chargement sur h voie publique de» tramways de la ligne Sai nt-AuguRtin- VI ncennes.

Comme dernier exemple de chat^ement sur la voie publique, noua aHoDS décrire l'appareil automatique imaginé par MM. Popp et Conti pour leurs voitures â petits approvisionnements d'air et d chargements fréquents.

La bouche de chargement que porte l'automobile est placée dans son axe etâ sa partie inférieure, de fa^on à s'ouvrir du côté du sol : la figure 71 la montre vue en bout, et la figure 73 vue de côlé. Cette bouche A, de forme très allongée dans le sens de l'axe de la voilure, porte sur son pourtour un boudin a a en caoutchouc destiné à être

Fio. 11. — Vue en bout d'âne bouche de chargemenl, i^slême Popp et Conti.

gonflé et à faire joint étanche quand on y introduira le branchement B amenant l'air comprimé de la canalisation souterraine. L'extrémité du branchement B de la canalisation souterraine est fortement aplatie dans le sens de l'axe, de manière à s'engager et & élre serrée entre les deux lèvres en caoutchouc de la bouche de chai^ement de l'automobile.

Voyons maintenant comment la manœuvre se fait automaUquement.

Le branchement vertical venant de la canalisation souterraine est placé dans l'axe de la voie. Quand l'automobile approche de ce branchement, l'une de ses roues d'avant appuie sur une pédale à ressorts c, placée entre l'un des rails et son conlre-rait ; le mouvement de cette pédale fait tourner d'une dent une roue à rochets (Dg, 72), qui commande un distributeur d'air comprimé communiquant avec la cana-

FiG. 72. — Vue de la pédale.

lisation et construit de telle façon qu'une rotaUon d'une dent de la roue à rochels Fouvre, Undis qu'une rotation de deux dents le ferme. On voit que l'aulomobUe ayant deux roues sur un môme rail, ouvrira le distributeur au passage de la roue d'avant et le fermera quand passera la roue d'arrière.

Le mécanicien ayant franchi la pédale, arrête sa voiture quand le branchement de la canalisation

est à peu près en face de la bouche de Fautomobile, ce dont il est averti par un repère placé sur la voie; du reste, la forme allongée de la bouche de changement permet un certain jeu dans cette position d'arrêt. Cependant, l'ouverture du distributeur par la pédale produit plusieurs effets successifs : la plaque E, qui recouvre le puits où est le branchement souterrain, s'ouvre, ce branchement se soulève, venant s'engager entre les lèvres de la bouche de charge ment de l'automobile, enfin, l'air de la canalisation s'introduit dans ce branchement, mais reste encore arrêté par un clapet placé près de son orifice supérieu r .

Les réservoirs d air comprimé de l'automobile n'étant jamais complètement épuisés, le mécanicien fait communiquer ces réservoirs, à l'aide d'un robinet disposé à cet effet, avec les caoutchoucs qui contournent la bouche de chargement, et aussi avec cette bouche de chargement elle-même. L'air comprimé gonfle les caoutchoucs et fait joint,

FiG. 73. — Vue latérale delà bouche de ciiargcinenl, systômo Popp et Lonti.

puis ouvre le clapet placé à Tintérieur du branchement souterrain, el permet ainsi à Tair de la canalisation d'entrer dans Fautomobile.

Quand la pression, dans les réservois de Tautomobile, est devenue égale à celle de la canalisation, le clapet du branchement, n'étant plus sollicité par une différence de pression, se referme, la communication entre Ja canalisation et la voiture est coupée ; le mécanicien en e&t averti par l'immobilité de son manomètre, et n'a qu'à fermer la communication de la bouche et des caoutchoucs avec les réservoirs de la voiture. Quand il s'éloigne, la deuxième roue de l'automobile passe sur la pédale, le branchement souterrain descend, et la plaque du puits qui le renferme retombe.

La figure 73 montre le branchement souterrain rentré dans le puits; le tracé en pointillé l'indique sorti et engagé entre les caoutchoucs de la bouche de la voiture. Ce branchement mobile est formé par le cylindre d'une presse à air dont le piston creux serait fixe et relié à la canalisation souterraine d'air comprimé. Les tiges BB servent de guides au cylindre de la presse pendant son soulèvement.

Nous terminerons ce que nous avons à dire sur le chargement des voitures loin des usines, en insistant sur la nécessité de bien débarrasser, pendant les grandes gelées, l'air comprimé de l'eau qu'il entraîne ou qui le sature si on ne veut pas voir le service de la ligne interrompu par l'obstruction des tuyaux ou leur éclatement. Les sécheurs arrêtent parfaitement l'eau entraînée, mais la vapeur d'eau qui sature l'air ne peut être enlevée qu'en faisant passer cet air dans des serpentins exposés au nord, de façon à l'amener à une température plus basse que celle de la canalisation souterraine. Une partie de la vapeur se déposera dans le serpentin et il n'entrera dans la canalisation que la quantité de vapeur correspondant à une température plus basse que cette dernière; cette vapeur entraînée ne se condensera donc pas et il n'y aura plus à redouter qu'en se congelant en anneaux concentriques elle finisse par boucher la canalisation.

§ 3. Canalisations d'air comprimé.

Les tuyaux en fonte sont aujourd'hui abandonnés pour les canalisations d'air comprimé : ils sont fragiles, d'une fabrication souvent défectueuse et ne peuvent pas être obtenus en grandes longueurs. Les tuyaux en fer n'ont aucun de ces inconvénients, et maintenant, grâce aux progrès réalisés dans la fabrication, leur prix ne dépasse pas sensiblement celui des tuyaux en fonte.

Ces tuyaux en fer sont ocUiellemeiit fabriqués en enroulant à chaud un fer plat, préalablement chanfreiné sur ses deux bords longitudinaux; le rouleau ainsi obtenu est porté au blanc soudant, puis laminé entre un court mandrin circulaire du diamètre intérieur du tuyau, et deux cylindres à gorges, tournant en sens inverse, lesquels laissent entre leurs goi^es un vide égal au diamètre extérieur du tuyau. L'énergique pression produite entre le mandrin et les cylindres soude parfaitement les deux rebords du fer plat, et le tuyau en fer soudé, ainsi fobriqué, présente la même résistance le long de la soudure que le long de toute autre génératrice.

La grande canalisation d'air comprimé à 80 atmosphères que M. Uékarslii a construite entre Boulf^e et Sèvres pour le service de la ligne de Paris à Versailles, a 4 200 mètres de longueur. Elle est for-

FiQ. 74. — CsDalisatioa de Versailles. Joint des tuyaux entre eui.

mée de tuyaux en fer soudé de 0™ 06 de diamètre (Ûg. 74 et 79) et de 0™0075 d'épaisseur. Aux extrémités d'un tuyau sont soudées des bagues de fer sur lesquelles sont tournés, d'un cAlé, un tenon circu-

FiG. 75. — Canalisation de Venailles. Joint dea tuyaux avec les pièces en fonte

iaire, du côté opposé, une gorge pouvant loger le tenon précédent; cest dans cette gorge que sera placé Tanneau de plomb ou de cuivre rouge dont le serrage produira le joint. Les deux brides sont mobiles : elles sont enfilées sur le tuyau avant la soudure des bagues; leur serrage est obtenu par trois boulons de 0^ 032 de diamètre. On remarquera sur la figure 74 que la saillie et la gorge sont tournées à cheval sur la soudure et que, par suite, une fuite par cette soudure sera encore arrêtée par le joint. La mobilité des brides rend facile le remplacement d'un tuyau dans une canalisation existante. Si les brides sont

fixes, la correspondance des trous ne s'obtiendra généralement pas à la fois aux deux extrémités du tuyau intercalé, et il sera nécessaire do démonter Tune d'elles. Si au contraire, elles sont mobiles, il suffit de les faire tourner sur elles-mêmes, pour amener la coïncidence des trous.

La figure 76 donne le joint imaginé par M. Leclaire. A chaque extrémité du tu3*au en fer, est rivée une manchette préparée à l'avance et portant elle-même le collet contre lequel vient s'appliquer la bride tournante. Chacune des deux extrémités à joindre étant ainsi munie de sa manchette et de sa bride, il suffit, pour produire le joint, d'interposer une matière quelconque entre les deux manchettes et de serrer les brides l'une contre l'autre au moyen des boulons de serrage.

La figure 77 représente le joint adopté par la Compagnie des chemins de fer Nogentais pour la canalisation d'air que j'ai fait établir entre Neuilly-sur-Marne et Vincennes, et dont la longueur est de 4 kilomètres. La question d'économie a fait renoncer aux brides mobiles ; les extrémités des tuyaux en fer sont rabattues par-dessus les brides en fer, lesquelles sont brasées sur le tuyau. La canalisation a 0"^ 04 de diamètre intérieur, les parois du tuyau ont 0^003 d'épaisseur, la pression

FiG. 76. — Joint à manchette.

de Tair est de 50 atmosphères. Les tuyaux de ce système reviennent à 2 francs le mètre courant. Pour éviter les arrêts en cas d'accidents,

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FiG. 77. ^ Canalisation de Nogent. Joint des tuyaux entre eux.

il y a deux canalisations parallèles, fonctionnant à la fois en marche normale. Aux points bas de chaque canalisation sont installés des pur-

FiG. 78. — Canalisation de Nogent, Yonne de sectionnement et robinets de purge. Plan.

FiG. 79. — Coupe transversale de la vanne de sectionnement et du robinet de purge.

geurs suivant la disposition indiquée par les figures 78, 79 et 80. Ces purgeurs sont formés de cylindres en fonte A portant deux tubulures

destinées à recevoir, Tune le robinet de purge H, l'autre une vanne de sectionnement B. Cette vanne de sectionnement ,' montée sur la canalisation, est encadrée de deux tubulures G et D; supposons (fîg.

78) que la canalisation Ë soit en réparation : on fermera la vanne B et on placera entre les tubulures D et C des canalisations parallèles, le tuyau en S indiqué en pointillé. Les tubulures I et J, placées près des branchements, servent à recevoir des manomètres. Enfin, tous les iO mètres environ, sont intercalés, au départ de la canalisation, des tuyaux contournés en cuivre rouge, donnant de la flexibilité à Tensemble de la conduite dans les hypothèses d'un tassement ou d'une dilatation produite par la chaleur de l'air comprimé à sa sortie des compresseurs .

Cette tuyauterie a été exécutée par M. Boiran, chef de dépôt des Chemins de fer Nogentais.

La figure 81 reproduit le joint adopté pour la grande canalisation en fonte de 16 kilomètres de longueur et de 0™ 300 de diamètre de la Compagnie parisienne d'air comprimé ; le joint est obtenu par le serrage entre deux brides mobiles de deux anneaux de caoutchouc écar-

Fi6. 80. — Coupe longitudinale de la vanne de sectionnement et du robinet de purge.

tés par uo bout de tube en fer. Les brides sont BJmplemeat enBléf»

aur le tuyau ; ellea ne servent donc en aucune façon 1 relier les

tuyaux entre eux, et

cela nécessite des

[H'écau lions pour la

butée de tous les

coudes. Ce joint est

très suffisant comme

étanchéil^ pour les

pressions de 6 à 7

atmosphères : aux

essais, on a constaté

que la canalisation

ne perdait parheure,

sur 16 kilomètres de

longueur, que 3 "/o

de son volume d'air.

Le joint des tuyaux en fonle de l'installation d'Offenbach, dont nous avons décri tles compresseu rs, est représenté par la figure 82. 11 n'y a qu'une bride de mobile; il parait qu'aux essais d'étanchéité , on a reconnu que la canalisation, qui a 0>"30 de diamètre et 7 kilomètres de longueur, ne perdait par heure que 1 "/o de son volume.

Les joints que nous venons de décrire (fïg. 81 et 82) ne sont pas applicables aux pressions élevées employées pour les tramways.

Pour compléter ce qui concerne les canalisations, il nous reste à parler des pertes de charge. Quand l'air est à pression élevée, ce qui est le cas des canalisations pour tramways, la perte de force qui cor-

respond ,à une perte de charge, même importante, est peu de chose. Ainsi, prenons la canalisation des tramways de Versailles, où la pression de l'air est de 80 atmosphères, la perte de charge, pendant les chargements, est de 2 atmosphères.

La perte de travail par mètre cube aspiré, est égale au travail qu'il faut effectuer pour élever de 78 à 80 atmosphères, la pression de ce mètre cube d'air, soit 253 kilogrammètres. Or, le travail qui

FiG. 82. — Joint de la canalisation d'Offenbach.

a été dépensé à l'usine pour porter de 1 à 80 atmosphères la pression d'un mètre cube d'air, est de 45247 kilogrammètres. La perte de travail relative est donc

-^j^ ou un peu plus de Va %•

C'est là un des grands avantages de Pair comprimé à haute pression pris comme moyen de transmission de force à distance.

§ 4. Pertes de charge dans les canalisations.

Néanmoins, il est nécessaire de déterminer le diamètre des conduites d'après la pression que l'on veut avoir à l'extrémité de la conduite et, à cet effet, on est amené à calculer les pertes de charge que l'air subit sur son parcours.

L'étude théorique du mouvement des gaz dans les conduites a tenté plusieurs mathématiciens : Zeuner a recherché l'effet du frottement dans l'écoulement adiabatique par un orifice; M. Haton de la Goupil- Hère a déterminé la durée du remplissage et de la vidange des réservoirs d'air comprimé. On emploie généralement pour calculer les pertes

de charge des formules résultant d'expériences et dérivées de celles établies par de Prony et Darcy pour les conduites d'eau :

dans laquelle H est la perte de charge, L et D la longueur et le diamètre de la conduite, K un coefficient constant, u la vitesse moyenne du fluide parcourant la conduite, a et 6 des coefficients donnés par les tables et variant, d'après Darcy, avec le diamètre de la conduite.

Darcy a reconnu que pour des tuyaux en usage depuis quelque temps et pour les vitesses u généralement employées, on peut négliger le terme au et remplacer la formule [1] par la suivante :

b^ étant un coefficient variant, lui aussi, avec le diamètre. Cette seconde formule s'écrit généralement sous une autre forme : désignons par Q le débit par seconde de la conduite, on a :

0=fx.

d'où: w= 1,273^,

et:

a étant un coefficient variant avec D, dont M. Darcy a donné les diverses valeurs pour les diamètres usuels des conduites dans une table qu'il a dressée à l'aide de ses expériences.

Expériences de M. Arson, — M. Arson a fait de nombreuses expériences à la Compagnie Parisienne du Gaz sur l'écoulement, dans les conduites, de l'air à une pression s'écartant très peu de celle de l'atmosphère, et sur le gaz d'éclairage, dont la densité est 0,41 de celle de l'air. Il en a déduit la valeur suivante en mètres d'eau de la perte de charge :

S = 0,005173 g (au + bu% [4]

Cette formule difl'ère de celle de Darcy par l'introduction du facteur d, qui représente le poids du mètre cube de gaz circulant dans la conduite. L'eau étant incompressible, sa densité, invariable avec la pression, n'entrait, dans la formule de Darcy, que dans la composition de la constante ; on conçoit qu'au contraire, le frottement soit, pour

les gaz, fonction du nombre de molécules frottantes. Les coefficients a et 6 varient avec le diamètre de la conduite, et M. Arson a donné, avec sa formule, une table des valeurs de ces coefficients pour tous les diamètres usuels.

Expériences de M, de Stockalper, — Il a été fait, au Saint-Gothard, quelques expériences sur deux canalisations de diamètres différents, destinées à transporter de Fair comprimé à 6 atmosphères, et il a été reconnu que la formule de M. Arson donnait, pour cette pression, des chiffres trop élevés pour la valeur des pertes de charge. M. de Stockalper a proposé la formule suivante :

S = «dQ2,

qui ne diffère de celle [3] de Darcy que par l'introduction du facteur d de la densité. Les valeurs à prendre pour a sont celles que Darcy a données dans sa table pour les conduites d'eau.

Expériences de Af . Devillez. — M. Devillez a opéré sur deux canalisations d'air comprimé à 5 atmosphères environ, et a déduit de ses expériences la formule :

Cette formule donne la perte de charge en colonne de mercure sans le secours d'aucune table : on voit que la perte de charge croît plus vite que le diamètre ne diminue ; c'est ce qui résultait des tables de Darcy. M. Devillez a reconnu aussi que la perte de charge n'augmentait pas aussi rapidement que la densité, mais n'a pas exprimé dans sa formule la loi de cette variation.

Expériences de M. Riedler, -- Enûn, M. Riedler a fait de nombreuses expériences sur la grande canalisation de 16 kilomètres et de 0" 300 de diamètre, établie par M. Popp pour la Compagnie Parisienne d'air comprimé. M. Riedler n'a pas condensé ces expériences dans une formule ; il donne simplement un tableau qui résume les résultats trouvés et que nous reproduisons ci-après. Il déduit de ces expériences que les formules employées jusqu'ici fournissent des pertes de charge trop élevées, et doivent être considérées comme donnant des limites supérieures.

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PRESSION