CHAPITRE IV

ADAPTATION DES MOTEURS ÉLECTRIQUES A LA TRACTION SUR LES VOIES FERRÉES*

Position, puissance et nombre des moteurs snr mie automobile. — Dans les premiers essais de traclion électrique, où Ton utilisait le matériel existant, il était assez difficile de trouver un emplacement convenable pour le moteur, et le plus simple, dans bien des cas, était de le mettre à Tintérieur de la voiture, en transmettant le mouvement aux essieux par des courroies ou des chaînes. Le poids et Tencombrement de ces appareils ont fait aujourd'hui adopter universellement la solution beaucoup plus rationnelle qui consiste à munir la voiture d'un truck spécial portant les moteurs ; ceux-ci restent ainsi indépendants de la caisse, mais on est forcé d'en limiter d'une manière stricte les dimensions.

Le nombre et la puissance des moteurs à adapter à une automobile sont très variables suivant les circonstances. S'il s'agissait seulement de remplacer dans une voiture existante Teffort des chevaux par celui d'un moteur, une puissance de 5 à 6 chev. pourrait suffire dans bien des cas*; mais les exigences croissent avec l'adoption de la traction électrique et, pour que celle-ci réalise tous ses avantages, elle doit permettre de franchir des rampes plus fortes à une allure plus rapide et de regagner plus vite l'allure normale après les arrêts. Cette dernière condition est celle qui rend

l^ans tout ce chapitre, nous ne considérons que le cas des voitures automobiles P^Qr tramways et pour chemins de fer, et nous laissons de côté le cas spécial des l<>comoiiTes, qui fait plus loin l'objet d'un chapitre séparé (chap. vu).

Stevenson a trouvé qu'un fort cheval peut développer momentanément un travail ^^ près de 6 chev. sur un dynamomètre et que probablement les chevaux de tramways a«Teloppent au maximum 4 chev. D'après Morin, un travail de 5 chey., s'il est prolongé, Surmène un cheval.

particulièrement désirable Tadoption de moteurs très puissants S

La puissance nécessaire dépend du type de voiture à mouvoir, de rinclinaison des rampes de la ligne, de la vitesse de démarrage qu*on désire et enfin de l'organisation pratique du service. Si toutes les voitures sont automobiles, leur équipement en moteursse réduit au minimum ; si au contraire un certain nombre d'auto— mobiles sont appelées à remorquer d'autres voitures, elles doivent posséder une puissance surabondante, proportionnée à Teffort maximum qu'elles auront ainsi à développer.

Pour chaque ligne, on doit calculer spécialement la puissance motrice nécessaire en chaque point du parcours, à la vitesse prévue, d'après les indications détaillées données plus loin ; on sera ainsi fixé exactement sur les types de moteurs à choisir.

En pratique, l'équipement d'une voiture de tramway à quatre roues comporte au minimum un moteur de 15 chev. et au maximum deux moteurs de 25 chev., c'est-à-dire 30 chev. *. Ce dernier chiffre n'est dépassé et on n'atteint 60 chev. ou davantage que sur les lignes suburbaines qui tiennent plus du chemin de fer d'intérêt local que du tramway. Sur les chemins de fer proprement dits, les moteurs généralement employés sont de 50, 100 ou 200 chev. nominaux.

En ce qui concerne les voitures de tramways, et dans les limites de 10 à 30 chev., on doit se demander s'il vaut mieux, à égale puissance totale, employer un ou deux moteurs.

Tant que les rampes ne dépassent pas 0,03, un seul essieu moteur assure une adhérence et une puissance suffisantes.

On a fait valoir, il est vrai, en faveur de l'emploi de deor moteurs l'avantage qu'il a de fournir une ressource en cas d'accident à l'un d'eux ; en mettant hors circuit le moteur avarié, l'autre

* Les démarrages demandent un travail momentané trois ou quatre fois supériecr au travail normal. Si Ton tient compte en outre de ce que le rendement des moteurs ordinaires ne dépasse pas 40 à 50 p. 100, on conçoit qu'on arrive à des chif&es de puissance très élevés.

Les premiers moteurs Sprague do Richmond étaient de 7, 5 chevaux seulement; mais Texpéricnce montra immédiatement la nécessité de porter cette puissance k 15 chevaux.

* Nous parlons ici de la puissance effective, car les puissances nominales indiquées par les constructeurs se rapi)ortent souvent à des vitesses trop élevées. En particulier, los moteurs américains dits de 25 chevaux n*en développent le plus souvent que 15 à 20 sur nos lignes européennes, et ceux de 30 que 20 à 25.

doit tliéoriquement permettre de regagner la station , en reconduisant son camarade à Thôpital, comme disent pittoresquement les Américains. Mais, pratiquement, cela a peu d*importance : car, eD cas d*avarie, le mécanicien peut toujours attendre la voiture soirante pour se faire pousser par elle.

Le système des deux moteurs présente seulement deux avantages sérieux. Il permet de loger dans le truck une puissance en général plus grande qu*avec un seul moteur ; c*est pourquoi il est le seul possible au delà de 30 chev. En second lieu, il donne sur les rampes l'adhérence maxima, puisque les deux essieux sont moteurs, et assure la vitesse de démarrage maxima.

Mais il a bien aussi ses inconvénients : à puissance égale, deux petits moteurs sont plus lourds et plus chers qu*un seul gros; les frais d'entretien aussi sont presque doublés, les connexions sont plus compliquées. D*autre part, comme on le verra plus loin, TelTort de traction total exercé par deux essieux moteurs indépendants est inférieur à la somme des elTorts moteurs que chacun peut produire, par suite des glissements partiels de Tune ou l'autre des paires de roues; cet effet est particulièrement important au démarrage. On verra aussi que, lorsque la charge est inégalement répartie, comme cela est toujours à craindre dans les voitures à faible empattement et à plates-formes en porte à faux trrs accusé, le courant s(» répartit entre les deux moteurs d'une manière fort inégale et l'un d'eux peut se trouver surchargé bien avant qu'on réalise l'eirorl de traction total sur lequel on pourrait théoriquement compter.

Pour tous ces motifs, l'équipement à un seul moteur a conservé des partisans ; ceux-ci ont perfectionné leur système en rendant les deux essieux solidaires et ils ont pu dès lors invoquer un nouvel avantage en leur faveur, celui de procurer, à dépense égale d'énergie, un effort de traction supérieur à celui de deux moteurs séparés. La seule difficulté, c'est de réaliser d'une manière pratique cet accouplement de deux essieux avec un moteur commun ; les 'iispositions mécaniques à employer sont assez délicates. On a eu recours successivement, soit à des accouplements par bielles (syslènaeEickemeyer), soit à des chaînes ' (système Siemens et llalske),

L'accouplement des essieux dans le cas de deux moteurs est, on gênerai, plus

soit enfin à des engrenages coniques (systèmes Rae, Sperry, etc.). Ce dernier procédé, qui a joui d*une certaine faveur en Amérique, réaliserait, d'après ses promoteurs, un bénéfice de 11 p. 100 sur TefTort de traction par rapport au système à deux moteurs indépendants.

Tout compte fait, un équipement simple coûtera moins cher et devra être préféré toutes les fois qu'il permettra de réaliser une puissance suffisante pour les conditions prévues, ce qui est le cas dans bien des villes secondaires européennes. La maison Siemens et Halske, de Berlin, par exemple, construit depuis longtemps des tramways électriques avec deux essieux attaqués par un moteur unique et Texpérience de Budapest a montré que ce système satisfait pleinement aux conditions d'un service non intensif; aussi a-t-on continué à l'appliquer dans beaucoup d'installations allemandes plus récentes, à Bâle, à Mulhouse, etc. Dans les villes de cette importance, présentant de faibles déclivités, 10 à 20 chev. concentrés en un seul moteur par voiture suffisent très bien. Au point de vue de la transmission du mouvement, l'emploi d'un seul essieu moteur nous paraît d'ailleurs préférable.

Lorsque, par suite des déclivités, la puissance nécessaire dépasse 30 chevaux ou qu'on veut des démarrages très rapides, on adopte deux moteurs de 15 à 25 chevaux.

Dans les grandes villes à circulation très active, telles que Paris, Lyon, Le Havre, etc., cet équipement peut même devenir insuffisant, si Ton admet le remorquage de plusieurs voilures ; c'est en vue de ces services par trains de 2 ou 3 voitures au moins, dont une seule motrice, que les Américains ont adopté les équipements à. deux unités de 25 ou de 30 chev. Lorsqu'il est autorisé adminis— trativement, ce système présente de sérieux avantages pour la société exploitante, en ce qu'il permet à celle-ci de réduire nxz minimum le nombre de ses voitures automobiles et d'utilisé :3 comme voitures remorquées son ancien matériel ou des voiture neuves peu coûteuses. En outre, si, les dimanches et jours de fêt^ la circulation dépasse de beaucoup la capacité des voitures ^ marche pendant la semaine, le système des voitures d'attelage e -

(lirflcile à cause do leur plus grand ccartciiient ; il a cependant été essayé avec chaînes sur une ligne ajnéricaine, mais cet exemple n'a pas été suivi.

le seul qui permette de satisfaire économiquement aux exigences de ce service exceptionnel.

11 en est de même pour les tramways de banlieue à circulation active, sur lesquelles il y a tout intérêt à réaliser de véritables trains, où les voitures automobiles jouent le rôle de locomotives et doivent avoir par conséquent une puissance très supérieure à ce quelles exigeraient en marche isolée.

Sur certaines lignes importantes, on a été conduit à donner aux Toitures une très grande longueur et à les placer sur deux trucks pivotants ou bogies ; c'est le cas de nombreux tramways etde tous les chemins de fer électriques américains ; c*est aussi, en Europe, celui des lignes de Bessbrook-Newry, Douglas-Laxey, Pierrefitte, etc., qui sont de véritables chemins de fer. Dans ces conditions, il va sans dire que Téquipement à un seul moteur devient insuffisant et impossible. On a alors le choix entre deux solutions, suivant quoD admet deux ou quatre moteurs, c'est-à-dire un ou deux par bogie. C'est la première qui est ordinairement adoptée sur les tramways proprement dits ; on s'eflbrce alors de reporter la plus grande partie du poids adhérent sur Tun des deux essieux de chaque bogie ou on accouple les deux essieux par bielles, ce qui est assez facile vu leur faible écartcment.

Sur les chemins de fer, on peut accepter Temploi de quatre Dioteurs, mais il n'y a plus alors de règle générale à formuler pour le choix de la puissance des automobiles, qui devient une question d'espèce. La tendance générale des constructeurs est, du ^sle, de réduire le nombre de leurs types de moteurs, et de prendre 2 ou 4, voire môme 8, unités semblables, suivant les dimen- S'ons des voitures et les rani|)es à franchir.

Ce procédé est très commode en ce qu'il simplifie la cons- ^Uction, permet de rendre tous les essieux moteurs et de loger *^cilement de grandes puissances ; mais il présente, par contre ^^ à un plus haut degré, l'inconvénient déjà signalé |)lus haut Pourdeux moteurs, de compliquer Tenlretien et de le rendre dispendieux.

liOrsque la puissance d'une voiture dépasse 200 chevaux, on P^^t la considérer comme une véritable locomotive, ainsi qu'on verra plus loin.

le

Nécessité d'une transmission de mouvement entre le moteur e Tessieu d'une automobile. — Dans les locomotives mécaniques vapeur ou à air comprimé, relTort moteur du piston est transmi à Tessieu par l'intermédiaire d'une bielle qui transforme le mou vement rectiligne en mouvement circulaire.

Avec les moteurs électriques, dont l'arbre est animé d*un mouve ment de rotation uniforme, rien n'exige plus une semblable trans formation et la solution la plus simple est de donner pour arbr au moteur l'essieu même qu'il doit commander, en calant Tin duit sur cet essieu. C'est ce qu'on a pu réaliser sur les locomo tives ou les voitures automotrices de certains chemins de fer élee triques urbains, tels que le c City and South London Railway », 1< < Liverpool Overhead Railway », et sur plusieurs des locomotive électriques essayées sur les grandes lignes en Europe et en Amé rique. On l'a tenté également pour les voitures de tramways su; plusieurs réseaux américains, et les moteurs à action directe (c gear less molors ») des types Westinghouse et Short, sur lesquels noui donnons plus loin quelques détails, ont eu un court moment de vogue. Mais il a bien fallu reconnaître, après expérience, que cette solution ne convient pas à la traction des tramways ordinaires el que pour ceux-ci le mouvement doit être transmis à l'essieu pai un organe intermédiaire, sous peine d'avoir des moteurs d'uo poids exagéré (1 200 à i 500 kg. pour le moteur Short, au lieu de 800 kg. pour le moteur G. E. 800.)

Il est facile de s*en rendre compte en examinant les conditions du problème. La puissance nécessaire aux moteurs est assez faible : 15 à 25 chev. sont, comme on l'a vu plus haut, les chiffres courants. Or il suffit d'ouvrir un catalogue de fabricant pour voir que les vitesses de rotation ordinaires correspondantes ne descendenl guère au-dessous de 1 000 à 600 tours par minute; ces vitesses sonl celles qui permettent de réaliser ces puissances avec le plus faible poids et le meilleur rendement.

D'autre part, le nombre de tours d'un essieu d'automobile est déterminé par des considérations pratiques qui l'enserrent dans des limites assez étroites : la vitesse des voitures et le diamètre des roues. C'est pour mettre en harmonie ces nombres de tours différents qu'il faut nécessairement une transmission.

ADAPTATION DES MOTEURS iOS

Titesse des véhicules. — Elle était, avec la traction par che-

vaui, d environ 8 à 9 km. à Theure en moyenne dans Tintérieur des Tilles, et ne peut guère y dépasser 12 km. àTheure sans danger ponr les passants. C'est ce dernier chiffre qui, bien que souvent dépassé en fait, est généralement flxé comme limite par les arrêtés municipaux; celui de 10 km., qui a été imposé autrefois, est aujourd'hui trop faible pour un service de traction mécanique, étant donné que Ton impose d'autre part de ralentir aux croisements des voies transversales quand ils sont réputés dangereux. Dans les mes peu fréquentées et sur les boulevards extérieurs ou les routes de banlieue, on peut atteindre sans inconvénient 16 km., chiffre peu différent du maximum légal en France, qui est pour les tramways de 20 km. à l'heure *. Les arrêtés récents admettent 16 km. dans les faubourgs et 20 km. hors des murs^

Cette dernière vitesse est atteinte dans les rues mêmes de bien des villes en Amérique, et, sur les tramways suburbains, on y marche à 2S et 30 km : h., quelquefois même davantage.

Mais les accidents occasionnés, malgré Temploi de freins puissants et d'appareils chasse-corps perfectionnés, par des voitures lancées à une vitesse aussi élevée sont trop nombreux et nuisent trop à la bonne réputation des tramways électriques pour qu'on admette volontiers en Europe des régimes semblables dans Tintérieur des villes.

U y a cependant en Belgique et en Allemagne une tendance à accroître la vitesse des automobiles beaucoup plus qu'on ne Ta fait jusqu'ici en France. On admet à Bruxelles 13 km. en ville et 21 hors de la ville, 13 km. à Chemnitz, Halle, Essen, Budapest, 18 km. en certains points de celte dernière ville et 25 dans d'autres; 18 km. à Tintérieur de Dresde et 30 hors de la ville. Ces vitesses ont deux avantages : économie sur le nombre des voitures

. Article 21 du décret du 6 iioût 1881 sur rétablissement et l'exploitation des voies ^^""ees sur le sol des voies publiques.

* Arrêtés des 24 mai 1889 (Courbevoie à la Place de l'Etoile), 20 septembre 1890 U'Uce de l'Etoile à Saint-Germain), 4 septembre 1890 (Paris à Ville-Evrard et Nogent "^ -O'-sur-Marne), et tous ceux analogues qui les ont suivis.

«s arrêtes font seulement la reserve nécessaire qu'aux croisements de voies réputés

gereux et au passage d<;s barrières d'octrois, des ponts, etc., l'allure sera ralentie ' Vitesse d'un homme au pas.

'*'* Havre, grâce à la largeur des avenues, on a pu admettre 20 km. : h.

et satisfaction des voyageurs. Mais elles ne sont possibles que dans des voies larges, droites, à faible circulation et surveillées par une police active qui fait trop souvent défaut cbez nous. A Budapest, par exemple, des agents se trouvent partout sur les grandes voies chargés de régler le passage des voitures et de les faire ralentir aux croisements importants. Moyennant ces précautions, il est à espérer qu'on pourra atteindre en France des vitesses de 15, 20 et 25 km : h . dans les villes, les faubourgs et les parties extra muros^ condition essentielle pour tirer le meilleur parti de la traction électrique.

Pour les lignes de chemins de fer, les vitesses sont égales ou supérieures à celles admises pour la traction à vapeur et limitées seulement par la puissance motrice nécessaire.

Diamètre des roues. — Ce diamètre constitue un facteur important pour fixer le nombre de tours de Tessieu. Pour augmenter ce nombre et le rapprocher de celui des moteurs, il y aurait tout avantage à prendre un diamètre aussi faible que possible ; mais Tespace disponible pour loger le moteur diminue d'autant et devient bientôt insuffisant. Il n*est guère possible par le fait de descendre au-dessous de 0,65 m. et les automobiles employées aujourd'hui couramment pour la traction électrique ont en général des roues de 0,75 à 0,85 m.

Le diamètre à adopter dépend du reste de la nature du traQc. Pour les voitures de tramways destinées à circuler à Tintérieur des villes, il y a intérêt à ce que le plancher soit aussi près du sol que possible, aûn de faciliter Tentrée et la sortie des voyageurs; le diamètre de 0,80 m. est, dans ce cas, une limite qu*il vaut mieux ne pas dépasser. Au contraire, pour les tramways suburbains à grande vitesse et à arrêts peu fréquents et pour les chemins de fer, qui nécessitent l'emploi de moteurs plus gros et par suite plus difficiles à loger, on peut sans inconvénient portei le diamètre des roues à 0,90 m. ou 1 m., quitte à faciliter par une ou deux marches supplémentaires Taccès de la caisse ; sur les métropolitains, l'emploi de quais à la hauteur de la plate-form( permet a fortiori d'accroître le diamètre des roues autant qu'or peut le faire sans compromettre la stabilité des véhicules.

Admettons le chiffre minimum de 0,75 m. correspondant (

2,337 m. de circonférence ; le nombre de tours de Tessieu par minute sera :

344 à la vitesse de 50 km.

liO — 10 —

et 64 — y —

Si Ton compare ces chiffres à ceux donnés plus haut, on voit qu'ils s'écartent beaucoup de ceux des moteurs et qu'on ne pourrait faire tourner ces derniers à une vitesse aussi faible qu'en leur donoaot un poids exagéré. Nous déterminerons plus loin la vitesse inférieure qui assure une bonne utilisation du moteur (p. 138).

Réduction de vitesse. — Tous les progrès réalisés dans la construction des moteurs depuis dix ans ont eu pour but de diminuer l'écart entre les deux vitesses précédentes en abaissant celle du moteur au minimum ; ils ont été retardés par les difficultés qu'on & rencontrées dans la construction des machines à marche lente.

bans ce qui va suivre, nous appellerons coef fuient de réduction de la transmission le rapport du nombre de tours de Tessieu i celui du moteur. Dans les tramways, ce rapport a varié de 1/20 i 1/4, suivant les systèmes; dans les chemins de fer, il varie entre l/i et 1 suivant la vitesse normale adoptée pour rexploilation. Il est avantageux d*établir les moteurs de faron <ju'ils puissent se prêter à des réductions différentes, qu'on choisira suivant les conditions particulières à chaque application (p. i3î>;.

Divers systèmes de transmission avec réduction de vitesse. — Les qualités nécessaires à une bonne transmission sont la simplicité, la solidité, une grande résistance aux efforts bruscjues et à l'usure, un faible poids et un faible encombrement. Elle doit produire le moins de vibrations possible, avoir une marche silencieuse, ^tre à lepreuve de la poussière et de l'humidité, et réaliser un bon rendement, sans que Tachât et Tentrctien en soient trop dispen- <lieux. De nombreux essais ont été faits, un peu dans toutes les directions, avant d'arriver à la solution actuelle, ^ious ne croyons pas inutile de les rappeler ici, ne fût-ce que pour éviter aux lecteurs de refaire des essais déjà exécutés par d'autres.

**Ottrroiefl on cordcB. — Nous ne citons guère que pour mémoire la transmis-

sion par courroies, car elle n*a été employée qu'au cours des tàtonnemenls • début, à répoque où, pour constituer une automobile, on plaçait un moteur qu conque sur une voiture quelconque. Pour relier Tarbre à Tessieu, qui s' trouvait forcément très éloigné, il n'y avait guère d'autre moyen à employa RafTard à Paris en 1881, Volk à Brighton en 1883, van Depoele ensuite Amérique et, beaucoup plus récemment, M. Claret, aux premiers essais Clermont-Ferrand, ont employé ce système. Mais il n'a plus évidemment aujoi d'hui qu'un intérêt historique. Le principal inconvénient des courroies était danger de rupture, qui a conduit à les remplacer par des chaînes.

Pendant plusieurs années, les voitures du tramway de Lichterfelde, constn par Siemens et Halskc, ont été munies d'une curieuse transmission par cord en acier, formées d'un fil d'acier de 4 mm. enroulé en spirale sur un ma drin de 3 mm. de diamètre. Sur l'arbre du moteur placé au centre de voiture' et sur les essieux étaient calésdes tambours munis de gorges enfono de y, sur lesquelles étaient tendues ces cordes d'acier, au nombre de 13 < 14 pour chaque essieu. Il n'y avait qu'une simple réduction, mais les dei essieux étaient moteurs. Ce système, comme le précédent, fonctionnait bi en palier *, avec un bon rendement et un silence parfait, mais les glissemec le rendaient inapplicable dès que les rampes dépassaient 1 p. 100; c'( pourquoi la maison Siemens fut amenée à le remplacer bientôt par des chain<

On a proposé aussi sans succès des courroies métalliques, combinées avec d poulies à adhérence magnétique.

ChalneB. — Les chaînes ont eu un emploi plus durable et on les voit enco appliquées sur certaines lignes européennes. Comme les courroies, ell permettent de placer le moteur à volonté dans le truck ou hors du truck à une distance quelconque des essieux sans liaison rigide avec ceux-ci ; ell constituent à ce titre la meilleure ressource peur ceux qui ont à improviser \ locomoteur sans matériel spécial.

De nombreuses applications en ont été faites de divers côtés, en particulier p Ilopkinson sur la ligne Bessbrook-Newry et par van Depoele à Saint-Catherin (Ontario). Enfin la maison Siemens et Ilalske, qui avait adopté ce système une époque où les autres ne valaient rien, Ta conservé et l'applique encore av succès sur plusieurs lignes (Budapest, Bâle, Mulhouse, etc.), en l'adaptant à i matériel spécialement étudié dont nous parlerons plus loin.

L'emploi des chaînes n'est pas aussi facile qu'on pourrait le croire, car ell sont soumise à un très rude service. Le type Galle ne peut être utilisé parce qi la portée des barreaux plats est trop faible relativement aux efforts à trao mettre et qu'ils coupent rapidement les tiges. Les chaînes de bicyclette essayé à Bessbrook n'ont pas donné de bons résultats, parce que les tubes fous q entourent les tubes principaux se brisent bientôt et que les autres s*usei alors rapidement; M. Ilillairet, qui a employé plus récemment une transmissi( mixte par chaînes et engrenages pour le locomoteur de la Béraudière,a reconc la nécessité de recourir aux chaînes à maillons pleins découpés de façon que sens de la traction soit celui du laminage ^. On ne doit pas oublier en eff

' Voir la fijr. 3, p. 5.

• I^i ligne de Lichterfelde est complètement en palier.

* UuUelin de la Société Internationale des Electriciens, 1895, p. 113.

ADAPTATION DES MOTEDRS )07

pe les eRbrls auxqnels la chaîne est soumise au démarrage sont très supéiwanaux efforts normaux et qu'ils sont appliqués d'une manière brusque; il tii boD par conséquent de réduire h une très bible valeur le coctHcient de iniiitdamélal, ^à^. Uéme avec ces précautions, il est diilicile «l'empêcher riUongeineat progressif de la chaîne et le ferraillement qui en résulte. On doil prÉToir cet allongement et ses conséquences, et se réserver la possibilité de reuentr la chaîne, soit au moyen d'un tendeur, soit en supprimant un maillon. Le meilleur type, et celui qui a été le mieux éprouve, est en délinitive la duioe «D acier de Reynolds, employée depuis longtemps sur les lignes de Bc«lirook-Newry et de Budapest, et dont le mode de construction est indiqué par I& ligure 12. Les maillons extérieurs sont formés de barres méplates, dus lesquelles sont soigneusement rivées et clavetces deux tiges pleines, et les nailloos intérieurs de barres méplates rivées et clavetces de même sur les iltDi labes qui embrassent les tiges. L'acier employé a une résistance h la npluK <le ~8 Lg. par mm*. Les constantes sont les suivantes :

Pas de la chaîne 5t mm.

Poids par mètre t2,<i kg.

Résistance des liges au cisaillement UllOO kg.

— des barres extérieures 1000(1 —

— — intérieures ISiHiO —

Une chaîne de ce genre expérimentée h Bessbrook transmettait 27 chev. à la 'iles« taugeulielle de 7,30 m. par seconde, la roue œoirice n'ayant que 1S2 mm. de diamètre et tournam à la vitesse de 100 tours par minute.

A U Béraudiére, la chaîne pèse 17 kg. p^r iKtlre, et rompt sous un efTurl de 30 t.

1^ chaînes permettent des cocflicieuts ilc réduclioD de I 5 à 1/6. Les noix ne doivent p(is'''tre trop peiles; iâO à 160 mm. de diamètre sont un mininmin pour le cercle primitif. D'autre part, il faut entre ces noix un certain espacement, qui ne doit pu descendre au-dessous de 1 m. à 1,50 m. dans une loitore de tramway.

Pour obtenir un bon rendement d'une transmis- '••11.- eh.l«. .1 en réduir. 1. bruit et n,.ur., il "f„ "■..^. ."Im.'. R.,- «t a recommander de l'enfermer tout entière dans imid». "Mboileéianche, où la chaîne barbote dans l'buile. 1^ KDdemeut peut être alors de 9U p. 100 au moins, si la chaîne est bien laite.

ABudapest, les chaînes ont élu employées d'abord en double réduction, avec ^ichilnes successives et un arbre intcrméiliairc; puis, plus récemment, en ^'■npleréduction. Dansce dernier dispositif, seul rccommandable aujourd'hui, ''^présenté par la flgure 73, un moteur unique est placé au centre du truck, ^W il est relié rigidement, et son arbre est muni de deux pignons, qui com- '*i^d«Dic|,acun,parunechalne spéciale, l'un des essieux. Ces chaînes fonction' "^^ biea, ont un assez bon rendement et une marche silencieuse; elles sont

LA TRACTION ELECTIIIQUE

(le ïoiiiii-e* à vitesse inoilèri^e el k fai

accepiables tant qu'il ne s'agU i^ne de capacité (30 h US places).

La maison Siemens et llaUke a luit plus récemment, h UiVIe el h Uulliotl une nauvelli! application île ce mode de transmission. Les avantages y trouve sont l'emploi il'un seul molour par voilure el la solidarisaUon fa des essieux. On peut ilailleurs, avec des moteui's à engrenages, njonlcr

Ion )iur cliiiiiics du luotpur de Uudapcsl (uicienuet Toltunl

chaînes pour solidariser les deux essieux d'une même voiture ou ceux truck pivotant, ou bogie, Ji un seul moteur ; ce di^^posilira été employé en

lieulicriPorlland (Oregon).

Ronleaox de friction.

périmeritès h diverses repr

mais sans succès. Le croquis (Hg. T4| montre comment ce dispositiT p rait Un appti<|mi «asïi simplement que possible : on calerait sur reMion i poulie n de diamitro t/, forcément plus petit que celui D des rouos, ot a poulie serait attaquée par un manclion de rriclton I* Tué & l'arbre molour. Pour que la voilure soit entraînée. Il Taul que lo Trotteraent des maocbol sur lo» poulies B crée une Torco tangeutiellc supérieure i l'effort de trafll augmenté ilani le rapport —j- .Soîent^i la pression uonnale correspondaul Pia charge sur l'essieu. On doit avoir, eu appelant o l'angle de fculieraetil 1« coelllcient do Iracliuu,

ADAPTATION DES MOTEURS iOO

OQ

P tg? \ D

ti a fortiori

P Ig » \ .

Aa démarrage, /*est voisin du coefficient de glissement d'acier sur acier, c*est-

à-dire 0,10, tandis que tg q ne peut guère dépasser 0,30 à 0,40. On devrait avoir

ainsi

Il faudrait donc augmenter à Texcès le poids des moteurs et la hauteur du trock. Ce dispositif soumettrait d'ailleurs la voie à des chocs trop violents.

Si on place Tarbre moteur dans le plan horizontal de Tessieu [fig. 75), on érite cel inconvénient, mats il devient alors difficile de réaliser la pression p àdlisaote. Dans les deux cas, on a à craindre des glissements et une usure rapide des surfaces frottantes.

Les essais très complets, exécutés sur la ligne de telphéragc de Glynde par Fleeming Jenkins, ont montré qu'il n'y avait rien h espérer de bon dans cette voie. Néanmoins, plusieurs inventeurs américains ont cherché aussi sans succès à appliquer aux tramways ce mode de transmission ; la figure 75 représente par exemple un dispositif essayé par M. Mailloux : une boite excentrique commandée à l'aide d'engrenages par un levier placé sur la plate-forme, permettait de soulever le moteur légèrement pour désembrayer les rouleaux de friction pendant les arrêts, tout en laissant tourner le moteur à vide.

Vis sans fin. — L'emploi d'une vis sans (in, placée sur l'arbre du moteur et ^^taquanl une roue dentée appropriée calée sur l'essieu, constitue la solution la plus séduisante du problème de la simple réduction ; il donne en effet le moyen

'^^ réaliser d'un seul coup une réduction de -— à -~, qui permet l'application

*^^nioleurs à grande vitesse et par suite très légers. La transmission est douce, ^f<ulière et absolument silencieuse; les démarrages se font sans à-coup.

Toutes ces qualités eussent assuré certainement à la vis sans fin une hono- '^ble carrière dans la traction électrique, au moins à Torigine de celle-ci, si l'on ^ avait été arrêté par les idées classiques sur la faible efficacité de cet organe. *^*3uelles auteurs les plus connus n'attribuent pas plus de 50 p. 100 de rende- '^^Qt '. Il est donc nécessaire de montrer tout d'abord que c'était là un préjugé ^'^oné.

*^ formule du rendement de la vis est, comme on le sait,

cos 0 ll-nr

cos (0 — o| 1 , /^ /• '

^ ^ est l'angle du filet de la vis, o l'angle d'appui des deux surfaces métal- * Heuleaux(3' édit. française, p. 56i}.

liques en contact, p le pas de vis, r son rayon primitif et f le coefTici frottement.

Celui-ci n'est qu'un coefficient expérimental, assez mal déterminé. C les valeurs élevées, 0,10 à 0,20, qu'on lui attribuait autrefois qui conduise un rendement si déplorable; mais la même formule peut accuser d*exc résultats, comme Ta signalé pour la première fois Reckenzaun *, si Toi compte des recherches de Thurston, Kimball et Beauchamp-Tower, qi complètement modifié nos connaissances sur le frottement des surfaces fiées. Ces savants ont montré que le coefficient f varie avec la vitesse e peut descendre au-dessous de 0,003 dans des conditions favorables, avec des surfaces médiocrement lubrifiées, il est facile de le réduire à 0 avec ce chiffre, la formule ci-dessus peut donner n = 0,85 à 0,95. Elle ir en même temps que le rendement est maximum pour 0 = 45® *. Ces c sions sont vérifiées par des expériences de Sellers ', dont quelques rés sont consignés au tableau suivant ; celles-ci montrent en outre qu'il y a tage à multiplier le nombre des filets en prise.

ANGLE DE l'HÉLICE