INSTALLATION
Poids en lonDes.
Puissance en chevaux.
Vilesse en km : h .
Zaukerode. .
HolienzoUern Lykens Valley Erie .....
Maries
La Béraudière
Il a été fait, en dehors des mines, bien d*autres essais de traction industrielle, qui présentent moins d'intérêt et que nous croyons, par suite, inutile de citer ici ; du reste, il serait difficile d'en dresser une liste exacte. Rappeloos seulement l'application faite dès 1880, à la blanchisserie de Breuil-en-Auge, d'une locomotive à accumulateurs (due à MM. Dupuy et Reynier) au releîage et au transport des toiles étendues sur pré (voir p. "i).
Construction des locomotives industrielles. — Les tracteurs qu'on emploie dans les mines et pour les autres applications analogues doivent être considérés à part, car ils peuvent être établis d'après des principes plus variés suivant les circonstances que les locomotives de chemins de fer.
Tout d'abord, la locomotive industrielle ne peut, en général, être utilisée elle-même pour le transport des matériaux, qui se fait dans des wagonnets spéciaux préalablement chargés; il n'y a d'exception que pour les petits tracteurs d'usine destinés au transport de colis ou d'objets peu encombrants sur de faibles parcours; les figures 450 et 4*31 donnent des exemples de ces engins.
En second lieu, les chemins de fer miniers ou industriels sont ordinairement à voie très étroite, ce qui ne permet pas toujours de loger entre les roues un moteur suffisant. On peut donc être conduit à placer les moteurs au-dessus du truck, et, lorsque la puissance nécessaire est faible, en profiter, d'après les considéra
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ons développées plus haut (p. 99), pour n'employer qu'un seul loteur, commandant à la fois les deux essieux.
Enfin, les vitesses de marche étant beaucoup moins élevées que iir les voies ordinaires, l'emploi des engrenages à double réducon ou de la vis sans fin devient très fréquemment nécessaire (les Defficients de réduction sont le plus souvent de 1 : 8 à i : 15, iiivant les cas, au lieu de 1 : 4 à 1 : 6 sur les tramways).
Les petites locomotives ainsi constituées se prêtent donc à des ispositions très diverses, et Ton peut facilement les improviser sans latériel spécial, comme on la vu par les exemples cités plus haut, [ais nous ne nous occuperons plus ici que des appareils constipant des types rationnels, reproduits plusieurs fois par le même onstnicteur.
On peut actuellement distinguer pour ces locomotives deux iodes principaux de construction, suivant que les moteurs sont u non logés dans le truck.
V Les locomotives à moteurs compris dans le truck sont conspuées exactement comme les petites locomotives de chemins de 3r mentionnées plus haut, avec la différence qu'on peut être onduit, comme nous venons de le dire, à supprimer la caisse our réaliser des machines très basses et à remplacer dans cerlins cas la simple réduction par la double réduction. Tant que i largeur de voie ne descend pas au-dessous de 0,75 m., cette isposition constitue la solution la plus simple, lorsqu'on dispose e moteurs de dimensions appropriées. Le nombre des essieux loteurs peut varier de 2 à 4, suivant la puissance. L'exemple es automobiles du réseau de la Haute-Silésie (p. 37 i) montre u'on peut, sur des voies de 0,785 m., réaliser de cette façon es puissances atteignant jusqu'à 100 chev. Nous indiquerons plus )in avec détails (t. II, p. 22 et 37) les dispositions spéciales qui euvent faciliter Tobtention de ces grandes puissances.
Ces locomotives basses, dont les figures 432, 440, 441, 443 [)DDent des exemples, sont très avantageuses au point de vue de . stabilité et de la facilité de circulation, car elles laissent tout 3space nécessaire pour placer un fil de trôlet dans les galeries de ines même de faible hauteur.
2"^ Les locomotives à moteurs surélevés sont formées d*un châssis portant un ou plusieurs moteurs. Dans le cas où Ton emploie deux essieux seulement, on peut, pour les faibles puissances, se contenter d'un seul moteur à arbre parallèle soit à la voie, soit aux essieux. Dans la première disposition, qui a été employée par la maison Siemens et Halske, par les mines de Maries (fîg. 430 et 434) et par divers constructeurs, l'arbre du moteur ou un contre-arbre attaque à ses extrémités, par deux roues d'angle, des roues dentées commandant respectivement les deux essieux, soit dire^ tement, soit par un train d'engrenages cylindriques ou par des chaînes. Ce dispositif convient particulièrement aux voies étroite.
Dans le second mode de construction, dû à van Depoele et appliqué au début par la Compagnie Thomson-Houston dans plusieurs mines, le châssis est à deux essieux, accouplés par bielles, et l'un d'eux est actionné au moyen d'engrenages par un motenr placé au milieu du truck (fig. 431).
L'emploi de plusieurs moteurs devient nécessaire lorsqu'il s'agit de réaliser de grandes puissances sur des voies étroites, surtoatsi l'on doit recourir à la double réduction, à moins qu'on ne loge les deux trains d'engrenages hors des roues, comme nous l'indiquons plus loin. On affecte alors un moteur à chaque essieu et l'on solidarise toutes les roues par des bielles ; les essieux peuvent encore être au nombre de 2 à 4. On emploie quelquefois aussi la suspension sur deux bogies; c'est ainsi, par exemple, qu'ont été construites les locomotives Sperry et celles de la C*"* Julien décrites plus loin.
L'accouplement des roues est nécessaire dans toutes les locomotives de mines pour prévenir le patinage sur les rails toujours couverts d'une couche d'humidité ou de poussière de charbon glissante. Il est bon, du reste, de disposer des boîtes à sable aux deux extrémités.
Les châssis doivent être construits très solidement, comme pour les locomotives de chemins de fer, et lestés par un fort platelage en tôle ou par des saumons de fonte, afin de réaliser l'adhérence nécessaire malgré la présence d'eau ou de charbon sur les rail*»
Les moteurs peuvent être soit suspendus d'une façon analogue à celles décrites plus haut pour les moteurs de tramways (Voir chap. IV), soit fixés simplement sur le truck et reliés aux essieux
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ir des trains d'engrenages ; les flasques qui portent les arbres de OYoi sont alors articulées autour de Tarbre moteur et de Tessieu, l'elles embrassent par des paliers. Cette dernière solution assure 16 suspension complètement élaslique.
Quelles que soient les dispositions adoptées, il faut avoir soin employer des moteurs étanches qui soient bien protégés contre s agents atmosphériques, l'humidité et les suintements d'eau ; (UYent même on recouvre toute la locomotive d'une enveloppe rmée en tôle ; mais, en général, comme les moteurs sont progés par eux-mêmes, cette enveloppe n'est pas nécessaire, et il rat même mieux, dans l'intérêt de la ventilation des moteurs et ^s rhéostats, et pour faciliter les visites des organes, laisser le uck partiellement découvert.
La locomotive de la flgure 436, par exemple, n'est couverte qu'au )int où il est besoin de la protéger contre la pluie ; elle reste accès* ble dans toutes ses autres parties. Celle de la figure 438 est progée plus complètement par un toit léger qui ne gêne en rien la isite.
Pour éviter la nécessité de plaques tournantes aux extrémités 3S lignes, il est bon que les machines puissent marcher indifi'éimment dans les deux sens. Aussi les fait-on généralement syméiques, en disposant à chaque extrémité un banc pour le méca- Icien et des leviers commandant les freins et le régulateur de arche ; ce dernier organe est identique à ceux des tramways ; le vier ou la manette qui le commande peut présenter des formes »éciales pour mieux mettre l'appareil à la main du mécanicien. Il est particulièrement nécessaire dans les mines d'éviter les osions trop élevées, par suite du danger que court le personnel i venir en contact avec les fils de distribution ; à ce point de vue,
distribution à double fil aérien présente de réels avantages. II 3 faut pas dépasser SOO volts et il serait prudent de se tenir à )0. Quant aux courants alternatifs, ils ne sont pas à recomman- $r pour ce genre d'application, car il serait alors dangereux de ^passer 250 volts entre conducteurs, ce qui exigerait des canaliliions sensiblement plus coûteuses.
Description de quelques locomotives industrielles. — Pour
Les locomolives lie la maison Siemem el Haltke employées dans les de Zaukerode, Neu-Stassrurt. Ilohenzollern, peu difTérentes lea unes des autra, ■ont analogues à celle décrite plus haut (p. 4), avec arbre moleur paralUbk I par des engrenages coniques.
Les rési s lances de démarrage sont placées tnr les côtés de la locomotive ; le mécanicien, sur un banc à l'une ou l'autre extri^milé <la machine est symèlrique), a sous la inaia d<ia leviers, qui commandent l'un l'appareil régnlv^ i marche el l'autre les Freins.
A Neu-Stassfurt, pour citer un exemple da ces machines, le moteur a une piii 1(1 chev, : la locomotive a 0,S50 m. de lari^ur, 1 ,.>0 m. de hauteur et 3,67 m. de longtieur «ob* tampons; l'empattement est de 0,48 m. et la r « des roues est de 0,350 1 Chaque machine pèse S i'K kg. et développe F^ffon de traction de 180 à 500 kg. Elle Li la vitesse de 11 km : h., des trains de ; pesant 20 t. environ.
Des types plus piilsstLnls oot été cvMlmil depuis pour les mêmes mines.
Une application semblable a été Eaile ii rement par la maison Siemens aiu min cuivre d'Ashio (Japon) : la lucumotive de 5,1) l. avec moteur de ti cbrt (lig. 433) développe un effort de traction de tTâ kg. à la vitesse de 3 m. pi seconde; elle est munie d'un Trein ordinaire el d'un Trein èicctriiiiie, « remorque des trains sur un parcours de 0,8 km. entre la mine d'Aiiiio H la Tonderie de Seren, sur une voie de 0,QIO m. présentant des rampe* dl 70 mm : m. et des rayons de 10 m.
Des machines analogues ont été fournies aux mines de Kiibeckschacbl, p)4( Alt-Kladno (Autricbc), et de Gellivara (Suède).
D'autres grandes maisons allemandes onl, dans ces derniers temps, coiui des machines du même genre ; la Société Sehuckeri, en particulier, en a insuDl daos les mines de charbon de Bockua, les mines de Ter d'Esch'Sur-rAlictW,«lt En France, nous devons signaler tout particulièrement les nouvelle» locoiM tives à voie élroite (0,60 m.) des mines de Uarles, construites par la maiMI Ltbrun, de Nimy, pour le siège a" 3. en 1895.
Ces nouvelles locomolives, étudiées par H. Baily, ingénieur de» mines 41 Uarles, à qui nous devons les renseignements ci-après, diffèrent An p dentés, établies au siège n" 4 el décrites plus haut, par leur pnisMnce, quia été doublée, et par quelques modilTcations de construction. La trajuintwi par vis sans fin, qui avait été essayée d'abord, a été abandonnée au profil * dispositions que représente la ligure 433.
Fig. 433. — Liicon m^ns «I H.il»ke d'A-hin (Juponj.
LOGOHOTIVBS ÉLECTRIQUES
QtcbÏDe est formée d'un châssis à 2 essieux portant an moteur k indait ne, plus Tacite à réparer que l'ancien induit Edison, déTelopp&Dt une puisle 15 cher, k U ritesse normale de I 000 tours par minute, qui corres- L nne marche de 14 Icm : h, La vitesse peut atteindre au maximum
: h. L'arbre du moteur, parallèle b. la voie, atUque par un pignon e l'une ou l'autre de deux roues d'angle folles sur des manchons calés
arbre de renvoi; ce dernier commande par un train d'engrenages ordil'un des essieux; l'autre est accouplé par bielles. L'arbre de renvoi est jé arec l'une ou l'autre des roues par des bagues en fonte serrées
coin qu'on manœuvre à l'aide d'un volant de changement de marche, e à ces dispositions, on peut laisser le moteur tourner constamment,
même pendaQt les arrêts, et démarrer sans rhéostat, par un embrayage progressif, en profitant de la force vive de Tarmature ; il en résulte one certaine économie d'énergie*. Le rhéostat sert seulement à la régulation de la vitesse en marche.
Le mécanicien, assis sur la plate-forme d'avant, a sous la main riaterropteor permettant de couper le courant, la manette du rhéostat servant de régulateur, le volant actionnant le changement de marche, un autre volant agissant sur un frein à vis et enfin le levier de commande de la sablière.
Ces machines pèsent 3 200 kg. et circulent sur une voie en rails de 16 kg., posés sur traverses; elles sont alimentées à 500 volts par une station génératrice de 500 chev. servant aux divers usages de la mine; la prise de courant de chaque locomotive est faite par deux trôlets à trois galets roulant le long de deux fers en I de 8,75 kg. portés par des supports en bois ; elles remorquent à la vitesse moyenne de i4 km : h. des trains de 30 wagonnets chargés chacan d*une 1 /2 tonne de charbon, doubles de ceux du siège n® 4; le courant absorbé dans ces conditions est de 35 à 38 ampères, et Teffort utile obtenu est équivalent à celui de 10 chevaux vivants. Ces locomotives sont du reste réservées aox transports collecteurs et les chevaux restent employés pour le service des voies secondaires où les locomotives ne seraient pas avantageuses économiquement.
Leur prix d'achat est de 7 000 fr.
Cette locomotive de Maries est un excellent exemple de machine bien cooçoe pour faible puissance et voie très étroite; on ne peut lui adresser qu'une critique, c'est de n'avoir qu'une suspension rigide, aussi bien pour le moteur que pour le ch&ssis ; l'emploi d'accouplements élastiques tels que ceux de Sperrj (p. 115) permettrait de remédier utilement à cet inconvénient en plaçant des ressorts entre le ch&ssis et les boites à graisse.
La Société alsacienne de Constniclions mécaniques construit en France un excellent matériel de mines, analogue à celui de Siemens et Halske. Nous donnons comme exemple (flg. 435) les dessins d'une locomotive, analogue à celles des mines allemandes citées plus haut, qu'elle a récemment construite pour faire un service de va-et-vient dans une grande aciérie du Nord. La commande est faite par un moteur unique actionnant les deux essieux par engrenages et chaînes ; l'appareil de régulation est du même type que celui de tramways, à réglage par rhéostat ; il permet la marche dans les deux sens, de même que la prise de courant à archet. Cette machine, d'une puissance de 6 chev., développe un effort de traction de 120 kg. à la vitesse de 10 km : h. La même Société a établi récemment un type fort intéressant de locomotiTe à courants triphasés, prenant ces courants par deux petits archets (fîg. 436); celte machine est actionnée par un moteur triphasé de 25 chev., type d'atelier, tournant à 960 tours ; min. et commandant les essieux par engrenages et chaînes de Galle ; elle peut développer un effort de traction de 400 kg. environ à la vitesse de 12 km : h. Le moteur et la transmission sont enfermés dans une enveloppe close. Le châssis est en fonte et renforcé pour réaliser une adhérence suffisante ; le mécanicien, assis de côté à l'une ou l'autre extrémité.
• On trourera au chapitre de la Réffulalioti (t. II, p. 277) plus de détails sur ce pn»cédé de démarrage.
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Te à portée de sa mua les maniveUe» du frein, du régulateur et^de l'inTer- . La régulatioD se fait encore par rhéostat.
n Belgique, plusieurs constructeurs ont établi des locomotives de mines, amment la maisoD Dulail (ÉlectriciU et Hydraulique), de Charleroi, qui ploie pour ces appareils la transmission k vis sans fin. La machine qu'elle a
SSi LA TRACTION ELECTRIQUE
construile pour les mJaes du Grand Horaa, près Sajnt-Ghisl&in, pèse 4 1. et développe une puisaaDce de SO chev. ; elle remorque sur des rampes de 1 1 mm : mïlavitessede9,4lun:h. uoechargeutiledeSt. ;seedimeiuianssont : longoenr 2,S0m., largeur 0,02 m., hauleur 1,10 m., largeur de voie 0,45 m. La priM de
courBDlse fait par un gros rouleau en métal. Il n'y a qu'un seul moleurell« essieux sont accouplés par chaînes ou par bielles. Le prix de la machine oi de 11500 (t.
La même maison acoDstruit pour les usines deBriausIt (Russie) des machiset analogues, mais plus puissantes, dont la figure 437 indique les dispositions. U
LOCOMOTIVES ELECTRIQUES
locomotive est h deux moteurs attaquant chacuo un des essieux par vis sans Qn. Elle est munie d'un appareil de prise de courant à rouleau de très grande haotenr, spécialement adapté au service extérieur, mais qui devrait naturelleméat être abaissé dans une mine ; cet appareil est intéressant comme exemple
EUrtlbD lonfiLiidiiula.
FIg. 437. — Locomoli*« iiiduitriell« des usines de Briansk (Rus par la Sociâtë Dulsit.
d'une semblable application. Les principales données de la machine sont : longueur 5,50 m.,largeurl,50m., hauteur 3,15 m., largeurde voie 0,80 m. EUecircnle sur des rampes de 48 mm., pèse 10 t., développe 100 chev. et remorque une charge utile de 17 t.& la vitesse de 10,8 lim : h. Son prix est de S2 000 Tr. La maison Gani et C", de Budapest, a débuté dans ta traction électrique minière, en 1891, par la construction pour les mines de Bleiberg (Carinthie)
000 w. au moyen d'une double Iransmission par vis sans fin ; la voie est ,43 m. eeulemenl; les deux essieux sont accouplés par chaînes. itte maison Gonalruil aujourd'hui des locomotives de forme moderne, très étudiées, comprenait des types variés applicables à tous les cas ordinaires
d*expbitatioQ. Les figures 438 à 439 dooDent deux exemples de ces types a?fc moteurs au dessus du truck; tous deux sont de 50 chev.
Les figures 438 et 438 bis représentent une locomotive à deux essieux moteurs, pour voie de 0,70 m., employée aux mines de Résicza. On remarquera la disposition des engrenages à double réduction en dehors du châssis, sar laquelle nous reviendrons (t. 11, p. 37), et le mode de protection de Tensemble. Cette machine peut traîner 40 berlines de 600 kg. sur pente de 5 mm : m. à la vitesse de 5 km : h.
La figure 439 représente un modèle de locomotive plus basse pour voie de 0,633 m. en service aux mines de Pâlfalva, Baglyasalja, etc., et formée de deoi trucks accouplés ayant chacun deux essieux dont Tun est actionné par ao moteur de 25 chev. Ces deux trucks sont facilement séparables, ce qui permet, lorsque les charges à remorquer sont faibles, de marcher avec un seal. La locomotive complète peut remorquer 40 wagonnets pesant chacun 800 kg. environ sur une rampe maxima de 12 mm : m.
Les grandes Compagnies américaines ont naturellement beaucoup déTcloppé cette branche de la traction.
La General Electric Co. notamment construit des locomotives minières par séries, hautes ou basses, dont les figures 440 et 441 donnent des exemples; elle les établit pour toutes largeurs de voie et toutes puissances.
Pour certaines de ces machines, elle emploie des types de moteurs beaucoup plus faibles que les moteurs d'automobiles décrits plus haut (p. 191); dans d'autres cas, ceux-ci ont pu être conservés, mais en modifiant les constantes pour réduire la vitesse. Nous jugeons, par suite, utile de reproduire ci-contre un tableau complet des moteurs pour locomotives de la General Electric Co.
Cette Compagnie a construit successivement plusieurs types, formant différentes classes : après les locomotives H. M. de 1889, le type « Terrapin back > (en dos de tortue) ou P. L. M. de 1891, puis le type G. L. M. de 1892 etenfio le type T. M. M. de 1892, ce dernier le plus répandu aujourd'hui.
La figure 432 représente la locomotive « en dos de tortue » ; c'est une machine très basse, à un seul moteur du type à pôles conséquents avec armature Gramme placé à égale distance des deux essieux ; la régulation se fait par rhéostat; la vitesse est de 10 à 16 km : h.
Les locomotives du type G. L. M. sont à un seul moteur placé également an centre, avec deux trains d'engrenages symétriques, chacun à double réduction, attaquant respectivement les deux essieux. Les roues dentées d'essieu tou^ nent autour de paliers fixés au châssis et sont reliées à l'essieu par un accouplement élastique qui lui permet de se déplacer par rapport aux engrenages et au châssis. L'emploi de deux trains d'engrenages symétriques équilibre les efforts sur l'arbre moteur et par suite les frottements sur les coussinets, et permet de supprimer les bielles d'accouplement et d'employer une suspension élastique pour toute la machine. La locomotive est munie de fanaux et de boîtes à sable; le régulateur et les freins peuvent être manœuvre; de l'une ou l'autre plate-forme.
Les locomotives T. M. M. sont à deux moteurs. Elles comportent un truck analogue à celui des automobiles de tramways; on les construit à roues intérieures ou extérieures. La figure 441 représente une locomotive du premier penre munie de moteurs W. P. Elles sont établies pour des puissances variant
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