CHAPITRE XV

FREINAGE DES VOITURES ËLECTRiaUES

Il est essentiel pour la régularité et la sécurité de rexploilalion des tramways de pouvoir à volonté modérer ou annuler rapidement la vitesse des véhicules. C'est particulièrement une nécessité impérieuse avec les automobiles électriques, qui réalisent des vitesses très supérieures à celles des voilures à chevaux.

Sur les chemins de fer, l'emploi do moyens d'arrêt puissants s'impose a fortiori.

Nous allons passer en revue les principaux modes de freinage employés, en nous attachant plus particulièrement au matériel des tramways, qui est le moins connu, et renvoyant pour les freins de chemins de fer aux traités spéciaux ^

§ 1. — Desciuption et effets des moyens ordinaires de freinage

(Freins a main)

Le freinage des voitures se fait habituellement en utilisant les effets du frottement, de manière à transformer en chaleur la force vive emmagasinée. On produit ce frottement, soit à la jante des roues, par des sabots qu'on appuie contre celles-ci, soit sur un tambour fixé à l'essieu et sur lequel on serre des cordes, soit enfln à la surface même des rails, par l'effet de patins qui viennent appliquer sur ceux-ci le poids de la voiture.

L'effort servant à l'application du frein peut être produit à la

* Locomotive et matériel roulant de M. M. Demoulin, Cours de Chemins de fer de M. Bricka, etc.

main : c'est le cas le plus général sur les tramways. Il peut aussi être produit mécaniquement, comme dans les freins continus employés sur les trains de chemins de fer.

Nous commencerons par nous occuper des freins à main, qui font Tobjet du présent paragraphe.

Freins à sabots. — Le plus répandu de beaucoup de tous les freins à main est le frein à sabots.

Il se compose de sabots, généralement en métal, qui au moyen d'une transmission de mouvement appropriée, appelée timonerie, peuvent venir s'appliquer sur le bandage des roues.

On exerce TeiTort sur cette timonerie, soit directement à la main, soit par entraînement en utilisant pour le serrage la force vive de la voiture.

Freins à commande directe. — Dans les freins à sabots commandés directement, l'appareil servant à transmettre l'effort musculaire du mécanicien à la timonerie est constitué, soit par un treuil à manivelle sur lequel s'enroule la chaîne de commande, soit par une vis et une manivelle ou un volant, soit encore par un simple levier à poignée ou à pédale. La timonerie se compose d'un système de leviers qui amplifient dans un rapport déterminé (généralement voisin de -r^ ) l'eiTort transmis par l'appareil moteur.

La disposition des sabots et de la timonerie varie suivant les constructeuis et le type de voiture. Il nous suffira de décrire Tune des plus répandues, celle du frein américain à chaîne et à palonniers compensateurs, dont la figure 894 montre un exemple caractéristique.

Ce frein est parfaitement symétrique. Les quatre sabots, attachés par paires à deux traverses horizontales, sont suspendus au truck et non à la caisse, de façon à venir s'appliquer bien exactement contre le bandage des roues, quelle que soit la charge de la voiture ; Tusure est ainsi rendue uniforme sur toute leur surface ^ Ces sabots sont munis de ressorts de rappel, qui permettent de placer tous les patins rigoureusement à la même distance des bandages et de rattraper Tusure. Le frein se manœuvre indifféremment de Tune ou Fautre plate-forme, à Taide d'une manivelle mettant en mouvement un arbre vertical muni à son extrémité inférieure d'un barillet sur lequel s'enroule une chaîne ; celle-ci entraine une tringle articulée à l'extrémité d'un levier qui exerce directement son effort sur la traverse porte-sabots. Pour que le serrage des quatre

' La suspension à la caisse aurait de plus linconvénient de supprimer le ieu des ressorts dès que les Ireins seraient serres.

ÎU LA TRACTION EIKCTHIQUE

sabots s'opère simultanément avec une égale pression sur les quatre roues, chacun des deux leviers de la timonerie prend son point d'appui sur une bielle courte articulée d'autre part au milieu d'un palonuier horizontal; le»

deux palonniers sont reliés entre eux par des tirants disposés de façon à nepa& empiéter sur la place réservée aux moteurs; des écrous à filets contraires, placés au milieu de ces tirants, permettent de remédier au jeu qui se produit tou' jours après quelque temps de service. Pendant que la tractiou s'exerce sur l'imc des chaînes, l'autre est tenue par un enciiquetage monté sur le pied de

l*arbre correspondant. Du côté du serrage, un encliquetage identique sert à maintenir les sabots en contact avec les roues sans que le mécanicien ait besoin de faire effort sur sa manivelle; il suffît ensuite de relever le cliquet avec le pied pour que Télasticitédes différentes pièces de la transmission, jointe à celle des ressorts de rappel, fasse dérouler la chaîne.

Les extrémités des traverses de sabots se meuvent dans des glissières ajustables qui assurent un guidage précis et sans jeu ; quant aux palonniers, ils sont guidés par des étriers prolongeant les tirants de rappel et qui viennent embrasser les traverses.

Lorsqu'une automobile remorque une autre voiture pourvue du même système de freins, on peut très facilement relier ensemble les timoneries des deux véhicules de façon à les rendre manœuvrables simultanément à Taide d*une seule manivelle : il suffit, par exemple, d'attacher la chaîne décommande de Tautomobile à la chape d'une poulie de renvoi, sur la gorge de laquelle s'enroule une chaîne auxiliaire fixée d'une part au levier de serrage des freins de l'automobile et de l'autre à la chaîne de commande delà voiture d'attelage.

La disposition que nous venons de décrire est Tune des plus usuelles ; mais on conçoit que les combinaisons de leviers peuvent varier à l'infîni : on en a déjà vu un certain nombre d'exemples au chapitre VI. Il y a seulement un certain nombre de conditions générales à remplir : ce sont, avant tout, une grande rapidité d'action, des organes simples et robustes, des sabots faciles à ajuster et à remplacer et montés de telle sorte qu'ils ne soient pas influencés par les oscillations de la caisse ; il faut aussi que les leviers et tringles de commande soient disposés de manière à ne peis empiéter sur l'espace réservé aux moteurs et à répartir la pression des sabots également sur toutes les roues.

Une diffîculté spéciale se présente dans les voitures à bogies, où la timonerie doit permettre le déplacement relatif des deux trucks. On peut, dans ce cas, employer par exemple la disposition représentée par la figure 301 (t. I, p. 328) : un balancier central, placé sous le milieu de la caisse et qui peut être indifféremment tiré par deux tiges aboutissant respectivement aux deux chaînes de manœuvre, commande par un système de tirants à point d'attache variable deux autres balanciers agissant chacun sur les sabots du truck correspondant.

Au lieu d'un seul sabot par roue, certaines voitures en comportent deux, diamétralement opposés et venant s'appliquer simultanément contre le bandage ; cette disposition a l'avantage de ne pas créer de pression sur les plaques de garde et de ne pas tendre à soulever le truck par l'intermédiaire des liges de suspension, comme font les freins à un seul sabot.

Les sabots de frein sont généralement en fonte, non en fonte trempée, qui « prendrait » mal sur la roue, mais en fonte grise ordinaire. Cependant certaines compagnies emploient de préférence des sabots en fonte dont le corps est percé d'alvéoles où sont encastrés des morceaux de bois, de liège, de fer ou d'acier, ou bien formé d'une coquille remplie d'une composition métallique plastique, soit même des sabots entièrement en fer ou en acier. Mais l'emploi de sabots qui ne résistent davantage à l'usure qu'en accroissant celle de la jante des roues n'est pas à recommander, d'autant plus qu'en général les métaux plus durs prennent moins bien sur les roues.

Pour empêcher l'usure inégale du bandage, il convient de faire porter

LA TRACTION ÉLECTKIQUE