PAK KILOG. DB TAPBUB

Rendemenl ks 0,70.

Kgmm.

Le travail théorique passe donc de 7 200 à 25 000 kgm., lorsque la pression d'admission passe de 3 kg. à 6 kg. ; il devient trois fois et demie plus grand. On voit donc l'importance des pressions élevées lorsqu'il s'agit de points particuliers, comme les fortes rampes.

Néanmoins, on voit qu'à la pression d'admission de 3 kg., le travail pratique d'un kilogramme de vapeur, avec admission de 30 p. 100, peut être compté comme égal à 12 000 kgm., ce qui correspond à une consommation de vapeur par cheval-heure de : - ^ ■ = 22,5 kg., consommation considérahle qui montre hien le désavantage d'avoir une aussi faihle pression d'admission dans lesevhndres.

Les chaudières de l'usine centrale devant, comme nous l'avons dit plus haut, fournir 10 p. 100 en plus de vapeur, celles-ci devront donc produire par cheval-heure indicjué dans les cylindres : -j^= 2.H kg. de vapeur, ce qui correspond, étant donnée une vaporisation dans les chaudières fixes de 8 kg. d'eau par kilogramme de charbon, à xxnv consommation de charbon par chevalheun» dans les cylindres de : -^ — =3,12 kg.

.Nous avons dit précédemment que 1 kg. d'eau dans le générateur de la locomotive pouvait produire, par l'abaissement de

pn'ssion de 15 kg. à 3 kg., une quantité de vapeur égale i 0,123 kg.; il on résuite que ce môme kilogramme d'eau pro- «luira dans le cylindre un travail de :

12 000 X 0,125 = 1 500 kgm.

Dans le cas ou, conmie cela se fait sur certaines lignes, on aurait une pression d'admission moyenne de 5 kg, la consommation de vapeur par cheval-heure indiqué serait de :

La chaudière de l'usine centrale devrait produire, par chevallieure indi(|ué :

-^ i8,2 kg.

de va[)eur, correspondant à une consommation de charbon de :

'"- = 2.28 kg.

Un kilogramme d'eau produirait dans le cylindre un travail de :

16 500 X 0,092 = 1518 kgm.

Ces différents chiffres sont importants et font la base du calcul des locomotives sans foyer, comme nous le verrons plus loin.

La vapeur étant admise dans les cylindres à une pression qui, en général, sauf les cas exceptionnels, varie entre 4 et 3 kg., et la vapeur dans le générateur étant toujours à une pression supérieure à celle-ci, on pourrait croire qu'il y a une perte considérable de rendement due à cette perte de pression sans travail extérieur. Mais il ne faut pas oublier que, dans ce travail de détente, il y a surchauffe de la vapeur et qu'il en arrivera par ce fait aux cylindres une plus grande quantité. Cet effet, joint à celui delà surchaulFe dans le tube intérieur de la chaudière entre le détendeur et les cylindres, viendra en compensation de cette perte.

POIDS UE LOCOMOTIVE NÉCESSAIRE POUR REMONTER UNE RAMPE ET PARCOURIR UNE DISTANCE DONNÉE

Une locomotive destinée à remorquer un certain nombre de voitures doit satisfaire aux conditions suivantes :

1* Son poids adliérent doit être suffisant pour équilibrer toutes les résistances extérieures ;

2^ Elle doit pouvoir produire la quantité de vapeur nécessaire pour se mouvoir elle-même, tout en remorquant son train sur une longueur donnée.

Nous allons écrire ces deux équations ; mais auparavant il est bon (l'être fixé sur la quantité de travail que peut produire une lonne de locomotive en charge; or, cela nous est facile. Nous avons dit, en effet, plus haut que une tonne de locomotive en charge contenait 231 kg. d'eau et que un kilogramme d'eau produisait dans les cylindres un travail de 1500kgm.,en admettant une pression d'admission de 3 kg. Une tonne de locomotive en charge pourra donc produire; dans les cylindres un travail de :

231 X 1 500 = 346500 kgm.; soit 350000kgm.

en chiffres ronds.

Ceci établi, écrivons nos deux équations; nous aurons pour la première :

et pour la seconde? :

P ^ poids de la locomotive en tonn<»s ; y ^ poids remorqué en tonn(»s ; '• = résistance en palier de la locomotive ; '^= — — des voitures;

f = résistance de la rampe ;

'^ = — de la locomotive (paher, alignement droit, résis lances supplémentaires) ; ^'-= résistance des voitures dans les mêmes conditions ; L = longueur du parcours.

Admettons: P= 1 etR=-7 =— r .

Le coefficient d'adhérence est pris égal à 0,13, soit 130 kg. par tonne.

Nous tirerons de la première équation :

'^ - rTI '

qui nous donnera la rampe que pourra remorquer une locomotive dont le poids, relativement à la charge remorquée, est fixé,

" lau— r— 7>'

formule qui nous donnera le poids, relativement a la charge remorquée, que devra avoir une locomotive pour remonter une rampe fixée.

De la seconde équation nous tirons :

qui nous donnera la longueur que pourra parcourir une locomotive dont le poids, relativement à la charge remorquée, est donné ;

35U — Li

fi »

qui nous donnera le poids, relativement à la charge remorquée, que devra avoir une locomotive pour parcourir une distance donnée.

L examen de ces formules montre de suite que le poids de la locomotive augmente d'une manière importante, k mesure que la rampe augmente ou que la longueur à parcourir devient plus considérable, ce qui était presque évident à prion. Mais, examinons hv travail qu'il faudra faire, par kilomètre, pour différentes valeurs <ie H, c est-à-dire du poids de la locomotive relativement au poids remorqué, en prenant ce dernier pour unité; nous pouvons écrire ré(|uution :

^- -h 1 = T = le poids total à traîner = R + 1 = T : A nu^Hure qu(» R augmentera, c'est-à-dire à mesure que la

ramp<* sera plus forte ou que la longueur à parcourir s'accroîtra, le poids total à remorquer deviendra aussi plus grand, et par conséquent, le travail à produire par kilomètre deviendra plus important.

Ainsi, en supposant qu'on ait à remorquer sur une rampe de 20 mm. une charge de 20 t., le rapport du poids de la locomotive au poids remorqué sera :

et la charge totale remorquée sera :

donnant un effort de traction par kilomètre de :

(.13,5 + 20) 5,80 + (8,5 + 20) 20) X 1 000 = 764 300 kg. ;

c'est-à-dire 3i p. 100 supérieur à celui nécessaire pour remorquer les voitures.

Si au heu d'une rampe de 20 mm., nous voulons remorquer la même charge sur une rampe de 30 mm., nous aurons :

et la charge totale remorquée sera :

donnant un effort de traction par kilomètre de :

(;i3,5 + 50) 17,50 + (8,5+ 50) 20) x 1 000 = 2287 600 kgin.

soit 95 p. 100 plus grand que celui nécessaire pour la Iraclion des voitures seules.

On voit donc l'énorme influence des rampes sur l'effort total à produire et le grand avantage qu'il y a à employer <les locomotives d'un poids aussi faible que possible, quitte h augmenter le nombre des usines centrales et à renouveler plus souvent Teau dans la chaudière de la locomotive.

Colle ini1u(Mice serait moins grave avec des automolrices', par(*e qu'alors le poids des voyageurs viendrait aider ù Tadhérencf et pennellrail, en renouvelant plus fréquemment l'eau, d'avoir des eliaudieres d'un poids plus faible. Mais serait-il facile d'ioslaller sur des automotrices les bouilleurs nécessaires pour la produclion de la vapeur i C'est une question que Texpérience seule |)0urrail résoudre, et, comme nous l'avons dit, il n^y en a pas encore d\»x«»mple.

C(*s principes généraux établis, nous allons décrire l'applicalion de ce svslènii» au tramway de la Place de F Étoile à Coutbevoie et à Saint-Germain.

Cette ligne d'une longueur totale de 18 700 m., non compris les deux embranchements de Rueil à Rueîl-Gare et de Port-Marlvè Marly, comm(»nce à la place de l'Étoile et iinit sur la place dn (]h<lteau a Saint-dermain. Le rayon minimum adopté pour \ti courbes est de ()2 m. ; quant aux rampes maxima, elles sont de 3i mm. sur l'avenue de la Défense, de 34 mm. entre Courbevoie i»t Nanl(»rre et (b» 62 mm. entre le Pecq et Saint-Germain.

La voie, sauf «'ulre l'Étoile et la porte Maillot, oîi le rail Broca i»sl employé, est m\v voie Vignole îi rail saillant posée sur traverses et sur Taccotement de la route. La largeur de la voie «'sl d«' l.irj m.

Le nombn» des arrêts fixés est de 37 entre l'Étoile et Saînl-Germain et la vitesse commerciale est de 14 km. à l'iieure. Le nombre <les trains par jour (»st de 40 (20 dans cbaque sens); ces trains sonl composés de trois voitures, au maximum.

Locomotives. — La ligure 27 donne la coupe longitudinale et la vutî de boni des locomotives faisant le service. Nous les avons décrites précédennnent; nous n'avons rien à ajouter à cette descripliori. Nous parierons toulefois du détendeur de vapeur, représiMilé sur la ligure 28. Ce détendeur a été réuni au régulateur il'aJmission, quoiijue l'indépendance d'action de ces deux organes soit maintenue. Voici sa description : il se compose de deux soupapes^

* Qu/md (»n «oiiiparc le pnids de la locomotive au poids utilement traîné, on constate ijiie le poids du iiiotcur-lucoiiiotive n'est pas plus élevé que le poids du moteur de la voilure automotrice.

A liées entre elles et de même dianiMre, afin d'en permettre l'éqi libre sous la pression variable de la vapeur, introduite par tiroir B du régulateur.

Ces soupapes sont soumises îi l'action d'une balance C, parl'i tormédiaire du levier cintré D et d'un obturateur E, garni d'ut

Fig. 2t. — Détendeur de vapeur.

membrane en caoutcliouc, La pression de la vapeur qui s'éco par les soupapes A, dépendant de l'action de lu balance sur l'oL râleur qui reçoit directement cette pression, il en résulte qu peut la faire varier instantanément par simple déplacement l'action de la balance sur le levier, suivant le travail à produ Cette manoeuvre se fait à ^a^volonté du mécanicien.

Les dimensions principales de la locomotive sont les suivantes :

Diamètre des cylindres 0,330 m.

Course des pistons 0,300 —

Diamètre des roues 0,900 —

Écartement des essieux 1,580 —

Diamètre de la chaudière 1,300 —

Longueur — — 3,300 —

Volume total y compris le dôme 4 480 litres

Volume d'eau 3 600 -

Pression maxima 15 kg.

Surface du condenseur à air 60 m*

Poids de la machine à vide 12 t.

— — en charge 15,6 t.

Voitures. — Les voitures se composent de voitures d'été, de voitures d'hiver et de fourgons à bagages.

Les voitures d'été ne diffî?rent des voitures d'hiver que par les hancs qui sont transversaux dans les premières et parce qu elles sont ouvertes. Les châssis sont les mômes pour les deux types. L'écartement des essieux est de 4,75 m. ; la longueur de la caisse est de 6,15 m. et la longueur de chaque plate-forme de 1,65 m. La longueur totale des voitures, qui sont sans impériales, est de 9,45 m.

Pour permettre la circulation en courbe, chaque essieu supporte la caisse au moyen d'un châssis métallique mobile, relié à son conjugué par un système de triangulation qui h»s rend convergents.

(]es voitures sont représentées sur la figure 29.

Les voitures d'été pèsent à vide 4200 kg. et en charge 7700 kg.; rlles contiennent 52 places (24 places d'intérieur et 28 places de plate-forme). Les voitures d'hiver pèsent 4 500 kg. à vide et 8 000 kg. en charge; elles sont mixtes (l*^ et 2* classe) avec ÎJ2 places (2G de 1" classe et 26 de 2® classe) ou entièrement de 2® classe» à 54 places.

Le chauffage des voitures d'hiver se fait au moyen du tliermosiphon du système Gallet, et l'éclairage est obtenu, pour chaque voitun», par quatre lampes électriques à incandescence de 16 bougi^^ (2 à l'intérieur, 1 sur chaque plate-forme). Les accumulateurs destinés a cet éclairage sont placés dans le fourgon à bagages, daos des coffres ad hoc.

LOCOMOTIVES SANS PÙYEll T»

1^ tour^ruD {ii-s(> 2i00 k^. u viiU* vl pi-ul (-oiiliiiir 4000 k^. ilc liif;agp!> ; son [toiiU tm rliarge est tlonc de 7000 kg.

Usines Ceatrales. — Il <>xîsU> iloux usines centrales sei-Viint en iiirnw li-m[is .if il.'-pill : l'une à Courbcvoie, l'aiitre îi Porl-Marly. Elles sont loulcâ les ili'us placées aux pointa has île la lig:ne, pour W raisons 'U^veloppées plus haut.

Le dèpûl lie Courhevoie (fig. 301 comporto une série de voies pour le remisage, sous des Iiangnrs couverts, du ihiilériel. Un

Mogar voisin coiilienl les cliaudières fixes et les niacliities pour ffclairage. Un abri avec deux estacades de chargement pour les

ïDimitatt-urs est disposé près de l'entrée.

. généraleurs, pour le réehaulTage de l'eau des iliiuiilière;

Binolives, sont du type niuilitubulaire ; au nombre de troîn. ils -ml cliarun une surfaee de rbauiïe de liO m' et sont lindirés à

h' réchauffage de l'eau dans les ehaudii'res se fait de la mniiière siiivïinlf. La machine est amenée soi' une fosse de '■Wffeiiienl en face de la prise de vapeur. (Jonune noua l'at'UDs dit précédeminenl, le tuyau de prise de vapeur des ehau- ■liiws e»l relié avec le tuyau de cliargement de la chaudière «■■ la loconiotive par un robinet spéci;d, muni d'un robinet

réglant d'une manière automatique l'écouloment de la vapeur, <le sorte que le réch autrement de l'eau à l'intérieur du réservoir ae lait progressivement et sans entrainement d'eau, jusqu'à ce ; que la pression ait atfeiol !

15 kg. '

La figure 31 représente ' ce robinet d'écoulement. U vapeur venant des génénteurs est admise par le rolnnet A entre deux soupapes équilibrées B, reliées au pîfr ton C, sur lequel agit le ressort à boudin D.

Ce piston reçoit la pression de la vapeur du réservoir de la macliine qui le soulève graduellement en même temps que les soupapes B, au fur et ù mesure que cette pression - augmente ; il en résulte que la section d'écoulement aux soupapes allant en augmentant avec la pression dans le réservoir, celte section devient égale à celle des tuyaux, à la fin de l'opération, quand la pression s'équilibre entre le réservoir de la locomotive et le générateur.

L'usine de Port-Marly contient trois générateurs, mais ceux-ci sont du type locomotive, avec grand réservoir de vapeur. La méthode de chargement est la même qu'à flourbevoîe.

Elg. 31. — nobinet d'tcouleinenl de vapeur.

TRAVAIL MOYEN PAU K I Ltl M K TH E-T RAI N

La voie, sur la plus grande partie de sa longueur, étant formée de rails saillants du type Viguole, posés sur traverses, nous pren-

LOCOMOTITES SA5S FOTER »1

drons, comme résistance ea palier et ea ali^emeat droit, les chifiGres suivants :

LocomotÎTe 9 kg. ; Toitures 3 kg.

Nous admettrons également que le train est formé de trois voî* tures pesant chacune 8 t. en charge, soit en tout â4 t. Le poids de la locomotive en charge est de 16 t.

Avant de calculer le travail, il faut connaître la résistance moyenne totale par tonne, y compris tous les efforts supplémentaires; en appliquant la métho«le que nous avons indiqué au chapitre « Résistance à la traction ». nous avons trouvé que :

1® Sur la section entière, entre la pla^r** d»f TÉtoile et Saint-Germain, cette résistance movenne totale était de 13 k^.: soit une augmentation de 13 — 7=6 kg. sur la résistance en alignement droit et en palier ;

2** Sur la section de Courbevoie dép^Jt à Port-Marly (dépôt , cette même résistance était de 12 kg., soit une augmentation de 12—7 = 5 kg;

y Sur la section à trî'S forte rampe, entre Port-Marly et Saint- Germain, ce même chiffre était de 20,5 kg., soit une augmentation de 20,5 — 7 = 13,5 kg.

Cette résistance moyenne s'applique, bien entendu, au parcours d'un train aller et retour, entre les deux points considérés.

Le travail moyen par kilomMre-trairi pour la section entière, entre la place de TËtoile et Saint-Germain, sera :

(2i + 16 13 X 1000 = 5^i000 kgin.

Ce travail étant celui à la jante des roues de la locomotive, il faut tenir compte du coefficient de rendement du moteur ; nous pouvons admettre que ce rendement est de 0,85.

Le travail dans les cylindres sera ilonc : \ ^^ = 612 000 ; soit en chevaux-heure : ^^^^' = 2,26 chev.

Nous avons dit plus haut que pour produire un chevai-hrun» dans les cylintlres, il fallait une consommation de charbon «l»* 3,12 kg. en supposant une pression «l'a«linission d(» 3 k«r . La consommation Je charbon par kiloni»*tre-train Je trois voitures si'ia

donc Je :

2,26 X 3,12 = 7,05 kg.;

TRAMWAYS

OU, par tonne de train (machine comprise) :

4, =0,176 kg.;

et par tonne remorquée :

^ = 0,291 kg.

Ce chillre est évidennneut un maximum, car tous les trains ne sont pas composés Je trois voitures.

Clierchons quel sera le travail moyen en chevaux à produire par seconde, pour parcourir la distance entière entre la place de^ rÉtoile et Saint-Germain, à la vitesse de 14 km. à l'heure et quelle sera la pression maximum qu'il faudra admettre dans les cylindres^ pour obtenir ce travail :

Le travail en chevaux dans les cylindres sera :

2,26 X H = 31,64 chev. ;

et l'edort à produire dans les cylindres sera :

aboo

Quant a la pression d'admission, on la trouvera facilement en»- -• servant de la fonnule :

^^ ■" a. dK l

ians hujuelle :

T représente relTort à produire égal, dans le cas considéré, à. . 012 kg-

I) — le diamètre des roues motrices 0,90 m-

d — le diamètre du cylindre 0,33 —

/ la course du piston 0,30 —

a ooeflicient de réduction dépendant de Tadmission et de la distribution. L'admission étant généralement en marche normale de 30 p. 100, nous pouvons prendre pour a la valeur .... 0,55 —

Nous aurons donc :

P = Tr. -7 = 3,06 kg.

LUCUMOTIVES SANS PUÏEll 8^*

Avec uttt> pression iliiiluiissiod ilaris les cyliuilres dt; 3 kg, envioit pourra donc uliliMiir IVIfort moyen néci'ssaire pour par> Burir la distance enlièri- eiitri- la placo de l'Ëtuilu cl Saint-Geriain. Mais, roinine nous l'avons dit, le profil pst variable entre M deux poinis et, avant l'arrivée à Saint-Germain, il y a à gravir Vuv longue rurupe dont le maximum atteint à uu certain endroit f2 mm, et dont la moyenne générale est de SO mm. 11 est intéreslanlde connaître quel est, dans ce cas, le travail iju'il faut produire

pour remorquer un train composé de trois voitures l'I quelle doit

*lre la pression il'ailniission ilanti les cylindres,

nuVAII. IIAXIMUU A l'HUIlL'IHF. l' DU H nKïniMEll l.A HAMI'C IiK SArNT-IÎEnMAIN '

Lu rampe moyenne élaiil de 50 mm., la résistance sera :

10 (9 + 30) + 24 (5 + 50) = 226i kg.

îtiuis ce cas, si l'admission dans les cylindres était réduite à 30 |i. 100, elle serait îusuflisante ; admettons une admission de Ihi [). 100, à laquelle correspond un cueflicient de réduction a de 0,80; nous aurons ;