LOCOMOTIVES

«énéralltés.

Les locomotives employées sur les chemins de fer d'Amérique ne présentent pas un cachet d'originalité moins accusé que les wagons et rinfrastructure de la voie^ en même temps que l'uniformité de leur système de construction sur l'ensemble des lignes américaines forme un remarquable contraste avec la variété des procédé^ employés pour rétablissement de celle-ci.

Après avoir reçu de l'Angleterre les premiers types de machines^ les ingénieurs américains ne se sont pas fait défaut d'y introduire successivement un grand nombre de modifications, qui ont eu pour effet d'amener la création de types spéciaux différant de tous les types actuellement usités en Europe, beaucoup plus que ces derniers types ne diffèrent entre eux.

Une partie des dispositions particulières aux locomotives américaines peut être attribuée aux sujétions spéciales qui s'imposent à l'exploitation sur le territoire des États-Unis ; il en est d'autres dont il ne faut chercher l'origine que dans une appréciation différente du rôle des divers organes de la machine.

On peut considérer par exemple comme motivées par des considérations locales, notamment par les conditions d'établissement et d'entretien de la voie : Tusage sur une grande échelle des balanciers pour égaliser la répartition des charges, celui des avanttrains articulés combiné avec la suppression des mentonnets & certaines roues motrices pour faciliter le parcours des courbes, les grandes dimensions données aux grilles en vue de la combustion de l'anthracite, la cabine couverte destinée à abriter le méca-

niden, l'appendice dit œw-ccUcher (chasse-vaches) placé en avant de la machine pour écarter les obstacles, le fanal puissant qui a pour principal -objet d'éclairer à de grandes distances la voie insuffisamment surveillée.

Mais ce n'est que par une manière de voir et par des principes tout différents de ceux qui ont cours en Europe, que l'on peut s'expliquer la construction particulière du générateur de vapeur^ caractérisé à la fois par la grande étendue de la surface de chauflfe directe, par la faible longueur des tubes, et par le raccordement en forme d'entonnoir de la boîte à feu avec le corps cylindrique, la construction également très différente de celle qui est admise en Europe pour le châssis de la locomotive, la position horizontale de la face d'appui des tiroirs sur les cylindres, qui sont toujours extérieurs, l'emploi de ressorts au lieu de contrepoids pour équilibrer les organes de la distribution, et bien d'autres détails encore que nous aurons joccasion de signaler.

Si, parmi ces dispositions particulières aux locomotives américaines, il en est qui ne paraissent guère susceptibles d'être appliquées en Europe et qui ne présentent qu'un intérêt de pure curiosité, il en est aussi qui, au point de vue pratique, méritent de fixer l'attention des ingénieurs européens.

Avant de faire un examen plus approfondi des machines américaines, il ne sera pas hors de propos, pour mieux se rendre compte des motifs qui en ont déterminé les dispositions spéciales et des progrès accomplis dans leur construction, de jeter un coup d'œil rétrospectif sur les différentes phases qu'elles ont parcourues.

Historique ^ — C'est à M. Horatio Allen que l'on doit la première apparition des locomotives en Amérique.

Cet ingénieur, qui avait assisté aux expériences de Rainhill à la suite desquelles la locomotive la fusée de Stephenson remporta le prix, acheta pour le comptede la Compagnie du canal de l'Hudson à la Delaware une locomotive construite par Poster, Rastrick et C", de Stourbridge (Angleterre). Cette locomotive parvint en I8â9 à destination.

1. Nous avons fait pour cet historique des emprants à une notice publiée par l'établissement BcUdwin locomotive works^ en tôte de son catalogue illustré, et à l'histoire de la machine à vapeur par R. H. Thurston, traduite en français par M. J. Hlrsch, professeur à l'Ecole des ponts et chaussées.

A peine était-elle arrivée, qu'un constructeur de New-York, P. Cooper, se mit de son côté à en construire une dans ses ateliers pour le compte de la compagnie du Baltimore et Ohio R. R. Ni Tune ni l'autre de ces deux machines, beaucoup trop légères (elles ne pesaient guère plus d'une tonne) ne put faire le service qui lui était demandé ; mais il en fut autrement pour d'autres machines que construisirent peu de temps après Davis et Gartner, qui, tout en conservant la chaudière verticale tubulaire adoptée pour les deux premières, portèrent le poids de leurs locomotives à 3 tonnes 1/2, puis à 6 tonnes 1/2.

Ces locomotives, auxquelles on donna en raison de leurs longues bielles agissant par l'intermédiaire de pignons sur les roues et rappelant, par le mouvement combiné des balanciers auxquels étaient reliées les bielles, les jambes des sauterelles, le nom de grasshop^ pers^ ont fait un très long service sur le chemin de fer de Baltimore et Ohio. La pression de la vapeur y atteignait 3 atmosphères et demie effectives, et elles pouvaient parcourir de 12 à 15 milles, soit de 20 à 24 kilomètres à l'heure.

Ces machines ont été employées jusqu'à ces temps derniers aux mouvements de gares, et l'on en voyait un spécimen & l'exposition universelle de Philadelphie en 1876.

Une autre machine construite par J. E. Miller, témoin comme M. Allen des expériences de Rainhill, dans les ateliers de Westpoint (État de New-York) et mise en activité en 1830 sur le chemin de fer de Charleston à Augusta (Caroline du Sud) sous le nom de Best friend of Charleston (le meilleur ami de Charleston], eut moins de succès. Cette locomotive, à chaudière verticale comme les précédentes, et à quatre roues motrices, qui remorquait à une vitesse de 10 kilomètres à l'heure un convoi d'un poids triple du sien (4* 1/2} fut détruite par une explosion en juin 1831.

Elle fut remplacée dans la suite sur la même ligne par une autre machine (South Carolùia)^ construite dans les mêmes ateliers avec une chaudière horizontale composée de deux corps cylindriques entre lesquels était placé le foyer, et portée par huit roues dont quatre motrices intermédiaires et quatre porteuses extrêmes plus petites, ce qui lui permettait de marcher indifféremment dans les deux sens.

Jusqu'à ce moment la locomotive américaine ne se distin.i^e encore de la locomotive européenne par aucune différence bien

tranchée. Mais, en 1832, la construction des machines en Amérique entre résolument dans une voie nouvelle par l'adoption du truck articulé pour l'avant-train d'une première locomotive construite dans les ateliers de Westpoint sur les dessins de H. John B. Jervts et destinée au chemin de fer du Mohawk à THudson.

Les dispositions de cette machine, à 4 essieux dont 2 moteurs, et 2 porteurs faisant partie d'un avant-train mobile, sont devenues typiques, et comme elle portait le nom d'American n^ 1, ce nom d*« American « est encore donné & toutes les machines construites sur le même type.

La machine de M. J. B. Jervis avait des roues motrices de 0'b,84 de diamètre, tandis que les roues du truck n'avaient que 0"^,61. La chaudière contenait des tubes de 0°',076 de diamètre, la boîte à feu avait 1",525 de longueur et O^jBB de largeur. Les deux cylindres avaient 0",24 de diamètre et 0»,40 de course.

Elle fournit à plusieurs reprises des vitesses de 1600 mètres à la minute et même plus.

La construction des machines fit surtout des progrès rapides à partir de la création à Philadelphie en 1832 par Baldwin d'un établissement qui tient encore le premier rang en Amérique pour l'importance et la perfection de ses produits.

Baldwin commença par construire, sur le modèle d'une locomotive nommée John Bull, que Stevens, l'inventeur du rail à patin (t. I, p. 382), avait fait venir des ateliers de Stephenson pour la ligne de Camden et Amboy, une première machine à deux essieux dont un seulement moteur, YOld iron sides (Vieilles côtes de fer), qui a été en service pendant plus de vingt ans. Ce fut la première machine construite avec cylindres horizontaux.

Le même constructeur exécuta ensuite en 1834, pour le chemin de fer de la Caroline du Sud, une seconde machine également à un seul essieu moteur, mais où la partie antérieure de la chaudière reposait sur un truck articulé à deux essieux, et où la boite à feu était surmontée d'un dôme, dont les dispositions générales furent reproduites sur un grand nombre de machines construites par Baldwin et par W. Norris, un de ses principaux concurrents.

Dès l'année 1840, l'industrie nationale était en mesure de se suffire pour la construction des locomotives par suite, tant de la fondation de nombreux établissements dans les États de la Nouvelle- Angleterre et dans ceux de New-York et de Pennsylvanie, que d^

divers perfectionnements réalisés dans l'exécution des machines, dont le mérite revient principalement à Baldwin et à Rogers.

Parmi ces perfectionnements, il y a lieu de signaler Taccroissement de la pression effective portée de 4 à 8 et 9 atmosphères, grâce à une meilleure exécution des joints, la substitution de la fonte coulée en coquille pour les roues à l'emploi des roues en fer et fonte, le remplacement du bois par le fer dans les ch&ssis, l'emplacement assigné aux cylindres de part et d'autre de la boite à fumée, la suppression des essieux coudés remplacés par le demi-coude (half'crank) qui permit de placer contre la face intérieure des roues le point d'attache des bielles, en infléchissant seulement les extrémités des essieux.

Ces divers perfectionnements, complétés par l'introduction des balanciers pour l'égalisation des charges, qui parait remonter à l'année 1835, époque à laquelle ils furent imaginés par Eastwick et Harrison, furent appliqués par Baldwin, d'abord aux machines à un seul essieu moteur auxquelles il s'était arrêté dans le principe, puis aux machines à deux essieux moteurs et avant-train mobile, du type dit American.

L'emploi de ce dernier type se généralisa de plus en plus à partir du moment où les expériences de Campbell en 1836 eurent démontré son aptitude à franchir les fortes rampes, ce qui fit renoncer aux machines Qxes auxquelles on avait eu d'abord recours sur certaines lignes, dès que les déclivités atteignaient 19 millimètres par mètre,

Baldwin ne s'arrêta pas à la machine à quatre roues motrices. Dans le but d'augmenter la puissance des locomotives, il construisit en 1842 une machine à six roues couplées, où l'essieu moteur, placé derrière la boite à feu, était relié par de longues bielles aux roues du truck. Malgré la longueur des bielles et remploi de joints sphériques pour leur assemblage avec le truck, la marche en courbe était difficile, et cet essai n'eut pas de suite.

Cet échec découragea pendant quelque temps les efforts faits par les constructeurs pour accroître la puissance des machines, dont le poids ne dépassait pas jusqu'alors 20 tonnes, et il eut pour conséquence de les ramener vers le perfectionnement des divers organes de la machine, notamment du générateur, où le fer fut substitué au cuivre pour la construction des tubes à partir de 1844, et de la distribution, notablement améliorée par l'emploi de deux tiroirs

superposés, qui permit de pousser la détente jusqu'à la moitié de la course.

En 1848, Baldwin aborda en outre la construction des locomotives à grande vitesse en exécutant pour le Yermont Central R.R. une locomotive ayant un seul essieu moteur de l'^fiS^ et pouvant faire 96 kilomètres à l'heure.

Dans cette machine , l'essieu moteur se trouvait à l'arrière de la botte & feu. Sous la boîte à fumée*, un truck mobile à quatre petites roues supportait la partie antérieure de la chaudière. Pour diminuer la longueur des bielles et le mouvement de lacet qui eussent été la conséquence de l'emplacement de l'essieu moteur, les cylindres, au lieu d'êlre k l'avant de la locomotive, furent fixés à peu près & mi- distance entre le truck et l'essieu-moteur. Un détail intéressant de cette locomotive était un levier qui permettait de faire varier la répartition de la charge entre le truck et l'essieu moteur K

Le défaut de puissance de cette locomotive, dont le poids adhérent n'était que les 40 pour 100 du poids total, fit au bout de quelque temps renoncer à son emploi, et décider sa transformation en machine à deux essieux accouplés.

La construction des machines à grande vitesse pouvait d'ailleurs être considérée comme prématurée à une époque où la mise prochaine en exploitation des lignes à grand trafic de marchandises et à fortes pentes, ouvertes à travers les AUeghanies, devait faire attacher beaucoup plus d'importance & la puissance de traction qu'à la vitesse, dont l'accroissement ne pouvait encore oSrir un intérêt réel que sur un très petit nombre de lignes des États de l'Est.

Yers 1850, on reprit la construction des locomotives à huit roues accouplées, sans pouvoir toutefois les appliquer à l'exploitation de la rampe inclinée à 1/17 (60"™ par mètre) du chemin de fer de Madison et Indianopolis, pour laquelle on dut revenir provisoirement à l'addition d'une roue dentée engrenant avec une crémaillère placée entre les rails.

Norris construisit de son côté dans ses ateliers de Philadelphie des locomotives à trois essieux accouplés qui utilisaient pour l'ad-

1. Cette idée a trouvé une application récente pour les locomotives à grande vitesse faisant le service entre New-Tork et Philadelphie. C'est au démarrage qu'on augmente ainsi temporairement la charge des roues motrices.

hérencela presque totalité de leur poids, au point de faire presque perdre à ravant-train mobile son efficacité pour le maintien de la machine sur la voie. Le parti pris par quelques compagnies, notamment celles du Virginia Central R.R. et du Baltimore et Ohio R.R., d'exploiter, en attendant rachèvement de quelques souterrains, des voies provisoires présentant des déclivités s'élevant sur certains points jusqu'à 60"»"» et 100"»" par mètre, conduisit même à la suppression complète de Tavant-train sur les machines à six, puis à huit roues accouplées, qui, ainsi que nous l'avons vu tome I, page 47, furent affectées à ce service.

Pour l'exploitation de la voie définitive, la construction en 1854, par Ross W^ans, de la machine Centipède à huit roues accouplées et à avant-train & quatre roues, qui a devancé toutes les machines à quatre essieux accouplés construites en Europe, accuse la même tendance à reporter sur un plus grand nombre de roues motrices le poids toujours croissant des machines, pour éviter d'avoir h, surcharger la voie, trop légèrement construite.

Trois ans plus tard, en 1857, le train Bissel, introduit d'abord sur les machines à six roues accouplées du New-Jersey R. R., sous le nom de pony-imcky fut employé pour résoudre le problème de la répartition de la charge entre Tavant-train et les roues motrices, en donnant le moyen de reporter sur Tavaut-train une fraction constante du poids total que l'on peut déterminer à l'avance.

L'emploi du train Bissel, emprunté à l'Europe, coïncide presque avec la naturalisation définitive de la coulisse Stephenson, accueillie pendant un certain temps avec défaveur en Amérique, bien que ridée première en eût été revendiquée par un inventeur américain, W. T. James de New- York.

Vers la même époque (1857), l'emploi, devenu de plus en plus général, de la houille, porta les constructeurs à rechercher les moyens de perfectionner l'utilisation de la chaleur, soit en mettant à profit celle des gaz s'échappant par la cheminée, pour chauffer l'eau d'alimentation, soit en agrandissant la surface de chauffe. L'extension de la boite & feu jusque dans le corps cylindrique de la chaudière, où elle forme une chambre de combustion (combustion chamber)^ imaginée en 1851 par A. F. Smith, finit par rallier la plupart des constructeurs, et marque un nouveau progrès dans la construction des locomotives.

L'emploi sur une plus grande échelle, dans cette construction, de

l'acier, tant pour former les bandages que pour constituer le foyer, après avoir rencontré au début de sérieuses difScultés, devînt vers 1860 général, grâce aux perfectionnements réalisés dans la fabrication de cette matière, qui dans les bottes à feu finit par remplacer complètement le cuivre ^

A partir de cette époque, la locomotive américaine, où les cylindres extérieurs ont pris définitivement leurs emplacements symétriques sur la partie antérieure du cb&ssis, est constituée avec toutes les dispositions caractéristiques qui la distinguent des machines européennes; il ne s'agit plus que d'en approprier la construction aux exigences du trafic sur les difiérentes ligues.

Tandis que la macbine du type dit « American » à quatre roues motrices et à avant-train àdeux essieux, se propage sur les nouvelles lignes ouvertes dans les États de TOuest, où elle continue à répondre & tous les besoins de l'exploitation, l'énorme développement du trafic sur les lignes charbonnières de Pennsylvanie détermine la création d'un type spécialement affecté aux lourds trains de marchandises. Les machines de ce type dit « Consolidalion»^ à huit roues accouplées et à pony-truck antérieur, sont mises d'abord à l'essai en 1866, sur le chemin de fer du Lehigh-Yalley, pour l'exploitation de la rampe de Mahonoy, présentant des déclivités de 25 millimètres, et ne tardent pas à supplanter les types à dix et douze roues sans truck antérieur, expérimentés sur le Pennsylvania et sur le Philadelphia-Reading R.R.

La première machine de ce type construite dans l'usine Baldwin, sur les dessins de M. Alex. Mitchell, avait des cylindres de O^'yôOS de diamètre et 0'",610 de course, des roues motrices de l'",22 de diamètre, et un poids à charge complète de 41 tonnes dont 4^5, soit 11 pour cent environ, portant sur l'essieu antérieur. Les exigences progressives du trafic ont conduit à augmenter notablement ces dimensions sur certaines lignes.

Une des plus lourdes machines du type Consolidation, construite en 1878, pour la ligne du Southern Pacific, pèse 52 tonnes, dont 45 tonnes sur les essieux moteurs, soit 11S2 par essieu.

Entre les deux types American et Consolidation vient se placer le

• 1. LMnsuccès des essais faits sur quelques chemios de fer en Europe avec les bottes à feu en acier, pourrait bien 6tre attribué à rinfériorité de Tacier employé; comment sans cela s*eipliquer la longue durée de ces boites à feu en acier en Amérique^ et leur détérioration rapide en Europe?

type ff Mogul », construit d'abord en 1867, par M. £. A. Douglas, pour la Thomas Iron C . Les machines de ce type, qui sont à six roues accouplées, ont, ainsi que le type « Consolidation » un avanttrain mobile à un seul essieu {pony-truck) et remorquent des trains, soit mixtes, soit de marchandises. Sur certaines lignes, la grande longueur donnée aux boites à feu a fait placer dans ces locomotives la plate-forme sur laquelle se tiennent le mécanicien et le chauffeur au-dessus de cette partie de la chaudière, suivant une disposition caractérisée par le nom de « camel » (chameau).

11 est à remarquer que parmi ces typés qui, encore aujourd'hui, sont presque exclusivement employés, il n'en est pas d'approprié aux grandes vitesses. A l'exposition de Philadelphie en 1876, il n'existait pas une seule machine affectée à cette destination. L'état défectueux de la voie sur la plupart des lignes, en rendant dangereux l'emploi des grandes roues, indispensables pour obtenir de grandes vitesses, quand ces roues sont commandées directement par les pistons, empêchait les constructeurs de pousser leurs études de ce côté.

C'est seulement dans ces dernières années qu'ainsi que nous le verrons plus loin, les machines à grande vitesse ont commencé & faire leur apparition sur les lignes américaines.

On conçoit sans peine que le développement, beaucoup plus rapide qu'ailleurs, des chemins de fer aux Etats-Unis, ait fait prendre une importance considérable à l'industrie de la construction des locomotives.

En premier lieu toutes les grandes compagnies de chemins de fer possèdent des ateliers dans lesquels, non seulement on fait les réparations, mais où l'on construit aussi des locomotives neuves.

Parmi ces ateliers nous citerons ceux d'Altoona (Pennsylvania R.R.) ; Reading (Philadelphia et Reading R.R.] ; Wilmington (Philadelphia, Wilmington et Baltimore R.R.); Mount Clare (Ballimore- Ohio R.R.); Sacramento (Central Pacific R.R.); Louisville(Louisville et NashvilleR.R.); Albany (New-York Central et Hudson River R.R.) ; Elisabeth (Central R.R. of New-Jersey).

Il y a en outre seize grands établissements spéciaux pour la construction des locomotives. Ces établissements pouvaient dès 1877 fournir plus de 2500 locomotives par an. Le nombre des locomotives existantes sur tous les chemins de fer des États-Unis était en 1877 de 15 600; il était k la fin de 1880 d'environ 18 000. En sup-

posant une durée moyenne de 20 ans pour chaque locomotive, le renouvellement du matériel existant seul exige déjà de 780 à 900 locomotives par an ^ Le surplus de la production est absorbé par l'équipement des nouvelles lignes, par Taugmentation du matériel roulant des anciennes, nécessité par l'accroissement de leur trafic, et par l'exportation dirigée principalement vers l'Amérique du Sud, le Canada et l'Australie.

De tous les établissements de construction de locomotives, celui de Baldwin à Philadelphie est le plus important; sa production n'a fait que s'accroître, sauf pendant quelques années où elle a subi l'effet des crises par lesquelles l'industrie des chemins de fer a eu à passer en Amérique. Au commencement de 1881 elle livrait environ 80 locomotives par mois *.

1. Le manuel publié par MM. Poor donne pour le matériel roulant des 150716 kilomètres de lignes de chemins de fer ouTertes à la fin de 1880 aux États-Unis les chiffres suivants:

1 7949 locomotives, soit par kilomètre OM 17

12789 voitures à voyageurs 0^ »085

4786 wagons à bagages et messageries 0^,035

539355 wagons à marchandises 3^,595

2. Le nombre de locomotives livrées annuellement par l'usine de Baldwin marque son importance toujours croissante.

Rombra Nombre

de de

locomotiTes liTréet. Années. locomotîTes hyreee.

ConstrucAion des divers éléments de la nuiehlne.

Véhicule. — Le véhicule (running gear) dans la locomotive américaine présente l'avantage d'une flexibilité et d'une stabilité très grandes combinées avec une bonne répartition des charges, avantage rendu plus précieux qu'ailleurs par les conditions imparfaites de l'établissement de la voie.

Nous avons déjà dit que les locomotives américaines sont munies d'un avant-train arliculé (truck). Avec une seule paire de roues motrices à l'arrière, un truck articulé semblable à celui des wagons placé à l'avant suffirait pour assurer le facile parcours des courbes ; la double paire de roues motrices du type dit American, en raison du faible écartement des essieux moteurs, qui dépasse rarement 2'°,60, ne rend ce parcours un peu difficile que pour les courbes d'un très petit rayon.

On s'est donc contenté pendant longtemps de faire reposer la partie antérieure de la machine sur le centre du truck articulé sans aucun jeu transversal, et un grand nombre de machines du type American sont encore ainsi construites.

La charge est alors transmise aux fusées par un châssis au centre duquel se loge la crapaudine formant point d'appui de la partie antérieure de la locomotive, qui est suspendue par l'intermédiaire de ressorts, soit simples, soit doubles, à des balanciers répartissant également la charge sur les deux essieux du truck, ordinairement espacés d'environ l^jTO.

Dans les machines des systèmes Mogul et Consolidation, où le truck est à deux roues seulement, le jeu transversal pour le parcours des courbes, rendu nécessaire par la plus grande longueur de base rigide, a été obtenu tout d'abord au moyen de doubles plans inclinés en sens contraires sur lesquels le support de la partie antérieure de la chaudière tend à s'élever, lorsque le truck commence à s'engager dans une courbe pour redescendre ensuite progressivement. On se sert maintenant en général pour le même objet d'une traverse oscillante {swinging heam) suspendue au truck par de courtes bielles (pi. XIX, fig. 7), qui permettent à ce support un déplacement analogue. On préfère généralement ce dernier mode de suspension, qui, en disposant convenablement de la longueur et de l'inclinaison des bielles, donne le moyen d'obtenir à la fois plus de mobilité et de stabilité.

Ce système de suspension est appliqué également aujourd'hui au truck à deux essieux.

Dans le cas de l'essieu unique, le truck mobile est relié à la partie rigide de la base de la machine par une barre radiale arti^ culée en un point situé à une certaine distance en arrière de l'axe du truck, suivant le dispositif connu sous le nom de train Bissell.

La stabilité des machines américaines, qui a son importance, même avec les faibles vitesses de marche généralement usitées aux États-Unis, résulte à la fois de leur longueur de base totale, notablement supérieure à celle des machines européennes, et de la position donnée à l'avant-train mobile. Sur les lignes à voie normale, la longueur totale de base est toujours de plus de G'^yOO pour les premières, tandis qu'elle dépasse rarement S^'yOO pour les secondes. D'autre part, le premier essieu de l'avant-train mobile, quand il y en a deux, ou l'essieu mobile unique, se trouvant toujours placé en avant des cylindres, tout porte-à-faux est supprimé, et les mou-^ vements de lacet et de galop sont considérablement atténués.

Le porte-à-faux n'existe que dans les machines tenders spécialement affectées au service des gares, où les constructeurs suppriment généralement toutes les roues porteuses, de manière à utiliser tout le poids adhérent des machines, cette utilisation, en raison des fréquents démarrages, ayant alors beaucoup plus d'intérêt que le facile parcours des courbes, effectué d'ailleurs toujours avec de très faibles vitesses.

Quant à la longueur de la base rigide, elle varie entre 2^,30 et S>",60 pour les machines à quatre roues couplées, a'',00 et k'^^^O pour celles à 6 roues couplées, et 4 mètres et 4"',75 pour huit roues (pi. XXI). La suppression des mentonnets opérée dans ces deux dernières catégories de machines, soit sur les roues motrices inter* médiaireSy soit sur la première et l'avant-dernière dans le type Gon-^ solidation, combinée avec la mobilité de l'avant-train, rend le danger de déraillement en courbe d'autant moindre, que leur vitesse de marche est plus faible. Il va sans dire que pour ces roues on renonce à la conicité des bandages & laquelle les ingénieurs américains n'attachent d'ailleurs que peu d'importance.

EnGn l'emploi de balanciers pour relier les ressorts par lesquels les charges sont reportées sur les fusées a pour effet de soustraire à la fois la répartition des charges et les efforts transmis au corps de

la machine aux perturbations résultant des inégalités de la voie ou des défauts de réglage des ressorts.

Introduit dans la machine du type dit American entre les roues motrices (pi. XIII), le balancier (equalizer) égalise complètement les charges agissant sur les roues* et réalise entre ces roues et celles du truck mobile une répartition des charges constante, le corps de la machine étant alors dans les mêmes conditions que s'il était supporté en trois points correspondant au pivot du truck et aux centres des balanciers.

Dans les machines & un plus grand nombre de roues des types Hogul et Consolidation, la répartition des charges est faite au moyen de deux systèmes de balanciers ; un premier système, soit simple, soit double, établit la solidarité entre toutes les roues motrices, à l'exception de celles qui suivent immédiatement l'essieu articulé ; ces dernières sont reliées avec ledit essieu par un deuxième système de balanciers, qui présente suivant les cas des dispositions diverses.

Les premiers balanciers, au nombre de deux ou de quatre suivant qu'il s'agit du type Hogul ou du type Consolidation, ont leurs tourillons fixés soit au-dessus, soit au-dessous des longerons du ch&ssis, et leurs extrémités reliées par des tiges aux ressorts de suspension.

Entre le pony-truck et le premier essieu moteur, un seul balancier central relie le plus souvent une traverse à fourche reposant sur les tiges des ressorts antérieurs des premières roues motrices à une cheville ouvrière que porte l'essieu du pony-truck, et qui est reçue par lui par l'intermédiaire d'un support susceptible d'un mouvement latéral, ainsi qu'il a été dit plus haut : la partie antérieure de la machine repose sur ce balancier en un point plus ou moins éloigné du truck, suivant la charge que l'on veut faire porter & ce dernier (pi. XIX, fig. 5 et 6).

D'autres fois, comme dans certaines machines construites par Grant de Paterson, le balancier d'avant est double: il y en a un de chaque côté de la chaudière, attaché directement à une tige de ressort : les deux balanciers viennent alors aboutir chacun à l'extrémité d'une traverse supportée en son milieu par la crapaudine, qui transmet les charges aux bottes à graisse de l'avant-train par l'intermédiaire d'un ressort transversal. Les deux longerons du chAssis peuvent alors glisser sur une traverse surmontant ces

balanciers, guidés dans leurs mouvements par deux bielles transversales articulées sur la tète du pivot de la barre radiale, qui relie le pony-truck au premier essieu moteur, et dont l'articulation est alors placée au droit des tiges des ressorts.

Au moyen de ces divers systèmes de balanciers, les constructeurs parviennent à réaliser entre les roues motrices une répartition sensiblement égale des charges, qui en général ne dépassent pas 10 tonnes par essieu moteur; le chiffre de 12 tonnes accusé pour quelques machines à grande vitesse peut être considéré comme exceptionnel.

Sur les essieux du truck, la charge est réduite à un maximum d'environ 6 tonnes par essieu : elle n'est même que de 4^,5 à 5*,5 pour l'essieu unique du pony-truck du type Consolidation, qui ne porte guère que -^ du poids total de la machine, les 9 autres dixièmes restant utilisés pour l'adhérence. Dans le type Mogul, la portion du poids total soustraite à l'adhérence s'élève à ^; elle est de près de | dans le type American.

L'expérience a d'ailleurs démontré, qu'avec une charge de 4 à 5 tonnes seulement, les roues du truck mobile, dont le diamètre varie en général entre O'^jôO et 0™,80, remplissent leur rôle de guides au passage des codrbes d'une manière assez parfaite avec les plus grandes vitesses de marche usitées sur les chemins de fer, pour que la suppression des mentonnets signalée plus haut sur un certain nombre de roues intermédiaires ne présente aucun danger.

Bien que l'inconvénient de ne pas utiliser pour l'adhérence tout le poids de la machine puisse être considéré comme suffisamment racheté dans les machines des trois types précédemments décrits par le surcroît de stabilité que donne Tavant-train, M. N. Forney, le constructeur distingué qui dirige la rédaction de la Rail Road QazeUe^ s'est proposé d'y obvier par une disposition particulière qui mérite d'être signalée.

M. Forney construit des locomotives tenders où toute la partie constante de la charge repose sur les essieux moteurs, tandis que le tender avec son chargement variable constitue la charge du truck mobile. La marche tender en avant devient pour ces machines la marche normale : les caisses à eau et le combustible occupent alors la partie antérieure de la locomotive, et la chaudière, au lieu de se trouver devant le mécanicien, est placée derrière lui ;

la flamme, au lieu de parcourir la boîte à feu et les tubes dans le sens de la marche de la machine, est ramenée vers l'arrière où se trouve la cheminée (pi. XX, fig. 9 et 10)*.

Nous reviendrons plus loin sur ce système de locomotives qui présente d'autres particularités intéressantes.

Châssis [frame). — Le châssis des locomotives américaines diffère en général de celui des locomotives européennes, en ce qu'au lieu d'êlre découpé dans de fortes tôles, et de présenter une hauteur bien supérieure à son épaisseur, de manière à offrir une grande rigidité dans le sens vertical, il est formé de barres rectangulaires ayant quelquefois plus d'épaisseur que de hauteur. La hauteur de ces barres varie de 75 & 100 millimètres, et leur largeur de 60 à 90 millimètres; de plus, en raison de la difiiculté que présenterait leur exécution à la forge, les longerons ne sont pas le plus souvent d'une seule pièce ; il y a habituellement deux barres assemblées dans le sens de la longueur au moyen de boulons.

Par exception, les locomotives du chemin de fer de Philadelphia- Reading ont un châssis formé de fers méplats, c'est-4-dire présentant une hauteur bien supérieure à l'épaisseur.

Les plaques de garde qui guident lés coussinets sont toujours venues d'une seule pièce, c*est-à-dire assemblées par soudure au châssis, et elles sont toutes réunies entre elles au moyen d'entretoises fixées à leurs extrémités inférieures.

Il semble au premier abord, que celte forme donnée au châssis, qui doit transmettre par l'intermédiaire des ressorts de suspension, toute la charge de la chaudière et du mécanisme aux fusées, soit peu appropriée au rôle qu'elle doit remplir. Mais on ne doit pas perdre de vue, que, par suite de l'emploi des ressorts équilibrés, qui assurent une répartition meilleure des charges, et amortissent plus efficacement les chocs que dans les machines européennes, les efforts verticaux auxquels le châssis peut être appelé â résister sont moindres que dans celles-ci, tandis que les efforts horizontaux, plus grands en raison de la position extérieure donnée aux cylindres, appellent dans ce sens un supplément de rigidité.

1. Les machines tenders à train articulé placé à Tanière avaient été déjà essayées en Angleterre (Couche II, 337); mais la position donnée à ce train dans la marche normale ne lai permettait pas de rendre les mêmes services que lorsqu'il se trouve en tête.

Le défaut de rigidité du châssis trouve d'ailleurs uq correctif dans la résistance propre que le corps cylindrique de la chaudière oppose aux efforts verticaux. La double file de rivets appliquée aux joints transversaux de la chaudière parait devoir remédier au défaut d'étanchéité que peut provoquer la mise en jeu de cette résistance.

En fait, le peu de réparations que nécessitent les locomotives américaines, malgré un service beaucoup plus actif qu'en Europe et un état généralement défectueux de la voie, prouvent que la forme donnée aux châssis comporte une résistance bien suffisante.

Elle offre d'autre part l'avantage de fournir une plus large surface d'appui pour l'attache, soit des glissières qui servent & supporter la chaudière, soit de toutes les pièces du mécanisme, et de dégager beaucoup mieux celles-ci, dont les longerons, souvent d'une grande hauteur, des machines européennes, dérobent la vue, au détriment de la facilité des vérifications et des réparations.

Le reproche le plus sérieux que l'on pourrait faire aux longerons du châssis dans les machines américaines, ce. serait de restreindre l'espace disponible pour la chaudière et le foyer. Nous verrons plus loin, que, si le diamètre de la chaudière est généralement moindre dans les machines américaines que dans les machines européennes, il n'en résulte pas que la capacité du foyer soit diminuée, la boîte à feu étant généralement plus allongée, et élargie en outre dans certains cas au moyen d'un encorbellement ou d'un plus grand écartement donné aux deux longerons du châssis dans cette partie.

Chasse-pierre (cotu-catcher ôupilot). — Le châssis qui se prolonge au delà de la face antérieure des cylindres se termine par un poitrail auquel se trouve Qxé un appareil dit cow-catcher (chassevaches) qui sert à débarrasser la voie de tous les obstacles qui peuvent l'obstruer. Cet appendice obligé de toute locomotive américaine, qui rappelle par sa forme certains chasse-neiges employés en Europe, est à claire-voie ; il présente en général de O'^yOO & 1 mètre de haut avec une saillie d'environ l",50, et ne dépasse pas en largeur 2», 50.

Au moyen de cet appendice, la machine en marche peut projeter au large les blocs de pierre et les bestiaux qui lui feraient obstacle.

Pour permettre, sans détacher le chasse-pierre, d'attacher en cas

de marche en sens inverse le train à la locomotive, une barre d'attelage se trouve généralement fixée au milieu du poitrail; cette barre, lorsqu'elle ne sert pas, est repliée sur le chasse-pierre (pi. XIII, XV et XVII).

Il va de soi que les machines destinées tout simplement à faire des mouvements de gare [shifling etigines), ne sont pas munies de cet appareil.

Roiies^ et essieux (wheels and axles). — Les essieux ne présentent aucune particularité bien tranchée ; leurs proportions ressortent de quelques exemples que nous donnerons plus loin.

La portée de calage est parfaitement cylindrique. Le trou du moyeu de la roue est foré très juste, et Ton applique les roues sur Tessieu après Tavoir enduit d'huile et de céruse en exerçant une très forte pression. — Dans les ateliers d'Altoona sur le cheminde fer pennsylvanien,. la pression ne dépasse pas 20 tonnes; mais il y a des ateliers où elle atteint jusqu'à 35 et môme 40 tonnes.

Quant aux roues,, elles diffèrent essentiellement de celles que l'on emploie en Europe.

Après avoir déjà vu que les roues en fonte en coquille sont d'un emploi général pour les wagons, il ne paraîtra pas étonnant de retrouver ces mêmes roues en fonte dans les trucks formant le train antérieur des locomotives : on peut être surpris toutefois de rencontrer également des roues motrices en fonte.

Souvent le moyeu, les rais et la jante étant en fonte, le bandage seul est en acier. Ces bandages ont généralement 140 millimètres de large et 60 millimètres d'épaisseur.

La confiance bien justifiée par l'expérience que les constructeurs américains ont dans la fonte en coquille est si grande, que l'on munit souvent les roues motrices des locomotives à marchandises faites en fonte ordinaire de bandages en fonte en coquille de 80 millimètres d'épaisseur, sans toutefois dépasser pour ces bandages le diamètre de 1"»,22. On évite de pousser trop loin le serrage des bandages en fonte en coquille par application à chaud, et on les fixe généralement au moyen de 4 ou 6. vis dont les pointes pénètrent à l'intérieur du bandage. Le trou conique dans le bandage est plus grand que le cône de la vis d'attache, qui s'appuie, ainsi que le montre la figure 35, pi. IV, de façon & prévenir tout déplace ment vers Fextérieur.

Pour les roues dont le mentonnet est supprimé, la largeur du bandage est augmentée; elle est généralement portée à 0",150. A moins de demande spéciale, les constructeurs ne fixent le bandage sur la roue que par la pression qui résulte du retrait après sou application à chaud. Pour assurer le chauffage uniforme du bandage, on le chauffe dans un four annulaire et sous un manteau destiné à assurer l'uniformité du refroidissement.

On sait que l'emploi du gaz pour Tembattage et le désembatlage des bandages sur les roues des wagons ou des locomotives se pratique déjà depuis plusieurs années^ tant en Angleterre que sur le continent européen *.

Cet emploi présente toutefois en Amérique quelques particularités dignes d'attention. Ainsi, les couronnes dont les flammes du gaz d'éclairage s'échappent pour chauffer les bandages, au lieu d'être d*un diamètre invariable, sont, comme le montrent les figures 32 et 33, pi. lY, dans l'appareil de M. S. G. Reed de Boston, susceptibles non seulement de varier de diamètre, mais même d'être placées dans une position soit horizontale soit verticale, ce qui permet d'opérer sur des roues en place. La forme des brûleurs (papillons] est telle, qu'on peut se dispenser de l'insufflation de I*air dans le gaz, et atteindre néanmoins une température suffisante pour provoquer les dilatations voulues.

L'appareil de M. S. G. Reed n'est pas très coûteux, et il peut être employé pour des roues de divers diamètres. Ce sont 1& des avantages incontestables, qui dès 1870 lui ont valu son introduction dans les ateliers de divers chemins de fer et établissements de construction de locomotives. La consommation de gaz pour Tembattage d'un bandage de locomotive est^d'envîron 2»«,8 et les dépenses totales pour le désembattage de quatre bandages de roues de locomotives ne s'élèvent, pour main-d'œuvre et consommation de gaz, qu'à 8 fr. 75.

Le chemin de fer pennsylvanien qui ne se contente pas du serrage dû au refroidissement du bandage en fonte posé à chaud, empêche leMéplacement du bandage au moyen de 4 vis à pointes pénétrant, ainsi qu'il a été dit plus haut, de l'intérieur dans ce bandage. Pour les bandages en acier au contraire, pour lesquels on ne craint

1. Revue générale des chemins de fer, décembre 1880 (mémoire de M. B. Cohen}.

116 GlNOI}làME PARTIE. MATÉRIEL DE TRANSPORT.

pas de pixftduire une tension plus forte, cette Compagnie se contente du serrage dû au refroidissement et n'emploie pas de vis de fixation.

Ainsi que le montrent les dessins de la planche lY, les rais et les jantes des roues motrices en fonte sont creuses.

Une construction particulière des roues motrices brevetée par M. Riggs consiste à caler, au moyen de coins en bois d'hickoryy les bandages sur les jantes en fonte (pi. XIII).

La fixation des bandages par ce procédé est recommandée par les ingénieurs de la Compagnie du Pennsylvania R.R., qui attribuent à l'élasticité qu'assure le calage en bois les très grands parcours réalisés sur le réseau de cette Compagnie ^ .

Dë9 que l'on remarque que l'une des cales en bois se relâche, on opère le serrage en la lardant de petites cales en fer.

Dans toutes les roues motrices un soin particulier est apporté à bien équilibrer les masses en mouvement*. On y pourvoit, en partie lors de la fabrication en donnant plus de masse aux rais opposés à remplacement du tourillon de la bielle, en partie par Taddition après coup de contrepoids assujettis d'une manière invariable contre les jantes.

Cylindres. — Les cylindres sont placés extérieurement et ils ont leur axe toujours à peu près horizontal. Chaque cylindre est coulé d'une pièce avec la moitié du châssis d'assemblage, de sorte que les deux cylindres s'assemblent facilement. Les deux cylindres étant de plus parfaitement pareils, chaque cylindre peut à volonté être retourné et employé du côté opposé de la locomotive. Le même modèle suffit donc pour couler les deux cylindres, et une pièce de réserve peut indistinctement servir pour remplacer l'un ou l'autre (pi. XIX, fig. 8 à 13). Ce sont là des avantages incontestables, qui recommandent cette forme symétrique. La botle & vapeur est

1. Une roue motrice, munie d'un bandage en acier fixé suivant le système Riggs, a fait sur le chemin de fer de Pittsburg, Fort Wayne et Chicago, en ne passant que trois fois au tour, 357 335 kilomètres, et le bandage avait encore après ce service 41 millimètres d'épaisseur.

2. La locomotive 5andusApy, construite en 1837 par Thomas Rogers, avait déjà des roues motrices en fonte à rais et jante creux. Ce n'est qu'à l'opposé de la manivelle que les rais et une partie de la jante étaient pleins, afin de contrebalancer la manivelle et toutes les bielles qui s'y rattachent. Le brevet pris pour cette disposition date du 12 juillet 1837 ; il fait ressortir l'avantage que présente cette équilibration (eounterbalancing) au point de vue de la stabilité de la marche, de l'économie de force et de l'entretien de la locomotive aussi bien que de la voie.

coulée à part; c'est un simple châssis rectangulaire sur lequel se pose un couvercle. Par suite de cette disposition la table des tiroirs est aisément accessible; elle peut être dressée avec une grande facilité et avec toute la précision nécessaire. Le tuyau d'admission de chaque cylindre se bifurque de manière & ménager un orifice circulaire à chaque extrémité de la botte.

La coulée de ces pièces n'est certes pas facile, mais gr&ce à la bonne qualité de la fonte employée, on arrive & les couler d'une manière très satisfaisante.

• L'épaisseur des cylindres varie de 25 à 30 millimètres ; les couvercles se Gxent au moyen de 15 à 20 boulons.

Pistons. — Le corps des pistons est en fonte; les segments sont en bronze doublé de métal blanc. Les pistons sont fixés sur des tiges dont le diamètre assez faible s'explique par le choix de la matière employée; on emploie pour les tiges de pistons du fer laminé à froid S Qui, sorti du laminoir, ne passe même plus au tour, tellement sa surface est nette.

La tète du piston [crosshead)^ se trouve souvent guidée, ainsi que cela se pratique en Europe entre deux glissières [slides) . Beaucoup de constructeurs substituent toutefois à la double glissière une glissière unique placée au-dessus de la tige du piston. Il va de soi qu'en pareil cas, la tête du piston embrasse sur une grande longueur la glissière unique. Parfois aussi, il y a deux glissières, toutes deux placées au-dessus de la tige du piston.

Relevons en général la tendance louable des constructeurs américains, à réduire, autant que le permettent les considérations de résistance, les poids de tous les éléments du mécanisme, qui ont un mouvement alternatif, tels que bielles [connecting rods) et tôles de bielles [rod-heàds]. Les têtes des bielles sont en effet souvent d'une légèreté étonnante.

] . Le fer, après avoir été laminé à chaud en barres rondes, passe dans un bain d'acide qui enlève toute la couche oxydée ; puis ces barres sont plongé'^s dans un bain alcalin (eau de chaux), d'où elles sortent pour être relaminées à plusieurs reprises à froid. Au moyen de cette série d'opérations qui donnent au fer une structure fibreuse analogue a celle du fil de fer, on augmente sensiblement sa résistance, tout en lui donnant une forme absolument cylindrique, résultat que l'on n'obtient pas toujours, surtout pour les tiges de faible diamètre, avec le tour dont le travail tend à diminuer la résistance du fer au lieu de l'augmenter, comme le fait le laminage à froid.

CSénérateor de impewut.

Dans la locomotive américaine, le système de construction du» générateur de vapeur diffère plus ou moins de celui qui est appliqué en Europe.

En commençant par les matières employées, nous avons à constater l'exclusion presque générale du cuivre de la construction des boites à feu et des chaudières, et Temploi^de plus en plus répandu de la tôle d'acier & l'intérieur de la boite à feu et celui des tubes en fer dans le corps de la chaudière»

Nous voyons partout aux États-Unis attacher la plus grande importance à l'augmentation de la surface de chauffe directe, et sacrifier à l'augmentation de celle-ci l'étendue des surfaces de chauffe moins directes, telles que celles des tubes.

Les constructeurs américains se préoccupent d'autre part, plus qu'on ne le fait en Europe, ainsi que Ta remarqué M. A. HoUey, dans son intéressante étude sur les chemins de fer américains et européens*, des obstacles que rencontre la vaporisation de Teau dans des canaux étroits ou entre des parois trop rapprochées.

En pareil cas, les enveloppes métalliques, lorsqu'elles sont portées à une haute température, se trouvent en contact, non avec l'eau, mais avec la vapeur dégagée, que l'eau, en raison de l'exiguïté du passage, ne peut venir remplacer à mesure qu'elle se produit. Il en résulte à la fois une réduction sensible dans la puissance de vaporisation, et une dégradation plus rapide des parois des générateurs.

Aussi les constructeurs américains ne cherchent-ils pas plus à allonger les tubes pour accroître cette surface de chauffe indirecte, qu'à les multiplier pour diviser entre un plus [grand nombre de canaux les gaz de la combustion. Ce que les constructeurs visent surtout à obtenir, c'est la combustion parfaite et la mise en contact des produits de la combustion, à une très haute température et sur une très grande surface, avec les parois intérieures de la boite h feu.

De là, la grande longueur et souvent aussi la grande largeur des bottes à feu, et, par contre, la longueur moindre et le nombre relati-

1. American and European Railway Practice, by Aiezander L. HoUey, 1867^ ch. m (vaporisation).

vem6nt faible des tubes dans la locomotive américaine, quand on la compare à la locomotive européenne. Malgré le diamètre de ces tubes, souvent supérieur à celui qu'on leur donne en Europe, le diamètre du corps cylindrique de la chaudière peut donc être moindre dans la première que dans la seconde, tout en laissant plus d'espace entre les tubes.

Dans le but d'augmenter à la fois l'espace où se fait la combustion des gaz et la surface de chauffe directement en contact avec les gaz incandescents et non encore divisés, on fait souvent» ainsi qu'on le voit pi. XX, fig. 1 à 6, rentrer la plaque tubulaire dans l'intérieur du corps cylindrique de la chaudière, ce qui crée un espace supplémentaire pour la combustion.

Pour faciliter le dégagement de la vapeur et la circulation de l'eau entre le^ tubes, certains constructeurs, ainsi que par exemple ceux du chemin de fer de Louisville et Nashville, disposent les tubes par rangées verticales superposées (pi. XYI et XYIIl). Il en est même qui attachent à cette disposition une telle importance, qu'ils aiment mieux diminuer le nombre des tubes «n maintenant leur écartement, que de contrarier le dégagement de la vapeur par leur recouvrement en plan. Mais l'avantage incontestable de cette disposition des tubes qui rend en outre le nettoyage plus facile, n*a pas fait accepter cette superposition des tubes par toutes les compagnies de chemin de fer, et il y en a encore qui placent les tubes en quinconce, ainsi que le montre la Qgure 2, pi. XIY, qui se rapporte à une locomotive du Pittsbucg, Fort-Wayne et Chicago R.R.

La grille reçoit toujours une surface, qui, comparée à la surface de chauffe totale, pourrait paraître exagérée., mais dont les proportions rentrent en réalité dans les limites admises en Europe, du moment où l'on attribue à la surface de chauffe directe le coefficient admis en Amérique.

Toutes les dispositions de la chaudière, les grandes dimensions des grilles et du foyer, comme la faible longueur des tubes, concourent à activer la comhiistion et par suite la production de la vapeur; aussi celle-ci se dégage-t-elle en entraînant en assez forte proportion de l'eau en suspension. Les précautions nécessaires sont prises pour parer à cet inconvénient. Au-dessus de la botte à feu, c'està-dire à l'endroit où le dégagement de la vapeur est le plus actif, l'enveloppe extérieure est souvent surélevée au-dessus de celle du corps cylindrique, de manière à former un réservoir de vapeur plus

grand. En pareil cas, le raccordement de Tenveloppe extérieure de la boite à feu avec le corps cylindrique de la chaudière se fait en forme d'entonnoir, de manière à éviter les angles vifs.

Lorsque le dessus de Tenveloppe de la botte à feu se trouve au môme niveau que le corps cylindrique de la chaudière, il y a généralement deux dômes à vapeur, Tun au-dessus de la botte à feu, l'autre au-dessus de la partie centrale de la chaudière. Par surcroît de précaution, les dômes sont alors très élevés, et la prise de vapeur se fait dans le dôme de devant où la vapeur est plus sèche. La même disposition est adoptée pour les locomotives dans lesquelles l'enveloppe extérieure de la botte à feu descend à un niveau inférieur h celui du corps cylindrique de la chaudière.

Des détails particuliers de construction résultent de celte disposition générale des chaudières américaines : les armatures ou entretoises renforçant le ciel de la botte à feu, dont la dimension en longueur se trouve être très considérable, ne sont pas placées dans le sens de la longueur de la locomotive, mais dans le sens transversal; les ouvertures pratiquées dans la partie du corps de la chaudière qui entoure la botte à feu sont le plus souvent fermées, non par des cadres renforcés par des cornières, mais par l'emboutissement des tôles intérieures ou extérieures, ce qui n'enlève que juste la surface de l'ouverture à la surface de chauffe utile. Les raccordements inclinés dont nous venons de parler permettent à la vapeur, dégagée par la partie de la chaudière en contact direct avec le feu, de gagner plus facilement les dûmes.

Boîte à feu (fire box), — Dans les locomotives américaines, la botte à feu diffère notablement, comme on a déjà pu le voir, de la botte à feu européenne. Les différences ne doivent pas être attribuées uniquement au combustible dont on se sert aux États-Unis, car si l'anthracite joue un très grand rôle dans les états de l'Est, on emploie aussi sur un grand nombre de lignes le bois et la houille grasse, combustibles dont on se sert en Europe.

Les entretoises assurant l'écartement des deux enveloppes de la botte à feu sont on fer et ont 22 millimètres de diamètre ; elles sont espacées d'au plus 115 millimètres, et sont vissées et rivées & froid.

Les armatures du ciel de la boite à feu sont souvent formées de fer méplat de 115 millimètres de haut sur 8 millimètres d'épaisseur;

elles s'appuient, ainsi que nous l'avons déjà dit^ sur les faces latérales^ et ne sont jamais espacées de plus de 115 millimètres. Ces armatures laissent un intervalle de 36 à 38 millimètres entre leur face inférieure et la tôle qu'elles doivent renforcer, et avec laquelle elles sont reliées par des boulons dont les têtes sont tournées vers le bas, tandis que les écrous s'appuient sur des étriers longitudinaux passant par dessus les traverses. De plus, il Ty a des armatures qui rattachent le ciel de la boite à feu, tant au dôme qu'au corps cylindrique de la chaudière. L'ouverture pour la porte est obtenue par l'emboutissage des tôles formant l'intérieur de la boite à feu et l'enveloppe extérieure (pi. XIV, fig. I, et pi. XIX, fig. 3).

Des robinets de vidange sont toujours placés dans le bas de la boîte à feu.

Lorsque les machines sont destinées & brûler de la houille grasse, les constructeurs américains facilitent l'introduction de l'air audessus de la couche incandescente de combustible en faisant un certain nombre d'entretoises creuses. Ces entretoises creuses sont généralement placées en double rangée à une hauteur de 0»,25 à 0",30 au-dessus de la surface de la grille. Cette prise d'air supplémentaire est souvent maintenue même dans les foyers munis de grilles & secousse dont nous parlerons dans la suite, et qui assurent mieux que les grilles fixes la pénétration de l'air à tra* vers le combustible.

On a soin de n'employer que les meilleures tôles et de les recuire toujours avant leur mise en œuvre. Les mêmes précautions sont prises pour les cornières entrant dans la construction des chaudières, et s'il y a des cornières qui ont subi un travail de forge, on les fait recuire avant de les mettre en œuvje.

Nous donnons ci-ajprès un tableau indiquant les principales dimensions des boites à feu, ainsi que des surfaces de grille et de chauffe de diverses locomotives américaines, à la suite desquelles nous avons placé, pour servir de termes de comparaison, les dimensions correspondantes de quelques locomotives européennes..

DÉSIGNATION DES LOCOMOTIVES

DÉSIGNATION