RESSORT

CHARGB

adaise par

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knogrammes.

Les lames ou feuilles composant un ressort sont, ainsi que nous l'ayons dit, généralement amincies aux deux extrémités; leur longueur décroit de 18 à 22 centimètres; elles portent toutes en leur milieu une empreinte. En superposant les feuilles, toutes les empreintes s'engagent Tune dans Tautre, et l'étrier, qui embrasse en leur milieu les feuilles constituant un ressort, maintient cet emboîtement des empreintes, et empêche de cette façon les feuilles superposées de se déplacer dans le sens longitudinal. Pour que les feuilles ne se déplacent pas dans le sens transversal, elles sont souvent striées, et les parties saillantes d'une feuille s^engagent dans les rainures des feuilles contiguës.

L'assemblage de la moitié supérieure avec la moitié inférieure de chaque ressort elliptique est réalisé par l'enroulement des lames les plus longues sur des tiges formant charnières. Dans le cas de juxtaposition de plusieurs ressorts simples pour ne former qu'un seul ressort composé, ces tiges, ainsi que les étriers centraux, sont communes à tous les ressorts qu'elles servent à assembler [set ofsprings).

Les ressorts à boudin ou à volute (spircU springa) sont très variés. Il y en a qui sont simples, c'est-à-dire formés d'une seule tige en acier tordue en spirale. Cette tige a reçu les formes les plus diverses, et chaque forme est l'objet d'un brevet. Le plus souvent, ces tiges sont rondes, mais parfois la tige est à section triangulaire ou trapézoïdale. Dans ce dernier cas, la tige est enroulée de telle sorte que sa plus grande dimension se trouve dans la direction du rayon. M. Godley donne & la tige enroulée en spirale une section particulière. Elle est amincie & la fois à l'intérieur et vers l'extérieur (pLIV, lig. 30et3l).

Pour graduer la résistance des ressorts, et permettre à leur résistance de croître avec les efforts qu'ils peuvent être appelés & supporter, on a doublé, triplé et multiplié même au delà le nombre des spirales. Ces ressorts (nest springs) sont réunis entre eux par emboîtement, et ils entrent successivement en action au fur et à mesure de l'augmentation des charges. Tant que le wagon est vide, ce n'est que le ressort extérieur qui porte; au fur et à mesure de l'augmentation des charges, les ressorts intérieurs entrent successivement en action. Lorsqu'il y a deux ressorts, ils sont tournés en sens inverses. Pour obtenir des ressorts plus résistants que ne pourrait l'être un seul ressort, formé par des spirales concentriques, on

en assemble plusieurs entre eux, en les faisant porter sur des plaques communes (pi. IV, fig. 29). La crainte que ces ressorts en subissant des efforts trop violents ne puissent donner lieu à des chocs, résultant du contact des spirales, a conduit à interposer entre eux, soit du caoutchouc, soit de la laine. On est revenu aujourd'hui de ce mélange de matières élastiques. L'emploi de la laine, qui était surtout pratiqué par l'établissement de Middleton, présentait cet inconvénient, qu'en arrêtant la poussière et le sable, la laine comprise entre les ressorts finissait par empêcher le jeu des ressorts, tout en perdant elle-même ses propriétés élastiques.

Les ressorts constituant un ensemble se trouvent pris entre deux plaques en fonte portant des empreintes destinées à maintenir en place chaque ressort élémentaire. Tandis que certains constructeurs guident le mouvement des ressorts au moyen de tiges centrales, ou excentriques, partant de l'une des plaques et passant dans l'autre, il y a d'autres établissements qui munissent les deux plaques d'appui de rebords formant boites. Ces boîtes sont de diamètres différents, de sorte que l'une peut s'engager dans l'autre. Ces boîtes de fonte avec les plaques d'appui servent à la fois à guider les ressorts et à les mettre à l'abri de la poussière.

Pour ne pas trop augmenter le poids de ces bottes, on en fait les parois très minces. Il en résulte, malgré la qualité supérieure de la fonte employée, que ces boîtes cassent facilement et peuvent compromettre le jeu des ressorts. Aussi, depuis que l'emploi de la laine ou du caoutchouc entre les lames d'acier a été abandonné, on ne guide plus guère autrement que par des tringles les plaques d'appui. Lorsqu'un ressort est composé d'un grand nombre de spirales juxtaposées, il est moins nécessaire de les guider, et la tige centrale qui réunit les deux plaques sert surtout à' donner une tension initiale à tous les ressorts compris entre les plaques. Lesécrous qui servent à fixer ces tringles sont noyés dans des cavités que présentent les plaques d'appui, afin de permettre au jeu du ressort de se produire, sans jamais dépasser le niveau de ces plaques d'appui.

L'usine de Middleton emploie l'acier Bessemer et obtient de très bons résultjats. Un ressort de sa fabrication, formé d'une tige de 35 millimètres de large et de 13 millimètres de hauteur intérieure, réduite par un congé de chaque côté de la barre à une hauteur extérieure de 10 millimètres, se trouve ramené de la hauteur initiale de 0",120 à 0",090 par une charge de 6800 kilogrammes.

Ed somme, les constructeurs américains emploient beaucoup plus de ressorts dans leurs voitures que les constructeurs européens. Sans compter les ressorts à boudin .reportant la charge sur les balanciers, il y a, en effet, en considérant une voiture américaine comme équivalente à deux voitures européennes, trois doubles ressorts elliptiques, là où nos voitures n'en ont qu'un seul. Ce rapport de 6 à 1 s'élève à celui de 8 à 1, lorsque les ressorts du truck se composent de quatre ressorts doubles juxtaposés : le rapport est de 9 à 1, lorsque le truck est à trois essieux, etqùe chaque ressort est formé de trois ressorts elliptiques juxtaposés.

Ces grands soins apportés à la suspension n'ont pas seulement l'avantage de rendre les trépidations moins Fortes, et par conséquent, le voyage moins fatigant pour les voyageurs sur les chemins de fer américains, et cela, malgré l'état souvent assez défectueux de la voie; mais encore Tentretien et la durée du matériel, tant fixe que roulant, se trouvent placés, grâce à cette suspension meilleure, dans des conditions très avantageuses.

La multiplication des ressorts a de plus l'avantage d'augmenter la sécurité, en réduisant les chances de rupture de ressorts, et atténuant en même temps les conséquences de cette rupture. En somme, les ressorts constituent dans les voitures américaines un élément digne d'attention, et fournissent de bons exemples à suivre.

Bottes é, graisse et csslenz.

Boîtes à graisse et coussinets [Journal boxes ^ Journal bearlngs). — Ce n'est ni dans les bottes & graisse, ni dans les coussinets, que l'on rencontre des différences notables avec ce qui se fait en Europe.

Le lubrifiant dont on se sert généralement est liquide; c'est du pétrole ou bien de la graisse liquide [lard cil) que l'on emploie pour le graissage.

La forme que l'on donne aux boites à graisse est très variée; leur trait caractéristique, c'est le réservoir à huile au-dessous de la fusée, qui contient de la laine imbibée d'huile pour graisser l'arbre.

Un soin particulier est apporté à empêcher la poussière de pénétrer dans la botte. Le couvercle par lequel on verse l'huile s*applique hermétiquement, et un ressort maintient la fermeture. Vers Textérieur, la botte à graisse a une double paroi. Dans Tin-

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tenralle des deux parois, on place quelquefois une rondelle en bois. La boite à graisse ordinaire se voit pL lY, flg. 16 & 19.

Les dispositions des bottes à graisse présentent du reste une grande variété, et l'association des car builderSy qui, ainsi que nous le verrons ci-après, a proposé avec succès l'adoption d'un type pour les essieux et fusées, a fait des efforts pour faire adopter la botte à graisse et les plaques de garde pour voitures dont nous donnons pi. lY, fig. 1 à 15 tous les détails. — Dans cette botte à graisse normale {St4mdard journal box) proposée par l'association des constructeurs de wagons, il se trouve, entre le coussinet en métal et le dessus de la botte à graisse, une cale, qui facilite l'introduction du coussinet, et <jui assure par sa surface sphèrique une répartition égale de l'usure sur toute la longueur de la fusée.

Les coussinets n'embrassent généralement que le tiers environ de la circonférence de la fusée ; ils présentent à leur jonction avec la botte à graisse une rainure assez profonde, pour permettre au jeu de l'essieu dans l'ouverture de la botte à graisse d'assurer l'introduction du coussinet entre la fusée et la botte à graisse.

On se sert de bronze au phosphore pour la fabrication des coussinets*; comme c'est naturellement la partie centrale qui s'use le plus, on donne aux coussinets, en leur milieu, une épaisseur bien supérieure à celle des côtés ; cette épaisseur atteint 26 millimètres, et on ne retire guère les coussinets que lorsque l'épaisseur au sommet s'est réduite à 8 ou 10 millimètres. Dans ce cas, le poids initial de 4 à 5 kilogrammes se trouve réduit souvent de plus d'un demikilogramme.

La longueur des coussinets étant de 8 & 10 millimètres moindre que celle des fusées, mesurée entre les rebords, ils permettent un certain déplacement de l'essieu dans le sens de sa longueur.

Essieux et fusées {axïes, joumals) — La variété dans les dimensions données aux essieux et à leurs fusées n'est pas moindre en Améque qu'en Europe.

1. Le bronze au phosphore exige des soins particnliers; aussi les grands établissements même préfèrent-ils souvent faire fabriquer ces coussinets an dehors par des fondeurs spéciaux. On donne un poids de cuivre égal au poids du bronze que Ton commande, et Ton paye en sus de 80 à 90 centimes par kilogramme. Le moulage de ces pièces se fait à la mécanique. Un mouleur avec son aide peut en mouler près de 250 par jour, en sorte que le moulage coûte 10 centimes par pièce.

CHAP. XIV. — VOITURES ET WAGOlfS. 41

L'état généralement peu satisfaisant de la voie et la charge considérable par essieu nécessitent des dimensions d'autant plus fortes, que les essieux et les roues sont les éléments de la voiture qui reçoivent directement sans intermédiaire élastique tous les chocs.

Ainsi que le montre la figure (i, pi. III, les essieux des voitures à voyageurs du chemin de fer de Pennsylvanie ont en leur milieu un diamètre de 0^,103; au droit des roues» le diamètre est de 0"',1S1, et les fusées dont la longueur, de rebord & rebord, est de 0°',179, ont 0>*,083 de diamètre.

Le chemin de fer de Louisville-Nashville, dont la voie était, il y a peu d'années encore, loin d'avoir atteint le même degré de perfection que la voie du Pennsylvania R.R., et dont la largeur de voie est de 1",&25, soit de 9 centimètres supérieure à celle de ce dernier chemin de fer, donnait, ainsi que l'indique la figure il, pi. III, aux essieux des voitures h voyageurs, un diamètre de 0"',096 au milieu, et 0"",! 12 au droit des roues. Les fusées avaient 0"',084 de diamètre et 0",1525 de longueur^

Les essieux et les fusées des wagons à marchandises n'étaient pas moins variés que ceux des voitures à voyageurs. Au fur et àmesure que les transports en transit ont pris plus d'importance, on a reconnu la nécessité d'une certaine uniformité, principalement pour les essieox des wagons de marchandises.

Tant pour obvier à la grande variété des dimensions des essieux, que pour faciliter par l'uniformité, aux établissements métallurgiques, la fabrication en réserve des essieux pour wagons, l'association des constructeurs de wagons a arrêté en 1879 un type, que nous reproduisons pi. lY, fig. 20, et qui s'applique aussi bien aux wagons qu'aux tenders.

Au milieu, cet essieu a un diamètre de 98 millimètres ; au droit des roues, le diamètre est de 124 millimètres. — Les fusées ont entre rebords 178 millimètres de long et 95 millimètres de diamètre.

L'essieu auquel on s'est arrêté est donc, ainsi que le prouvent ces chiffres, très rapproché des plus forts essieux employés jusqu'alors ; mais, grftce & l'avantage que trouvent les usines à pouvoir fabriquer cet essieu d'avance, il ne coûte guère plus cher que les essieux bien plus faibles qu'employaient autrefois les compagnies nouvelles, visant i une grande économie et n'ayant que des trains marchant à de faibles vitesses.

On ne saurait du reste perdre de vue que sur ces lignes nouvelles, généralement à faible trafic, malgré la faible vitesse de marche, et les charges modérées que reçoivent les essieux, l'état défectueux de la voie augmente les chocs, et soumet les essieux à des efforts aussi considérables que ceux auxquels se trouvent exposés les essieux, plus chargés et roulant à des vitesses plus considérables, des wagons qui circulent sur les voies mieux entretenues des lignes anciennes à fort trafic.

Ce qui a été dit au sujet de la grande variété des essieux, s'applique également aux fusées. Pour les fusées aussi, on s'est généralement rallié aux dimensions proposées par l'association des car builders. Des observations minutieuses ont prouvé que, sous les mêmes charges et dans les mômes conditions d'entretien et de graissage, les anciennes fusées de 82 millimètres de diamètre, et 140 millimètres de longueur, s'échauffaient, tandis que la fusée normale de 95 millimèties de diamètre et 178 millimètres de longueur échappe complètement à cet inconvénient. Une expérience, faite avec beaucoup de soin par M. Garey, sur le New-York et Harlem R.R., a démontré une fois de plus l'avantage des fusées plus fortes et plus longues. Dans l'un des trucks d'un wagon à bagages, il y avait un essieu avec des fusées de 95 millimètres de diamètre et 178 millimètres de- longueur, et un autre essieu avec des fusées de 88 millimètres de diamètre et 164 millimètres de longueur. Lorsque les roues, après avoir parcouru 105 832 kilomètres, durent être retirées, on trouva que les grandes fusées avaient perdu 0"",8 de diamètre bien uniformément, sur toute leur longueur, tandis que les autres fusées plus faibles avaient leur diamètre réduit d'environ l""»,6 avec une usure plus forte vers le milieu de la fusée que vers les deux bouts.

En comparant d'ailleurs les essieux et fusées des wagons à marchandises aux pièces similaires des voitures à voyageurs, on ne relève que de faibles différences.

On trouvera ci-après réunies dans un tableau les principales dimensions des essieux et fusées employés, tant par les compagnies de chemins de fer proprement dites, que par les compagnies possédant un matériel roulant circulant sur divers réseaux. A titre de renseignement historique, nous donnons celles de l'essieu des wagons du chemin de fer de l'Erié, avant que sa largeur de voie fût réduite de 1",83 à 1",44.

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