RAYON

du

raccordemeut

avec la surface

de roulement.

millimèlres.

Le rayon de courbure du raccordement de la surface de roulement du rail avec ses faces latérales varie beaucoup, mais il est généralement inférieur à celui de raccordement du mentonnet avec la surface de roulement des bandages. Ainsi le Pennsylvania Rail Road donne à ses rails des profils arrondis par un arc de cercle de 9"»,6 de rayon ; sur le New-York Central et Hudson River R.R., ce rayon est de 8 millimètres seulement.

Les rails étant généralement posés sans devers^ les roues neuves ne portent que sur l'arête intérieure du rail^ ce qui contribue à h&ter Tusure de bandages et la disparition de leur conicité.

tionnements & la suite desquels les essais qui en ont été faits ont pleinement réussi.

.Nous donnons pi. lY, flg. 22, le dessin d'un essieu tel que le fournit la MiUimore Ca/r Axle Company.

Les roues A ne sont pas calées sur Tessieu B ; cet essieu est logé dans un tube en fer C, portant à chaque extrémité un manchon D en fonte, coulé sur ce tube pour être bien invariablement relié & celui-ci. Ce tube^ muni des deux manchons D, peut tourner autour de Tessieu, et des coussinets en bronze E sont introduits de chaque côté pour faciliter la rotation des manchons autour de Tessieu. En raison des flexions que peut subir l'essieu, on a donné une forme sphérique à ces coussinets, ce qui a nécessité l'addition des petits anneaux F, tenus en place par les rondelles 6, que Ton fixe au moyen de vis et qui, en débordant sur le moyeu de la roue, maintiennent celle-ci entre la saillie du manchon et la rondelle. Les extrémités de l'essieu B reposent dans les boîtes H, avec lesquelles elles sont invariablement reliées par les broches I qui empêchant toute rotation de l'essieu même. Le réservoir K de la boîte renferme de l'huile, qui s'introduit par un petit orifice 0, dans le canal central L, et, de là, dans le canal descendant M, pour graisser la face de contact entre le coussinet et le manchon. L'excédent d'huile passe dans la face de contact entre le moyeu de la roue et la surface extérieure du manchon D, et de là dans le réservoir N.

En ligne droite, c'est-à-dire lorsque les deux roues du même axe ont le même chemin à parcourir, les roues ne tournent pas sur les manchons, mais le manchon entier DCD tourne autour de l'essieu. Dès que le véhicule muni d'un essieu Miltimore s'engage dans une courbe, l'une des roues commence à tourner autour du manchon, et prévient ainsi tout patinage et tout effort de torsion dans l'essieu.

La compl'.cation de cette construction, et le prix élevé qui en est la conséquence, expliquent le peu d'emploi que l'on a fait jusqu'ici de ce genre d'essieux, qui pourtant, dans des essais qui ont duré plusieurs années, ont été reconnus exempts des dangers que présentent généralement les roues folles, tout en diminuant les résistances à la traction.

Les courbes des tramways établis dans l'intérieur des villes étant forcément très raides, Tidée de rendre les roues d'un même essieu indépendantes a conduit M. S. L. Harrison^ de San Francisco, à proposer pour les essieux des voitures de tramways, une construc-

tion qui rappelle celle dont nous venons de parler, avec celte différence» toutefois, que l'essieu même n'est plus fixe, et que le manchon ne règne que sur une moitié de la longueur de l'essieu. L'une des roues est calée sur l'essieu, l'autre sur le manchon, qui peut tourner avec elle autour de l'essieu. L'essieu porte, au milieu, ainsi que le montre la figure 21, pi. IV, un bourrelet contre lequel un rebord du tube formant manchon est arrêté.

Roues (Wheels). — Un fait qui surprend à première vue dans le matériel roulant américain, c'est l'emploi presque exclusif des roues en fonte coulées en coquille.

Tandis qu'en Europe la roue en fonte n'est tolérée que pour les wagons & marchandises, et que, sur certains chemins de fer, les wagons à marchandises à roues en fonte sont rigoureusement exclus des trains mixtes, on n'hésite pas à étendre, en Amérique, l'emploi de la fonte aux roues des voitures et wagons de toute nature.

Les roues en fonte sont employées sans inconvénient en Amérique, avec des diamètres moindres que ceux que l'on donne généralement aux roues des voitures & voyageurs en Europe, pour porter des wagons plus lourds que les nôtres, sur des voies moins bien entretenues, et dans des trains marchant & toutes les vitesses, c'està-dire dans les trains de marchandises marchant & environ 15 kilomètres à l'heure, aussi bien que dans les trains de voyageurs atteignant et dépassant même 100 kilomètres à l'heure, et l'on n'hésite pas & faire agir sur ces roues en fonte les freins les plus puissants. On doit donc admettre, qu'où bien l'appréhension que provoque remploi des roues en fonte en Europe n'est pas fondée, ou que les roues en fonte américaines sont supérieures à celles que l'on fabrique en Europe.

Il y a lieu de croire, qu'à l'heure qu'il est, la différence de qualité, entre les roues fabriquées en fonte en Amérique, et celles fournies par les établissements spéciaux en Europe, tend à diminuer considérablement, grâce aux perfectionnements empruntés à l'Amérique, dont l'effet est de diminuer la part d'influence qu'il faut attribuer à la qualité supérieure des minerais servant à fabriquer la fonte américaine sur la résistance des roues.

Celte qualité supérieure de la fonte brute, et la vitesse très modérée des trains au début de l'ère des chemins de fer, ont certes contribué à encourager tout d'abord l'emploi de la fonte pour les roues des

wagons ; mais remploi de la fonte une fois admis, la fabrication a dû s'en perfectionner notablement, pour permettre à ses produits de se prêter aux exigences toujours croissantes du service, notam ment à l'augmentation de la charge des essieux et de la vitesse de la marche des trains.

Un coup d'œil rétrospectif sur la fabrication des roues en fonte présente à ce titre un certain intérêt.

Les premières roues en fonte coulées en coquille ont été fabriquées en Amérique en 1832, par Ross Winans, à Baltimore, et par Jonathan Bonney et C*'' & Wilmington. Ces roues étaient à rais plats, et le moyeu était divisé en plusieurs segments, afin d'éviter les tensions inégales dans le corps des rais. Des fretles en fer rétablissaient la solidarité des éléments constituant le moyeu.

Malgré cette précaution, les ruptures de rais furent fréquentes, et donnèrent lieu à une série d'essais dans lesquels on chercha à relier la jante coulée en coquille au moyeu en fonte ordinaire, soit par des rais en fer forgé, soit par des parois pleines formées par des tôles» et noyées de part et d'autre dans la fonte. Ce n'est qu'en 1S36, que M. Tiers, de Philadelphie, fabriqua des roues, où la jante et le moyeu coulés d'une pièce étaient reliés par une paroi pleine de même métal.

En 1838, M. Geo. G. Lobdell prit un brevet pour la fabrication des roues en fonte coulées en coquille, à parois doubles. Ces roues, connues dans la suite sous le nom de roues de l'usine de Bush et Lobdell, présentaient déjà une très grande solidité. Les deux parois convexes vers l'intérieur, coulées d'une pièce avec la jante et le moyeu, donnaient toutefois naissance & des tensions dangereuses dans le moyeu, et l'on divisa pour ce motif le moyeu, non plus en sections, mais en deux parties dans le sens transversal.

M. E. A. Lester revint ensuite en 1844 aux roues & simple paroi, à laquelle il donnait une surface ondulée. En 1845, M. Geo. W. Ëddy combina les avantages des roues à double paroi de Lobdell, et des roues à paroi unique de Lester, en conservant dans les roues & double paroi la forme convexe, pour la paroi intérieure, mais en donnant des ondulations à la paroi extérieure. Gr&ce à cette combinaison, il arriva à faire de bonnes roues sans diviser en deux le moyeu auquel se rattachent les deux parois.

Ainsi que l'indique Ténumération de ces types essayés, toutes les études étaient déjà dirigées vers le choix de la forme à donner aux

roues, pour réduire le plus possible les tensions résultant du refroidissement inégal que subissait la fonte dans les moules à coquille, c'est-à-dire dans les moules dont la partie correspondant à la surface de roulement de la jante est formée par un corps très bon conducteur de la chaleur (de la fonte), tandis que tout le reste du moule est en sable.

C'est à M. Whitney, de Philadelphie, que revient le mérite d'avoir assuré la réussite de la fonte en coquille, en détruisant par un refroidissement très lent les tensions qui se produisent dans les pièces coulées par ce procédé. C'est en 1848 qu'il construisit le premier four & réchauffer. L'efficacité de ce refroidissement lent une fois établi, on s'est souvent borné à recouvrir les roues, au sortir de leur moule, de sable dans lequel elles refroidissent d'une manière lente et graduelle.

Bien qu'ainsi l'influence de la forme sur la bonne fabrication des roues eût été diminuée, la meilleure forme à donner aux roues n'en resta pas moins, même après 1848, la grande préoccupation des ingénieurs américains.

La forme pour laquelle M. Nathan Washburn a pris un brevet en 1850, mérite d'être tout particulièrement citée (pi. XXXVIII, flg. 10 et 11); elle présente les avantages des roues à double paroi, tout en en écartant les inconvénients. La paroi est en effet simple près du bandage et devient double pour mieux se rattacher à la masse du moyeu.

Les bons résultats des roues en fonte ne tardèrent pas à en généraliser l'emploi. Le fait que toute fonte ne se prête pas à la fusion en coquille, en limitant le nombre des usines capables de produire de la bonne fonte par ce procédé, tendit à restreindre pour cela remploi de ces roues. De plus, la fonte au bois étant essentiellement propre à durcir sur une grande profondeur sous l'inQuence de la coquille, on voyait, avec les progrès que faisait l'emploi du coke et de l'anthracite pour la fabrication de la fonte, approcher le moment où la qualité des roues allait baisser.

Les études approfondies de M. 6. Hamilton conduisirent ce métallurgiste distingué à trouver des mélanges donnant à la fonte, par l'addition d'une certaine quantité de fer et d'acier, des qualités comparables à celles des meilleures fontes au bois pour la fonte en coquille, comme par exemple à celles de Bamum et Richardson & Salisbury (Connecticut). Les chances de malfaçon dans des opéra-

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tiens qui exigent des soins particuliers pour le dosage des divers éléments restent toutefois une cause de la préférence donnée aux roues coulées en fonte de qualité supérieure*.

Les chemins de fer du Canada ont suivi Texemple de ceux des États-Unis, et les roues en fonte y trou vent également une application générale. Au début, ces roues étaient principalement fournies par des usines des États-Unis, mais, à l'heure qu'il est, le Canada possède des usines fabriquant des roues en fonte qui ne le cèdent «n rien à celles provenant de ces dernières usines.

A Montréal, l'établissement de M. Dougall et C**, qui n'emploient guère que de la fonte au bois soufflée à froid, fournit d'excellentes roues à double paroi, qui, pour un diamètre de 0",84, pèsent 243 kilogrammes et coûtent 60 francs. L'établissement de J. Harris et 0« vendait en 1876 les roues du môme diamètre 63 francs. L'usine de Toronto dite Tffronto-Car-Wheel Compcmy arrive & donner à ses roues en fonte un durcissement parfait et uniforme sur 12 ou 15 millimètres de profondeur, et nous avons vu des roues de tender, ayant O'^JQS de diamètre, qui» après un parcours de 195 000 kilomètres, ne montraient qu'une usure très faible et uniforme. Cette usine, qui déclare également n'employer que de la fonte au bois soufflée à froid, produit en moyenne par jour 300 roues. Elle donne aux roues la forme qu'on demande, mais elle fait de préférence les roues pour tender qui ont 0">,70 de diamètre, à rais creux, tandis que les roues pour chemins de fer à voie étroite sont à parois pleines. Ces dernières roues pèsent 153 kilogrammes et coûtaient, •en 1876, environ 60 francs; les roues pour tender étaient cotées 75 francs l'une.

Nous avons résumé dans le tableau suivant les principales données relatives à quelques grands établissements fabriquant des roues en fonte. Les prix que nous y mentionnons ont été relevés en 1876. Les prix des roues étaient, au commencement de Tannée 1880, à peu près les mêmes qu'en 1876; dans l'intervalle, ils avaient subi une baisse d'environ 25 pour 100.

1. Nous donnons dans une annexe quelques détails sur la composition de la fonte pour la fabrication des roues coulées en coquilles en les empruntant aux publications et aux textes des breyets de H. G. Hamilton.

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