LOCOMOTIVES

(l'est la découverte des machines à vapeur à haute pression qui a rendu possible la construction des locomotives et leur emploi pour traîner les convois les plus lourds sur des routes pourvues de rails en fer. Dès que la machine à vapeur fut eu usage dans les ateliers et les usines, on chercha à utiliser cette force mécanique pour la traction des véhicules. On lit. à cette époque, des essais pour construire des voitures à vapeur roulant sur les routes ordinaires.

En 1769. un officier suisse, nommé Planta, avait jjroposé d'appliquer la machine à vapeur à la traction des véhicules sur les routes ordinaires. Un ingénieur français, né à Void, eu Lorraine, nommé Joseph Cugnot, poussa plus loin ce ]iro- Jet. car il construisit un chariotà vapeur qui fut expérimenté, en 1770. en présence de M. deChoiseul. ministre de Louis XV, et du cél(;l)re général nriheauNal. l'un des créateurs de l'artillerie moderne. .Mais la machine à vapeur, telle qu'elle existait à cette époque, ne pouvait en aucune manière s'appliquer à cet usage, car la quantité d'eau que l'on pouvait admettre sur le chariot étant très-peu considérable, il aurait fallu sar-

LA VAPEUR

rèter tous les quarts d'heure pour renouveler la provision d'eau de la chaudière.

La figure 128 représente le chariot à vapeur de Cugnot. La cliaudière, munie de son fourneau, est placée à la partie antérieure. La vapeur fournie par cette chaudière se rend, au

FJg. 128. Chariot à vapeur construit par Cugnot eu iTio.

moyen d'un tube, dans deux cylindres dont les pistons viennent agir sur les deux roues antérieures du char, qui sont seules motrices. Le frottement énorme des roues contre le sol. qui aurait opposé trop de résistance à la force motrice, et la très-mauvaise disposition de l'appareil à vapeur, devaient empêcher la réussite de ce primitif engin de locomotion par la vapeur.

Ces premiers essais ne pouvaient aboutir à un résultat utile que par le perfectionnement des machines à vapeur et la découverte des machines à haute pression.

Kn .Vmérique, Olivier Evans, l'inventeur de la machine à vapeur ù liante pression, soccupa, vers 1790. de construire (les voitures à vapeur marchant sur les routes ordinaires, à laide dune machine à haute pression : mais il n'obtint aucun résultat pratique avantageux.

C'est en Angleterre f{ue l'on réussit pour la première fois à retirer quelques avantages de l'emploi de la vapeur dans la locomotion. Trevithick et Vivian, constructeurs dans le comté de Cornouailles, eurent le mérite de cette ]H'emière tentative. lis obtinrent le succès qui avait mantpié en 1790 à Olivier Evans, parce que, après avoir échoué, comme leur prédécesseur, dans le ])rojet de lancer les voitures à vapeur sur les roules ordinaires, ils eurent Ihcureuse idée dappliquer la

même machine locomotive sur les chemins à rails de fer qui étaient en usage dès cette époque dans plusieurs manufactures et mines de l'Angleterre.

Sur les routes ordinaires, beaucoup d'obstacles nuisent à la rapidité de la marche des voitures. Les roues rencontrent une grande résistance par le frottement considérable qu'elles exercent contre le sol élastique qu'elles pressent. Si le sol est sablonneux ou caillouteux, il présente des inégalités de niveau qui font perdre une partie de la force motrice à surmonter ces petites pentes accidentelles; enfin, les ornières du chemin opposent des difficultés à la régularité de la marche.

Pour diminuer le plus possible la résistance que présente le sol inégal des routes, les Romains avaient imaginé de paver en pierre très-dure et peu élastique les parties des voies publiques les plus fréquentées. Mais ce pavage était dispendieux et il ne fut employé chez les anciens que dans de rares circonstances.

Vers le dix-septième siècle, on commença à faire usage en Angleterre, pour les travaux des mi nés, d'ornières de bois disposées le long des routes, afin de diminuer le frottement des roues. On posait sur le sol des madriers en ligne non interrompue, formant une sorte d'ornière dans l'intérieur de la- (juelle circulaient des chariots dont les roues étaient garnies d'un rebord qui les maintenait constamment dans l'ornière de bois.

Comme la résistance du bois n'est pas considérable, ces ornières artificielles s'usaient assez promptement. On prit donc le parti de les remplacer par des ornières en fonte. Plus tard, enfin, grâce à la diminution du prix du fer, ce métal fut substitué à la fonte; c'est vers l'année 1789 qu'eut lieu cette heureuse substitution.

Les chemins à ornières de fer ainsi établis furent en usage, à partir de cette époque, dans beaucoup de mines et de manutactures de l'Angleterre. La traction des chars ou wagons se faisait par des chevaux.

C'est en 1804 que les constructeurs Trevithick et Vivian eurent l'idée de remplacer les chenaux, sur les chemins de fer

LA VAPEUR

des mines, joar leur locomotive à vapeur, qu'ils avaient vainement essayé de lancer sur les routes ordinaires. Placée sur des rails, cette machine à vapeur mobile put traîner, outre son propre poids, quelques wagons chargés de houille.

La figure suivante représente la locomotive de Trevithick et Vivian. Au milieu est le corps cylindrique de la chaudière

Fig. 129. Première locomotive construite en Angleterre par Trevithick et Vivian.

({ui envoie la vapeur dans deux cylindres placés obliquement au-dessus des roues antérieures, qui sont seules motrices. Le foyer est contenu dans le même corps cylindrique, au-dessous de la chaudière. Quelques mines de houille adoptèrent ces premières locomotives sur leurs railways.

Une découverte capitale fut faite en 1813 par un ingénieur anglais, M. Blacket, qui constata que, quand le poids d'une locomotive est considérable, ses roues ne glissent point sur la surface unie du rail. Cet ingénieur reconnut par l'expérience que, grâce aux aspérités qui existent toujours sur la surface des rails, quelque polie qu'elle soit, les roues peuvent y prendre un point d'appui qui leur permet d'avancer. On avait pensé

jusque-là que les surfaces de la roue et du rail étant extrêmement polies toutes les deux, la roue devait tourner sur place, ou du moins n'avancer sur le rail qu'en perdant par le glissement ou le paliiiemcnl une quantité énorme de force. Les expériences de M. Blacket démontrèrent qu'en donnant à la locomotive un poids de plusieurs tonnes, on pouvait triompher de ce glissement, et ne perdre par le patinement de la roue qu'une petite quantité de force.

Cette découverte eut pour résultat de donner de la faveur à l'emploi des locomotives sur les routes ferrées alors en usage pour le service des mines. En 1812, George Steplienson con-

Fig. 13j. Locomotive construite par George Steplienson en 1812.

struisit une locomotive qui fonctionna avec un certain avantage sur le chemin de fer des usines de Killingworth.

Mais la découverte qui provoqua directement, on peut le dire, la création des chemins de fer actuels, est due à un ingénieur français, M. Seguin aîné, d'Annonay. En 1829, M. Seguin construisit la première chaudière à tubes, forme particulière de chaudière à vapeur dans laquelle la surface de chauffe, étant extraordinairement étendue, permet de produire dans un temps donné une quantité prodigieuse de vapeur.

La figure 131, qui montre la coupe d'une chaudière dite tubulaire, fait comprendre les avantages de cette disposition pour produire une grande quantité de va})eur avec une faible masse de liquide. Le foyer F échaulfe lair qui, pour s'échap-

LA VAPEUR

per dans le tuyau de la cheminée G, est forcé de traverser des tubes étroits longitudinaux. L'eau occupe l'intervalle de

JLJ'L

Fig. 131. Coupe d'une chaudière tubulaire.

ces tubes ; présentant ainsi une surface considérable à l'action de la chaleur, elle entre promptement en ébullition, et produit une^énorme quantité de vapeur en un espace de temps

ïig. 132. La Fusée, locomotive de George et Robert Stephenson, (coupe de la chaudière.)

très-court. Or, la force dune machine à vapeur dépendant de la quantité de vapeur qu'elle i)eut recevoir, on voit que la

chaudière dite lubulaire doit être d'un grand secours pour augmenter la force d'une machine à vapeur. L'emploi des chaudières tubulaires sur les locomolives accrut extraordinairement la puissance de cet appareil moteur.

En 1830, eut lieu à Liverpool, en Angleterre, l'événement qui détermina la création des chemins de fer européens. Les directeurs du chemin de fer de Liverpool à Manchester se décidèrent à adopter pour le service de ce chemin l'usage des locomotives, au lieu de machines à vapeur fixes destinées à remorquer les wagons, comme on l'avait d'abord projeté. Ils ouvrirent alors un concours public, où tous les constructeurs de l'xingleterre furent invités à présenter des modèles de locomotive. Le prix fut décerné à la locomotive la Fusée, de George et Robert Stephenson. La supériorité que cette machine montra sur les autres locomotives qui figuraient dans ce concours, tenait àce que le constructeur avait adopté les c/iaurfières à tubes de M. Seguin.

La figure précédente représente la locomotive de George et Robert Stephenson, la Fusée.

Les locomotives destinées au chemin de fer de Manchester à Liverpool furent construites sur le modèle de la Fusée. Les avantages de ce système de locomotion se manifestèrent dès lors avec une telle évidence, que ce chemin de fer, qui n'avait été construit que pour transporter les marchandises, fut bientôt consacré au service des voyageurs.

Le grand succès du chemin de fer de Liverpool à Manchester décida l'adoption générale du système des voies ferrées dans toute l'Europe. L'Angleterre, la Belgique, l'Allemagne, enfin la France et les autres nations européenhes, se sont couvertes, dans l'espace de dix ans, de 1840 à 1850, d'une immense étendue de ces voies nouvelles, qui, dans tous les pays, ajoutent à la fortune publique, et procurent au commerce et à l'industrie des avantages incomparables. On a dit que les chemins de fer produiraient dans la société actuelle une révolution analogue à celle qu'à amenée au quinzième siècle la découverte de limprimerie, et cette assertion na rien d'exagéré.

^if

LA VAPEUR. 231

La locomotive est une machine à vapeur à haute pression, qui se traîne elle-même, et qui dispose de son excès de puissance pour remorquer, outre sa charge d'eau et de combustible, un nombre plus ou moins considérable de véhicules composant un convoi.

La figure 13^ représente en coupe les éléments essentiels d'une machine locomotive. L'appareil moteur est représenté par le cylindre A, dont la tige 6, attachée au piston a et pourvue d'une seconde tige, ou bielle articulée ce, vient agir sur l'un des rayons «d'une des roues 7n pour pousser en avant cette roue sur les rails. Deux appareils moteurs du même genre sont disposés sur les deux côtés de la locomotive, et viennent agir chacun sur chaque roue motrice ; cette double impulsion détermine la progression du véhicule sur les rails.

Mais comment est disposé le mécanisme de l'appareil à vapeur pour produire, dans l'espace si resserré de la locomotive, l'énorme puissance nécessaire pour entraîner de lourds convois avec une vitesse qui va facilement jusqu'à dix lieues par heure? C'est ce que montre dans la même tigure la coupe de l'appareil de vaporisation de la locomotive.

La machine locomotive est une machine à vapeur à haute pression, c'est-à-dire dans laquelle la vapeur n'est point condensée. Voici l'appareil de vaporisation et l'apjjareil moteur où les cylindres à vapeur sont disposés sur cette machine.

Le foyer est placé en M ; cet espace est divisé en deux parties par la grille verticale qui sert de support au combustible. (Vest le cendrier ; M le foyer proprement dit, où brûle le coke ou la houille.

La chaudière, ([ui occupe à elle seule presque toute l'étendue du véhicule, est de forme cylindrique ; elle est traversée par un grand nombre de tubes horizontaux ; le nombre de ces tubes, sur une locomotive ordinaire, est de plus de cent. Ces tubes, qui constituent la cause de l'énorme puissance de vaporisation des chaudières des locomotives, servent à donner passage au gaz et à la fumée qui se forment dans le foyer, et à multiplier considérablement les surfaces exposées à l'action du feu. Après avoir traversé ces tubes, les gaz résultant de la combustion s'échappent dans l'espace 0, c'est-à-dire dans

la boiie à fumée, et se dégagent au dehors par la cheminée P. Traversant ces tubes, avec la température très-élevée qu'ils ontprisedans le foyer, ces gaz échauffent très-rapidement l'eau

de la chaudière, qui remplit les intervalles qui les séparent; la chaleur se trouve ainsi communiquée sur mille points à la

LA VAPEUR. 233

fois à l'eau, qui entre en ébullition avec une très-grande rapidité, et fournit, dans un très-court espace de temps, une quantité de vapeur prodigieuse. Or, la force dune machine à vapeur étant proportionnelle à la quantité de vapeur qui est dirigée dans un même espace de temps dans le cylindre, cette circonstance, c'est-à-dire la forme tabulaire de la chaudière, explique la puissance extraordinaire qui est propre aux machines locomotives. Une soupape de sûreté Y surmonte la chaudière et sert à prévenir les terribles effets d'une trop forte tension de la vapeur.

C'est à l'extrémité du tube p , c'est-à-dire à une certaine distance au-dessus de l'eau de la chaudière, que se fait la pinse de vapeur. Cette partie du cylindre surmontant la chaudière a reçu le nom de dôme de vapeur. C'est par l'extrémité p du tube qs que la vapeur s'introduit dans le petit canal qui doit la conduire dans les deux cylindres placés, comme nous l'avons dit, sur les deux côtés de la locomotive.

Après avoir agi à l'intérieur des cylindres, c'est-à-dire après avoir mis en action le piston moteur qui joue à leur intérieur, la vapeur s'échappe au dehors, car la locomotive, il ne faut pas l'oublier, est une machine à vapeur à haute pression, dans laquelle par conséquent la vapeur n'est point condensée, mais est rejetée à l'extérieur après avoir exercé sur le piston son effort mécanique.

Au lieu de rejeter purement et simplement dans l'air la vapeur qui s'échappe des cylindres, comme on le fait dans les machines fixes qui fonctionnent à haute pression, on dirige cette vapeur à l'intérieur du tuyau de la cheminée de la locomotive, par l'orihce R du tube OR, et c'est par là qu'elle se trouve définitivement rejetée dans l'air, pêle-mêle avec les gaz et la fumée qui s'échappent du foyer. Chacun a vu, en effet, que c'est par le même tuyau que l'on voit s'échapper alternativement ou simultanément et la fumée du foyer et la vapeur de la chaudière.

Ce n'est pas sans motif que l'on rejette ainsi la vapeur sortant des cylindres dans le tuyau de la cheminée de la locomotive. Ce moyen entre pour beaucoup dans la puissance de vaporisation de la chaudière, et, par conséquent, dans la puissance

même de la machine. Cette injection continuelle d'un courant de vapeur au bas du tuyau de cheminée a en effet

pour résultat d'acti-

ver extraordinairement le tirage de la cheminée ; ce courant de vapeur entraîne, balaye incessamment devant lui l'air occupant le tuyau de la cheminée ; dès lors, à l'autre extrémité, c'està-dire dans le foyer, de nouvelles quantitésd'air sont incessamment attirées ou appelées; le tirage du foyer prend ainsi une énergie extraordmaire. Le combustible brûle très-rapi-

Fig. 135. Coupe de la boîte à fumée de la locomotive, dénient SOUS linfluence

de ce courant d'air sans cesse entretenu ; de telle sorte que le tmjau soufflant est une des causes les plus actives de la puissance des machines locomotives. Il aurait été diflicile de provoquer un courant d'air convenable pour entretenir la combustion du foyer à travers les cent petits tubes que la fumée doit franchir en s'échappant dans l'air ; l'ingénieux artifice du tuyau soufflant, a merveilleusement remédié à cet obstacle.

La ligure 135 montre la disposition du tuyau soufflant, placé à l'avant de la locomotive. On voit sur cette figure la terminaison des tubes à fumée de la chaudière, et la réunion de deux tubes qui, venant de chaque cylindre à vapeur, se réunissent en un seul pour former Vcchappement de vapeur ou le tuyau soufflant A, qui débouche au bas de la cheminée P.

On voit, en résumé, que la forme tubulaire donnée à la chaudière, c'est-à-dire les tubes à fumée joints au tuyau soufflant , contient le secret de l'énorme puissance motrice qui est propre à la locomotive. L auteur de cette importante décou-

verte, l'ingénieur français Seguin, doit être considéré comme le véritable créateur des chemins de fer.

La figure 136 représente la locomotive avec les dispositions mécaniques diverses qui viennent d'être énumérées.

Un complément nécessaire de la locomotive est le véhicule qu'on appelle tendcr^ i[m porte l'eau, le combustible et les

ustensiles nécessaires à la traction. Le coke y est accumulé dans un espace en forme de fer à cheval, entouré d'une caisse à eau, dont les parois sont en tôle, et qui contient de cinq à huit kilolitres de liquide. On y introduit l'eau au moyen d'un

Fig. 137. Le tender ; coupe longitudinale ; vue intérieure.

cône creux en cuivre rouge, percé de petits trous, qui plonge dans la caisse à l'arrière, ainsi que cela se voit dans la figure 137. Ce panier ou tamis, par lequel passe l'eau d'alimentation, sert à retenir les impuretés et menus objets qui pourraient nuire au jeu des pompes alimentaires. Les tuyaux d'aspiration de celles-ci aboutissent sur le fond de la caisse, vers l'avant du tender, et deux soupapes que manœuvre le chauffeur servent à donner accès à l'eau dans la chaudière ou à intercepter son passage. Le tender est relié à la locomotive par une barre d'attelage, et au train par un crochet qui saisit la barre du premier wagon. Il est toujours muni d'un frein, qui, en agissant directement sur les roues, amortit peu à peu la vitesse du train lorsqu'il s'agit d'arrêter le convoi.

Les locomotives de gare et de banlieue, auxquelles on ne peut donner que des dimensions restreintes pour qu'elles puissent passer sous les petits ponts des routes, réunissent le tender et l'appareil de locomotion en un seul corps de machine, qu'on appelle locomolive-tender . L'eau et le coke y sont disposés au-dessus ou au dessous du cylindre à vapeur.

On distingue trois catégories de locomotives : les machines à voyageurs^ affectées au service de la grande vitesse ; les machines à marchandises, destinées au service de la petite vitesse ; enfin les machines mixtes, affectées tantôt à l'une, tantôt à

LA VAPEUR

l'autre destination. Outre ces trois classes, les machines-tenders, et les locomotives de montagne, inventées par Engerth, etc. constituent quelques autres types spéciaux. La granule vitesse sur une ligne ferrée est d'au moins 40 kilo-

mètres à riieure ; mais elle atteint 60, et quelquefois même 100 kilomètres, quand le nombre des voitures à traîner est peu

considérable. Dans les machines destinées à marcher à grande vitesse les roues motrices sont d'un très-grand diamètre (jusqu'à 2", 3), elles sont indépendantes des autres roues. Les cylindres sont très-courts, et le piston a peu de course. Le type le plus tranché de cette classe est la locomotine Cramplon^ qui fait, avec une rapidité merveilleuse, le service des trains express sur la plupart des chemins de fer français. La figure 138, qui représente une machine de cette catégorie, montre que ses roues motrices sont placées à l'arrière, et deux autres paires de roues distribuées au milieu et à l'avant.

Les locomotives destinées à remorquer les convois de marchandises ont des roues motrices beaucoup plus petites, et des cylindres à vapeur plus longs. En outre, les roues motrices y sont réunies avec les autres roues, au moyen d'une bielle d'accouplement. Ces machines gagnent en force ce qu'elles perdent en vitesse. Elles ne font guère plus de 30 kilomètres à l'heure; mais leur charge peut aller jusqu'à 45 wagons chargés chacun de 10 tonnes. Le type le plus saillant de cette catégorie est la machine Engerth, due à un ingénieur autrichien ; nous la représentons sur la ligure 139. On voit que le tender y est, en partie, réuni à la locomotive. Les machines Engerth fonctionnent sur la ligne du Nord, pour le transport de la houille.

La vitesse des machines mixtes varie entre 35 et 50 kilomètres à rheure; elles remorquent de 20 à 25 wagons chargés. Leurs roues ont l'",5 de diamètre, et toutes leurs dispositions réalisent une sorte de moyenne entre les types extrêmes dont nous venons de parler. Telles sont les machines que M. Polonceau a fait construire pour le chemin de fer d'Orléans.

Le poids total de la machine et du tender réunis est d'environ 46 tonnes '^de 1000 kilog.) pour le Crampion^ de 63 tonnes pour \ Engerth, et de 35 pour les machines mixtes.

La puissance d'une locomotive peut être évaluée à 200 ou 300 chevaux-vapeur. On conçoit qu'un travail si formidable doit user la voie en bien peu de temps si elle n'est pas construite avec un soin tout particulier.

. Donnons un aperçu de la manière d'établir la voie d'un chemin de fer.

LA VAPEUR

Quand il s'agit d'établir une nouvelle voie, on commence par étudier le terrain ; puis on procède au nivellement et au

,l!l,f|'i j'ii

tracé de la ligne, dont la courbure et la pente ne doivent jamais dépasser certaines limites. Alors commencent les travaux de terrassement, les tranchées, les déblais et les

remblais. On perce des tunnels souterrains, qui ont parfois plusieurs kilomètres de longueur, témoin celui qu'on a commencé de percer au travers du Mont-Cenis , et qui conduira les voyageurs au milieu des profondeurs des Alpes, sur une longueur de 12 kilomètres, pour réunir les voies ferrées de la France à celles de l'Italie.

Nous représentons sur la figure 140 une vue de l'entrée du tunnel de Blaisy, sur la ligne de Paris à Lyon, lequel a une

Fig. 140. Entrée du tunnel de Blaisy, sur la ligne de Paris à Lyon.

longueur de 4100 mètres, a coûté 10 millions, et a été achevé en trois ans et quatre mois. Sa largeur intérieure est de 8 mètres, la hauteur de la voûte de 7 mètres et demi. La profondeur maximum au-dessous du massif qu'on a entamé est de 200 mètres.

Dans d'autres points du parcours d'une ligne ferrée, il faut franchir des fleuves ou des vallées. On construit alors des ponts et des viaducs. Enfin, quand toutes les constructions sont terminées, on procède à la pose de la voie.

La chaussée est protégée contre les effets des pluies et contre ceux de l'ébranlement continuel, par une couche de matériaux perméables, appelés ballast, qui donne passage aux eaux du ciel et les laisse s'écouler sur les plans légèrement inclinés de la chaussée. Nous réprésentons cette disposition de la voie avec

la couche de ballast, sur la figure 141. Le ballast fait encore office de matelas et amortit les secousses qu'éprouveraient

Fig. 141. Coupe transversale de la vole; nivellement et ballast.

les wagons. C'est dans cette couche qu'on fixe les rails, ou bandes de fer sur lesquelles marchent les roues des voitures. '

Fig. 142. Rail à patin.

Les rails reposent sur les traverses, pièces de bois posées sur

Fig. 143. Bails à double champignon.

le ballast, et dont le but est d'assurer la stabilité de la route

et de rendre sohdaires les deux lignes de rails

Le rail à simple champignon, dont la figure 142 donne une coupe transversale, peut se terminer en bas par une semelle, fixée sur les traverses au moyen de chevillettes ; on le nomme alors rail à patin. Mais il peut aussi se terminer par un bourrelet inférieur qui entre dans un coussinet où il est assuré par un coin de bois enfoncé à frottement. C'est de cette manière qu'on maintient aussi sur les traverses les rails à double champignon, ou à deux bourrelets pareils, que l'on peut retourner quand le champignon inférieur est usé, comme on le comprend par l'inspection de la figure 143.

Les deux figures suivantes représentent : la première

Fig. 144. Assemblage d'une traverse et des coussinets.

(fig. 144\ une traverse munie de ses rails à double champignon et de leurs coussinets , dessinés de profil ; lautre

Fig. 145. Vue et plan d'une portion de voie.

(fig. 145), une vue en perspective d'une portion de voie. ave( rails à simple champignon.

LA VAPEUR

Quand une voie se bifurque, on fait passer le train sur l'une ou l'autre branche à volonté, au moyen d'un appareil qu'on appelle changement de voie. Si le changement de voie traverse une autre branche des mêmes rails, il devient une traversée

Fig. 146. Changement, croisement et traversée de voie.

dévoie. Enfm quand deux voies différentes se coupent, on a recours à un croisemeiit de voie (fig. 146).

Comme les roues, avec leurs rebords en saillie, ne sauraient sans danger monter sur les rails placés en travers de leur chemin, on est forcé d interrompre les voies aux points de croisement; et pour éviter le déraillement des roues, on place vis-à-vis des interruptions, des contre-rails, ou tronçons de rails.

Voici (fig. 147) le châssis d'un appareil de croisement de voie :

Fig. Ii7. Appareil de croisement de voie.

Dans le cas des changements de voie où il s'agit de faire prendre à un convoi, à volonté, l'une ou l'autre de plusieurs branches de bifurcation, on se sert d'un appareil plus compliqué qu'on a])T^e\\e aiguilles : ce sont des bouts de rails, taillés en biseau, mobiles au moyen d'un levier, qui viennent

s'appliquer par leurs extrémités contre les rails delà voie que l'on veut décharger, et qui font glisser les roues des wagons sur la voie nouvelle que le train doit suivre à partir du point de bifurcation. Un employé spécial, Vaiguilleur, est ciiargé

Fig. 148. Plaque tournante rectangulaire ; vue intéiieui e Je ia los.se.

d'imprimer aux aiguilles le mouvement qui leur convient pour faire passer le train d'une voie à l'autre.

Les plaques tournantes sont destinées également à opérer des changements de voie. Ce sont des disques mobiles qui rejio-

LA VAPEUR

ent sur un pivot en fer et qui portent sur leur surface supérieure des portions de voie destinées à relier deux tronçons opposés. La figure 148 montre une plaque tournante rectangulaire permettant à la voiture qu'elle porte de passer d'une voie sur une autre qui la coupe à angle droit. La figure 149 représente une plaque à trois voies, ou hexagonale.

Fig. 149. Plaque tournante à trois voies.

Le mécanisme des plaques tournantes est fort simple. Le plateau supérieur, qui porte à sa circonférence un rail circulaire, pivote autour de son centre. Le rail circulaire repose lui-même sur des galets qui roulent entre lui et un autre rail circulaire inférieur, fixé au fond de la fosse. Ces rails s'appellent cercles de roulement; ils sont tournés avec le plus grand soin pour permettre aux galets, légèrement coniques, de rouler sans obstacle.

Comme les plaques tournantes sont très-chères, on les remplace quelquefois par des chariots qui circulent sur des voies transversales, et sur lestiuels on hisse les voitures qu'il faut transporter de l'une des deux voies parallèles sur l'autre.

Après avoir expliqué le mécanisme des locomotives et de la voie ferrée, il convient de dire quelques mots des voitures <(ui servent au transport des voyageurs et des marchandises.

Une des parties les plus essentielles des voitures de chemin de fer sont les roues. Dans le matériel roulant des chemins

de fer, les roues jumelles font corps avec l'essieu, qui tourne dans des colliers spéciaux. Ainsi, les deux roues de chaque côté du wagon sont solidaires : cela est nécessaire pour éviter que, l'une des roues étant arrêtée momentanément par un obstacle accidentel, l'autre ne continue à tourner, ce qui pourrait donner lieu à un déraillement.

Les wagons sont de formes très-variées. Les maisons roulantes qui sont destinées au transport des voyageurs offrent des différences proportionnées au prix des places. La disposition des wagons des différentes classes est assez connue pour que nous nous dispensions d'en donner aucun dessin ; nous représenterons seulement , parce qu'ils sont dérobés habituellement à lœil du voyageur, l'intérieur du ivagon-posie 'tig. 150) et celui du iragon-écuric (fig. 151).

Fig. 150. Intérieur d'un wagon-poste.

Les voitures à moutons et à porcs ont deux étages et ne sont point divisées en stalles. Il y a aussi des wagons spéciaux pour le'lait, pour la houille et le coke, et des trucks destinés

LA VAPEUR

au transport des voitures ordinaires, chaises de poste ou diligences. Les wagons qui transportent des pierres et du ballast

Fig. 151. Intérieur d'un wagon-écurie.

pendant les travaux de terrassement ont une forme plus simple : ce sont des espèces de tombereaux qu'on peut décharger, sur la droite ou sur la gauche de la voie, par un simple mouvement de bascule.

Considérant maintenant le convoi en marche, traîné par l'infernal Pégase aux yeux de feu et à l'haleine embrasée, dont le mugissement lointain a inspiré tant de terreur aux paysans qui le voyaient arriver pour la première fols, de mandons-nous par quel moyen on parvient à arrêter cette masse énorme, une fois mise en branle. On ne pourrait songer à arrêter subitement un train sur place, car le choc qui résulterait d'un arrêt instantané serait aussi terrible qu'une chute d'un quatrième étage. On ne peut donc qu'amortir progressivement la rapidité de la marche. Ce résultat est obtenu au moyen du frein, qui, sous l'action d'un levier manœuvré par l'employé nommé garde-frein, presse des sabots

de bois contre le pourtour des roues. La figure 152 montre de quelle manière le mouvement est transmis aux leviers coudés qui font agir les sabots. La tige horizontale dont on ne voit qu'une partie communique avec un bras de levier semblable à celui du premiei rein, et ainsi de suite.

Quand il faut éviter un obstacle, le mécanicien siffle poui' donner avis aux gardes-freins; ceux-ci serrent aussitôt l'api»reil ; mais avant de s'arrêter le convoi parcourt quelquefois encore un kilomètre, tant est grande lïmpulsion à laquelle il obéit.

On est encore à désirer un système de freins dont l'action soit plus rapide. Heureusement, les accidents qui nécessitent l'arrêt d'un train sont devenus extrêmement rares, grâce au système de signaux qui permet d'avertir instantanément le

Fig. 152. Mécanisme d'un frein.

mécanicien de tout ce qui se passe sur la voie. 11 y a d'abord des signaux à main ; un drapeau roulé indique une voie libre, un drapeau déployé signifie : ralentissement s'il est vert, arrêt s'il est rouge : la nuit, on emploie encore des lanternes de trois couleurs (blanc, vert, rouge'. Il y a enfin les signaux lixes établis sur la voie, le télégraphe électrique, etc., pour avertir les employés. Mais l'énumération de tous les moyens qui servent à garantir la sécurité des chemins de fer, et qui se perfectionnent encore tous les jours, nous mènerait trop loin.

LA VAPEUR. 249

Au T' janvier 1861, l'étendue totale des lignes exploitées sur notre globe était de 111 000 kilomètres, ou bien, à peu près, égale à trois fois le tour de la terre; elles ont coûté ensemble 29 milliards. Sur ce nombre, 52 500 kilomètres appartiennent à l'Europe 9278 à la France) et 54 000 à l'Améri- (fue du Nord,