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La fabrication des machines de ce genre n'est plus aujourd'hui en France la spécialité de quelqpies maisons, et nos grands ateliers se sont mis à en construire de différents modèles.
Nous citerons en première ligne le Creuset qui, sous le titre de « Locomotives pour chemins de fer d'intérêt local », a établi six types ayant la même disposition mais différant par leurs dimensions.
Les machines des types 1. 2 et 3 appartiennent à la grande voie (1", 51.). Elles sont portées sur six roues et pèsent :
LeNM . . . 29,000 kg. à vide et 88,000 kg. en charge ;
— 2. . . 27,000 id. 85,000 id.
— 8... 21,000 id. 27,000 id.
Ces types ne conviennent pas, à cause de leur poids, aux petites voies que nous étudions, et ce n'est que dans les N" 4, 5 et 6 que l'on peut trouver les modèles les plus convenables pour des voies dont l'écartement est de 0",500 pour le type de mines 69 ; de 0",800 à 1",300 pour le type 50; de 1 mètre à 1»,450 pour le type 82. C'est au type N® 5 qu'appartient la machine de Blanzy dont nous donnons plus loin les dimensions et qui est représentée flg. 5, PI, 28-24.
Les trois derniers types sont à quatre roues couplées au lieu de six. Ils ont, comme les trois premiers, les mouvements entièrement extérieurs , les . cylindres horizontaux, les longerons intérieurs découpés. Les caisses à eau sont placées latéralement au-dessus des longerons, au lieu de l'être au-dessous de la chaudière comme dans la machine Lewin.
Nous n'avons pas à parler de l'exécution de ces
machines; on sait comment on travaille au Greusot. Mais nous voulons dire quelques mots du type le plus réduit, le N® 6, qui convient à la voie de 0"». 500. Ses dimentions sont les suivantes :
Diamètre des cylindres 0",150
Course des pistons 0»y220
Pression effective dans la chaudière 6n kilogr • 8
Diamètre des roues 0",450
Effortde traction calculé avec le coefficientde
0,70 pour la pression 570^
L'effort de traction pratique est de. ... 450'' qui, à raison de 6 kilogrammes par tonne» réprésente 75 tonnes.
Si l'on en déduit le poids de la machine en charge, soit 9 tonnes, il reste 72 tonnes pour le poids brut qu'elle peut remorquer en palier. Sur une rampe de 80 millimètres elle pourra encore traîner 12 tonnes.
Il ne faut pas demander à ces petites locomotives des vitesses dépassant 10 à 12 kilomètres. Leur meilleure utilisation nous semble être à une allure de 12 kilomètres à l'heure.
La facilité que leur donne le peu d'écartement des essieux pour passer dans les courbes raides, est précieuse pour l'exploitation des petites lignes à faible trafic et à profil accidenté.
La consommation moyenne des machines du type n® 6 est de 1 à 2 kilogr. par kilomètre à la vitessede 10 kilomètres à l'heure.
155. Locomotive système MaÛet, — Quoique Tonne se soit jamais beaucoup préoccupé dans les chemins de fer de diminuer la déuense de combustible de^V^^x^^-
motives, quelques ingénieurs de tramways ont pensé avec raison que dans Tétude d'une machine destinée à l'exploitation des chemins de fer sur routes, ils devaient chercher à réduire cette partie importante des frais de traction.
. Dans une communication très-savante et très-intéressante faite par M. Mallet à la Société des ingénieurs civils de Paris, sur les moyens d'améliorer l'utilisation de la vapeur dans les locomotives, l'auteur place en première ligne la détente en cylindres séparés. Les machines auxquelles on applique ce mode de fonctionnement prennent en Angleterre le nom de Compound Engines que nous traduisons par : Machines Compound^ faute d'un équivalent précis en français.
Le système Compound, dit M. Mallet, est caractéiisé par l'action successive de la même vapeur dans deux cylindres de diamètres différents. Il peut être appliqué aux locomotives sous la forme :1® de quatre cylindres, dont deux admetteurs et deux détendeurs avec quatre mécanismes distincts , ou seulement deux mécanismes ; 2® de trois cylindres, dont un central admetteur «t deux latéraux détendeurs, ces trois cylindres actionnant chacun une manivelle, et les trois manivelles étant généralement, mais non nécessairement, à 120^ les unes des autres ; 3® de deux cylindres, un admetteur et .un détendeur^ actionnant des manivelles à angle droit, avec réservoir intermédiaire et tiroir spécial de démarrage permettant de faire à volonté fonctionner les cylindres à la manière ordinaire. Ce dernier système est le seul qui ait été appliqué jusqu'ici aux locomotives de chemins de fer et de tramways. C'est celui auquel s'est
arrêté M. Mallet pour les locomotives de son système en construction chez -MM. Gorpet et Bourdon.
La machine Mallet est portée sur quatre roues. La disposition des cylindres et du mécanisme de transmission est celle d*une machine à pilon actionnant un faux essieu. Comme dans la locomotive de Winterthur^ les dimensions de la chaudière et du foyer permettent de ne s'occuper de Talimenlation qu'à de rares intervalles.
Voici les dimensions principales de cette locomotive:
Diamètre des roues O'",700
Ecartement des essieux. ..... 1™,300
Surface de grille 0°»^, 83
Surface de chauffe H", 80
Timbre de la chaudière 12^», 00
Longueur de la machine. ..... 4",100
Poids de la machine à vide 4,200''»,
Poids de la machine en service (variable) . 6,000 à 7,000^*^, Diamètre des cylindres. . . . ", 150 et ", 240 Course des pistons. . 0,320
Les machines doivent fournir un travail maximum correspondant à la remonte de 4 voitures à impériale à 50 voyageurs chacune sur une rampe de 33 millièmes, soit un effort de traction à la jante des roues motrices de 1,200 kilogr., environ.
Il a donc fallu leur donner un poids en service correspondant à Teffort nécessaire, avec un coefBcient d'adhérence de 1/5 à 1/6.
Des locomotives Mallet pour chemins de fer d'intérêt local circulent sur la ligne de Bayonne à Biarritz depuis son ouverture. Les résultats qu'elles ont donnés
252 QDATRIEIIE PABTIB
font bien augurer de Fapplicatîon du système Hallet à la traction des chemins de fer sur routes.
156. Système Handyside pour gravir les fortes rampes. — L'objection que soulève l'ascension des fortes rampes disparaît devant la méthode perfeo tionnée proposée par M. Handyside, ingénieur anglais, qui a pris un brevet devenu augourd'hui la propriété d'une compagnie (fig. IPl. 17-18).
La machine Handyside est une locomotive ordinaire à 6 roues, portant un treuil de 60 centimètres de longueur sur 30 centimètres de diamètre, installé transversaleméntà la voie et à l'arrière de la boîte à feu. Autour du treuil s'enroule une chaîne en acier rond de 2 centimètres d'épaisseur et de 50 mètres de longueur.
Le treuil est mis en mouvement, soit directement, soit au moyen d'engrenages, par une paire séparée de pistons et de cylindres distincts de ceux de la locomotive.
La locomotive et un ou plusieurs wagons portent des étais, que le mécanicien ou un serrefrein peut faire tomber sur les rails, et qui les serrent de côtéj et non dessus, s' opposant à tout mouvement de recul des véhicules.
Quand il s*agit de franchir une rampe, la machine part en avant, et, arrivée à une distance égale à la longueur du câble, le mécanicien laisse tomber les étais et met le treuil en mouvement. Au moment où le train ainsi halé touche la locomotive, un buttoir automatique très-simple interrompt la communication entre la vapeur et les cylindres qui font mouvoir le treuil. On serre les étais sur les rails, et la locomotive part de nouveau en avant pour recommencer la manœuvre. L'inventeur croit pouvoir franchiri avec son système, des rampes de
UTIUSATION DBS ROUTES GOMME VOIES FBRRÊBS 253
1/8 (0°* 125 par mètre). L'expérience n'a pas encore consacré la valeur du brevet de M. Handyside.
On a proposé là où l'inclinaison des rampes rend ininsuffisante l'adhérence par le poids, de poser sur les routes un rail central et d'employer la machine Fell, perfectionnée dans ces dernières années par son iaven* teur. Si l'on peut abandonner à la voie ferrée une c^« taine zone de la route, l'emploi du rail central ne présente pas d'inconvénients ; il peut même dans beaucoup de cas rendre des services. — C'est à l'ingénieur, chargé des études de ces petites lignes, à déterminer le mode le plus convenable pour triompher des résistances qu'oppose à la traction le profil accidenté de certaines routes.
157. Travail des chevaux sur rails saillants — Gomme l'on peut avoir à exploiter les chemins de fer sur routes avec des chevaux, nous donnons à titre de renseignements les chiffres suivants extraits du Rappoit de M. Bosson, ancien directeur des chemins de fer de Rhône-et-Loire.
Sur une rampe de 1 centimètre, un cheval traînant à la vitesse de 1 "',10 par seconde, soit 3,060 mètres par heure, un wagon pesant 4,200 kilogr., donnait un effort de 65^,10, le coefficient de traction étant 0,0155 ou 15^^,5 par tonne.
Le travail par seconde était de 71*^,61, et par jour de 1,138,000 kilogrammètres.
Le parcours journalier, y compris le retour haut-lepied, atteignait 29^,600. Le poids du cheval était de 540 kilogr.
Sur une rampe de S centimètres, le cheval ne traî-
nait plus que 1,567 kilogr. L'effort qu'il donnait était de 86*^,18. A la vitesse de 0",90 par seconde, soit 3,240 mètres par heure, le travail s'élevait à 77^,61 par seconde, et par jour à 989,820 kilogrammètres.
M. Bosson a trouvé, pour la grande vitesse, que sur des rampes de 5 à 6 millimètres on peut obtenir des vitesses de 18 kilom., en ayant soin d'avoir des relais de 6 kilomètres.
Le parcours journalier des chevaux de grande vitesse était de 24 kilom., et le travail dynamique de 400,000 kilogrammètres.
158 Comparaison entre la dépense de la traction animale et celle de la traction mécanique pour une ligne de 20 kilomètres, — C'est surtout sur les lignes de banlieue où les départs sont moins fréquents que dans les villes, que les machines présentent des avantages sur les chevaux.
Voici le prix de revient de la traction mécanique, com paré à celui de la traction animale, pour une ligne de 20 kilomètres dont le parcours est en rampe sur 9,300 mètres. L'inclinaison la plus forte est de 0™,045 ; elle s'étend sur près d'un demi-kilomètre.
Les véhicules employés pèsent en charge 6 tonnes environ. Avec deux chevaux, chaque cheval aurait à traîner 3 tonnes qui, sur la rampe de0'",045, nécessiteraient un effort variant de 83 à 90 kilogrammes par col lier. Aussi a-t-on pris le parti d'atteler trois chevaux. Les chevaux font 20 kilomètres par jour.
La durée du trajet est de 1 heure 40 minutes, ce qui correspond à une vitesse de 12 kilomètres à l'heure. En y comprenant les 20 minutes de stationnement à chaque
extrémité de la ligne, les voitures font le trajet aller et retour, aoit40 kilomètres, toutes les quatre heures. La durée du service est de 16 heures : chaque voiture parcourt ainsi journellement 160 kilomètres, ce qui nécessite par voiture 24 chevaux en serVice, plus 3 de repos, en tout 27.
Voici comment on peut évaluer la dépense de ces chevaux.
• lo 27 chevaux à 900 fr 24.300 fr.
2» Ecuries à 850 fr. par cheval. . . . 22 . 950
Total. . 47.250
Ce qui représente par jour pour rintérêt à 5 pour
cent 3.38 fr.
Nourriture, soins, ferrage à 2 fr. 94 par
cheval, pour 27 chevaux 79.38
Amortissement à 20 p. 0/0 sur 24,300 fr. 13 . 31
Entretien des harnais à 1 fr. 50 par voiture 1.50
Cocher 5.00
Dépense par voiture 102.57
Le prix de revient de la traction mécanique se décom^ pose comme suit :
l'» Une machine du poids de 5 tonnes. . 16.000 fr. Remises : 40 mètres carrés à 100 fr. . 4.000 Installation d*eau, ateliers. .... 2.025
Total. . . 22.025
Gomme il faut une machine de réserve pour 4 en service, on doit ajouter à cette somme 25 pour cent, soit 5.506
Total. . . . 27.531
Dont rintérêt à 5 0/0 représente par j our . 3 . 83
2® Combustible. — Skilog. par kilomètre,
soit pourl60 kilom. à 50 fr.. ... 40. i>
Huile et graisse 3. »
Mécanicien (8 fr.) et chauffeur (5 fr.).; . 13. »
Divers. 6.40
Total. . . 66.23
3® Entretien et amortissement.
On peut compter, pour les machines de tramway comme pour les locomotives, environ 10 pour cent du prix d'achat pour entretien et amortissement, soit ici 1,600 fr. par an, plus 250/0 ou 400 fr., pour la machine de réserve, ce qui donne 2,000 fr. par an, et par jour 6.48 fr.
Total. ... 71.71 fr.
En admettant un chauffeur supplémentaire pouvant remplacer à tour de rôle les agents de la machine, on arriverait au chiffre total de 76 fr. 71 qui, comparé à celui de la traction animale, représente une économie de 25 fr. 86 par voiture, soit environ 25 pour cent.
159. Exemple de cheminde fer économique, — Dans une lettre adressée au journal V Engineering, M. Percivald Heywood donne sur une voie ferrée d'une loo-
gueur de 1 ,200 mètres et à écartement de 88 centimètres, qu'il a fait construire à travers champs, des renseignements qui prouvent le parti que Ton peut tirer de ces petites lignes.
Les rails pèsent il kilogr. le mètre courant. A la vitesse de 32 kilom. le train franchit. des courbes de 40 mètres de rayon, et à la vitesse de 13 kilom. des courbes de 10 mètres.
La locomotive traîne 50 tonnes sur niveau. Elle a coûté 10,000 francs.
Les wagons cubent 765 décimètres et reviennent à 200 francs. Il y a deux sortes de voitures pouvant recevoir 12 voyageurs placés deux par deux. Le modèle couvert coûte 1 ,000 fr. ; le modèle découvert, 615 fr.
On peut transporter journellement 100 tonnes sur ce diminutif de voie ferrée.
160. Spécimeas de chemins de fer industriels. — Deux types de ce genre, la petite ligne de Bloêlthal en Prusse et celle de Travaux Pontséricourt dans le département de TÂisne, sont intéressants à étudier. Elles peuvent. Tune et l'autre, servir de spécimens pour toutes les voies similaires que Ton aura* à construire.
Le chemin de Bloëlhal est placé, en partie, sur l'accotement d'une route de 7™,54 de large. Le rayon des courbes y est souvent inférieur à 37",70, mais la plus grande déclivité ne dépasse pas 12 millimètres parmètre.
La voie a un écartement de 0",816. Elle se compose de rails à patin ou rails Vignole, du poids de 10 kilog, 43; à joints éclissés. Les traverses oiil\]cck!&\^w^^\)s ^^
