ARTICLE

Compoiilion des parlici séparée».

Une locomotive, considérée sous le point de vue pratique, se divise en sis parties principales, comprenant toutes les autres , savoir :

1° Les roues;

2° Les cylindres, pistons et tiroirs ; 3° La transmission du mouvement des pistons aux rouea matrices , tiroirs et pompet ;

i" La chaudière à vapeur ; Si 0 Le châssis;

6° Les appareil* de sûreté et d'alimentation. Chacune de ces parties se compose de pièces; les pièces se ui* iseut en :

Pièces générales, Pièces spéciales.

Les premières sont celles qui , toujours semblables de forme pour des fonctions analogues i remplir , se présentent dans différentes parties avec des dimensions déterminées par la résistance qu'elles ont à vaincre. Ces pièces, nous les avons étudiées dans le chapitre précédent; nous n'aurons donc ici qu'il en indiquer la présence cl les dimensions quand leur utilité se manifestera.

Les secondes sont celles dont les formes et dimensions sont déterminées par la nature du travail que doit effectuer la partie dans laquelle elles figurent. C'est l'étude et la détermination des poids, prix de revient et do vente de ces dernières, qui fera l'objet de cet article.

A cet effet, nous diviserons l'examen général de chaque partie séparée en six examens particuliers , qui seront :

1° Matériaux , 2° formes et assemblages ; 5° dimensions; *> construction ; 5» prix de revient ; (i° prix de vente.

g 1er. Bouts motrices et petites roues.

Le diamètre des renés motrices a été déterminé dans la seconde partie , suivant la largeur de la voie ; celni des petites roues est inconnu , el ne peut se déterminer que d'après la forme et la dimension du châssis. Si donc nous faisons marcher ces dernières de pair avec les roues motrices, c'est uniquement parce que leur mode de construction est le mémo.

i° Matériaux. Pendant longtemps lei roues de locomotives se sont exécutées eu bols avec cercles en fer et moyen en fonte, non-seulement parce que celle substance avait été jusque-U affectée à ce genre de pièces, mais encore parce qu'elle possède une élasticité que n'ont pas les métaux , et que l'on regardait comme indispensable pour résister aux différents chocs auxquels les roues sont exposées pendant la marche. Ce préjugé, quoique fondé, n'empêcha pas quelques constructeurs de tenter la substitution du fer an bois , et les résultats qu'ils obtinrent furent tels , qu'aujourd'hui

DES LOCOMOirVES. 275 on n'emploie plus que les roues construites aven ce métal.

Le constructeur qui , ]<■ premier, mil ce svsiome en vogue, eit M. Jones , de Londres.

t" Formel. Les premières roues que lit essayer M. Joues sur le chemin de Manchester à LWcrpool , se composaient d'une janle à un cercle avec bras ronds, rivé» dans la jante

le moyeu par un simple écrou placé dans l'intérieur de ce dernier, sans embase extérieure. Ce mode d'assemblage avait pour but de n'exposer les bras qu'A l'effort de traction en leur laissant la l'acuité d'enlrer dans le moyeu lorsqu'ils se Irouvaicut au-dessous du centre ; il en résuliail pour la jante une élasticité assez analogue à celle du boit ; mais ce système n'était pas solide , et on l'a abandonné.

Depuis, toutes les modifications apportées aux roues en fer ont constamment eu pour but de diminuer le nombre des pièces composantes , eu remplaçant les assemblages par des soudures. On peut se faire une idée de ces modifications en visitant lei machines des différents eonsirucleurs dont les roues peuvent 6e classer comme ci-dessous par ordre de perfection:

1° Les roues Ihiry , de l.iocrpool, ayant la janle composée de deux cercles, les bras ronds , aplatis en denï pattes du coté de la janle avec laquelle ils s'assemblent par deux bon- Ions à deux léles , dont l'une rivée à chaud ; mortaisés dans le moyeu pour recevoir une clavette qui, avec une embase extérieure, les maintient à demeure dans ce dernier ;

2" Les roues 5/10171 el Idéerls de .WnitcAcafer , différant seulement de ces dernières en ce que les extrémités intérieures des bras sont noyées dans le moi eu de fonlo.

S" Les roues Stèkilin et lluber de ~Bilchtciller , à jante composée de deux cercles, bras ronds à embase du côlé de la janle, terminée par une queue posée à chaod et rîrée dans celte dernière ; ni embase ni clavettes au moyeu , mais épalement fort simple et fort ingénieux de l'extrémité , qui a pour but d'empècber loule espèce de mouvement aux bras dans le moveu, quand ce dernier , qui est en foule , a été coule dessus'.

4° Les roues Jackton de Levât , à deux cercles, dont l'un , le petit , composé d'aulanl de parties qu'il y a de bras , chacune de ces parties étant forgée avec le bras correspon-

216 COMPOSITION dant; cercles réunis au moyen de boulons h Seat lilei , dont l'une rivée a chaud , el placés dans tous les joints du cercle intérieur; bras à embase sur le moyeu , sans èpaletnent intérieur , ce qui est moins solide que l'assemblage précèdent ; moyeu en fonte.

5° Le»' roues Schneider frères du Crcmnt , à jante composée de trois cercles, dont le petit , formé de plusieurs parties portant chacune deux bras soudés ; à bras plais formant le tronc de pyramide quadraugulaire depuis la jante jusqu'au moyeu, dans lequel est la base, et remplissant ainsi le même but que la disposition de MM. Stéhélin et Hubert , tout en rendant la dimension proportionnelle à la résistance à vaincre ; moyeu en fonte.

6° Les roues de la compagnie Wigan d'Angleterre , à jante composée de deux cercles ayant l'apparence d'un si'.nl , bras plats soudés a la jante comme ci-dessus el noyés dam un moyeu en fer , le tout paraissant d'un seul morceau.

Ces dernières roues sont le nec plat ultrd de la perfection , el destinées à être exclusivement employées avant deux ans d'ici; aussi ne nous occuperons -nous que d'elles, pour la construction.

Il existe on antre système dé roues adopté par MM. Slephenton de Newcaitlr, el Charlei Taylor de Warington ; ces roues sont a. jante en fonte , avec cercle extérieur en fer , bras en fer creux , el moyeu en fonte. Ce système , d'nne construction simple et économique , a sans doute quelque mérite, puisqu'il est préféré par M. Stephenson , mais, pour nous , ne paraît pas pouvoir soutenir la concurrence avec le précédent.

3° Dimentiom. Lesruucs, système Crensol ou Wigan (fig. 1, Pl. X ), construites avec i>».1Q de diamètre, soit à moyeu en fonle , soit à moyeu en fer, sont assez solide* avec deux cercles seulement, celui de l'extérieur ayant 3 centimètres , et celui de l'intérieur 4 centimètres d'épaisseur. Les bras ont dans le hauts centimètres de large sur 2 d'épaisseur, cl dans le moyeu li^cenlimèlres, largeur égale à celle des jantes , sur .".j il épaisseur.

Le moyeu a , en fonte , O m .4îi , el en fer 0™.it) de diamètre extérieur, avec une entrée des bras de 10 centimètres. Sa largeur est égale k 1.2 fois le diamèlro^de l'essieu à ecl endroit. Pour les petites roues , on conserve les mêmes di>

DES LOCOHOTIYBS. SîT

Le nombre des bras est Tariable ; ponr i". 70 , celai la pins convenable est 20 correspondant à un espacement de O nl .S7 entre chaque. bras sur la jante.

Pour des roues de2 m et 2™.30, les dimensions croissant dans la même proportion que les diamètres.

4" Construction. Elle se divise on quinze opérations distinctes, qui sont ;

i" Assemblage des bras et des jantes intérieure s.

2° Construction des brtfs.

3" Assemblage des portions de janles intérieures, 2 à 2, 3 ■ S, 4 a 4, n a m, à volonté.

4» Ajustage des faces de contact des portions de jante in-

S 0 Coulage du moyeu en fonte.

6° Tournage extérieur du cercle intérieur.

7° Construction du cercle intérieur.

8° Tournage intérieur de ce cer'le.

9" Posage do ce cercle.

10° Cassage du moyeu de fonte.

11° Posage du moyeu de fer.

12o Posage des boulons à tète rivée dans le cercle eitérieur.

13° Alésage du moyeu,

14° Tournage général.

J5° Ajustage à la main.

\o On prend du fer méplat (fig. 3, Pl. X) et on le pose, chauffé au rouge cerise , snr une matrice en fonte ( Og. 2 ) , représentant la forme du point d'assemblage. On frappe celle pièce nu martinet jusqu'il temps qu'elle ail pris suffisamment l'empreinte de la malrice , et on la relire arec la forme de la fig. 4.

a" On soude une barre do for plal à l'extrémité inférieure et lui donne la forme du liras.

3" On soude du fer aux deux autres extrémités, et réunit encore par une soudure deux portions de jantes, que l'on place par intervalles, pendant l'opération, dans le moule représenté fig. î> , destiné h maintenir constant l'écartement entre les bras. A mesure que le nombre des bras soudés ensemble augmente, l'opéralion devient plus difficile ; aussi, quand le cercle intérieur est d'un seul morceau avec les bras, vaul-ll mieux les souder de bout que d'employer celte méthode; l'assemblage est, il est vrai, moins solide, parce que, ««Bines iMomotim. 24

' 573 coHrosiïiOK

dans ee cas , la Soudure est presque toujours imparfaite, mais aussi la construction est infiniment inoins difficile.

4" Quand la janle intérieure esl de plusieurs parties, on la porte a l'ajustage, où ces dernières sont coupées de longueur h la machine a parer, dressées a la lime et présentées.

5° Toutes les parties d'une même roue étant portées à la Fonderie, on les assemble cl coule dessus le mojen. Celte opération indispensable a l'avantage lie serrer pjtrfrilrnieiil tous les Joints do la jante par le retrait qui se produit au refroidissement do la fonle, dont les bras ne peinent sortir à cause de leur forma pyramidale. Pour éviter le blanchiment des parties de fonle on conlact avec les bras, quand le moyeu est destiné à resLer, on a soin d'allumer un feu do charbon de bois dans le monh' . iku\ heures avanl la coulée.

6° Le tournage extérieur du cercle intérieur se fait au gros tour. Il n'est pas nécessaire pour cela d'avuir alésé le moyen j ce gros lour porte un emprunt de la dimension de la roue.

7° Pour faire le cercle extérieur, on prend une barre de fer, laminée d'avance avec un rebord , la coupe d'une longueur égale à la circonférence, et lui préparc une amorce à chacune do ses extrémités. On place celte barre , dans cet étal, dans un four d'une longueur au moins égale il la

lé au rouge cerise, et quand elle est parvenue a celle température, on l'enroule sur un mandrin en fonte représentant le diamèlre extérieur du petit cercle moins "> ;ï li millimétré?. On laisse refroidir et on soude a la forge de marécbalerie les parties amorcées.

Depuis quelque temps, en Angleterre , on a substitué le marteau au laminoir pour la fabrication des cercles à rebords. Cela provient do ce que les fers laminés , exposés à des frottements ou des chocs fréquents , se gercent et se décomposent on une série de lames analosues aux écharpes que fait le bois quand on le Tend. Ces laines no se forment pas par suite du travail du métal, elles y existent plus ou moins apparentes depuis son passage au laminoir dont l'effet esl , loul on allongeant le fer, de le diviser en fibres parallèles, dont la résistance longitudinale augmente, mais dont la ténacité transversale est cuusidérablemcnl diminuée. Les produits de cette opération, qui accusent le plus généralement celle défectuosité , sont les léles de fer, cl , après ellos, les

DES LOCOMOTIVES. 879 rails elles cercles ii rebords des roues. Pour les rails ii sera difficile d'y remédier, parce que leur fabrication , autrement qu'au laminoir, es! très-dispendieuse ; néanmoins ,on y arrive en leur redonnant leur forme primitive rectangulaire sous des dimensions plus considérables. Pour les cercles à rebords, le marteau , quoique coûtant plus cher, y remédie complètement. Dans ce cas, l'opération consiste à prendre une barre de 1er plat, préalablement laminée sur toute sa longueur, à la chauffer par places successives et h la placer chaque fuis sous un martinet dans un moule en foule , ne laissant sortir que !;i partie qui doit être recourbée à chaud,

8° On porte re cercle sur le [;ros tour, qui lui donne un diamètre intérieur de ô à i millimètres , moindre que celui extérieur du petit cercle.

9f On reporte ce cercle à la forge , où il est encore une fois chauffé au rouge cerise, dans un four quarré, copablo de le contenir, puis sorti et posé à chaud sur le petit cercle. Il arrive généralement que ce cercle ue peut entrer dès la première chaude , par suite de son diamètre intérieur que l'on a toujours soin de faire plus petit , de crainte de le faire trop grand. Alors ou a un second mandrin en fonte de deux parties séparées par des coins , dont le but est de permettre (te serrer le cercle que l'un place dessus , et de l'enlever quand il est refroidi, ce à quoi on ne pourrait parvenir si -le mandrin était d'une seule pièce, par snile du serrage énorme qui se produit par le refroidissement. Le cercle , sorti de ce madrin , a conservé le diamètre qo'il avait étant chaud , et , si ou le réchauffe de nouveau , il prend un nouveau diamètre qui lui permet d'entrer sur le petit cercle. ]l est bon de ne jamnis dépasser deux chaudes, car, comme nous l'avons dit, en parlant dos propriétés de ce métal , les chaudes rendent le fer cassant.

10° Le cassage du moyeu de fonte , dans le cas où on veut mettre un moyeu en fer, s'opère h coups de masse, et comme on a eu soin de le faire assez léger, puisqu'il n'était pas destiné à rester, celle opération s'exécute facilement.

11» On chauffe au rouge blanc une balle de fer que l'on place sur l'enclume du martinet, au centre de la roue, chauffé lui-même préalablement aussi. Puis on Trappe do manière à étaler cette halle et la fa. rc pénétrer entre les bras. L'opération terminée, on pare les interstices au dégorgeoir,

12° On porte la roue à l'ajustage et l'on perce des trous h tous les points de jonction des partiel de la jante intérieure. Ces Irons perces, on fraise la partie qui te trouve dans le cercle extérieur, d'abord au bèdaune et ciseau rond, puis a la fraise. On chauffe des boulons a tèle ronde, les entre par l'Intérieur et frappe à deax ouvriers sur l'extrémité extérieure, pendant qu'un troisième maintient la tête serrée contre le cercle inLérieur au moyen d'un levier en fur, porant sur un remplissage eu bois placé entre les bras.

13" On alèse le mojeu , en prenant pour centre, le centra de la circonférence moyenne , a moins que le cercle extérieur n'ait nne défectuosité qu'il faut faire disparaître.

14° On place la roue sur son essieu, la cale à deux clavettes, une quarrée, prisonnière, et une demi-ronde, A angle droit avec la première ; puis on tourne tout l'extérieur de la roue , y compris le moyeu.

19° L'ajustage consiste dans un abattage des angles vifs des bras , ce qui en rend le coup d'ieil plus agréable.

Il est une autre méthode pour fabriquer les moyeux en fer, et qui consiste à considérer ces derniers comme 'des portions de bras. Alors , on fabrique les bras par la méthode ordinaire en leur soudant la partie du moyeu qui leur correspond : ou ajuste parfaitement les faces de contact et on assemble. Puur maintenir le moyeu aussi solide que s'il était d'un seul morceau , il sudît de le munir de chaque eûlè d'une frette en fer, posée à chaud sur deux saillies ménagées a cet effet.

Pour faire les roues d'une seule pièce apparente, en conservant la méthode de soudage des bras aux jantes que nous avons indiquée, on termine par 2 triangles vides opposé» , tous les points de jonction des portions de jantes formant le petit cercle, et on rapporte a chaud deux morceaux de fer prismatiques à base triangulaire qui remplissent complètement le vide ménagé.

5" Prix de revient. Une roue de i m . "0 de diamètre à moyeu en for, pèse -moyennement 1,000 tilog., et coûte par conséquent en matière première , 500 fr.

La décomposition du prix de revient de la main-d'œuvre dans chaque opération , peut se faire ainsi ;

1» Chauffage et façon de 20 T I OFr. 25 . . . 5t.

'!•> Soudage et forgeage de 20 bras à 3 f. 50. . . 70

5° Assemblage en 10 couples a Sf. 80

4° Ajustage de 20 faces , a 1 f. 50 '50 '

S" Coulage du moyeu en fonle 10

6" Tournage extérieur du petit cercle 10

7° Construction du grand cercle. . 25

8° Tournage intérieur de ce cercle. ....... 10

0 U Potage de ce cercle 15

10" Cassagc du moyeu de fonte i

11" Posagc du moyen de fer 40

]i° Posage des boulous à deux tètes 25

15° Alésage du moyeu 1

14° Tournage général. . 20

lb° Ajustage > 20

Nous avons doue :

Matière première 500

Si nous recherchons dans le chapitre précédent quel est le rapport entre le prix de revient de la matière première , plus ta main-d'œuvre et le prix de revient total , nouslrou-

Pour le fer 1.75 fois le premier,

la fonte 2.00

lecuivre 1.20 *.

la tôle 1 .20

vente par rapport a celui de la matière première, plus la main d'œuvre, nous trouvons :

Pour le fer 2.00 fois le premier,

la Tonte ■ 2.51)

le cuivre 1 .50 la tdle 1.4<>

Nous en déduisons :

Prix de revient 1.75 X 852 = iSOOfr.

Prix de vente 2 X 852 = 1700

Une pelile roue ayant im.lOde diamètre pèse 500 t. Etablissant une progression entre les poids de ces dernières et ceux des roues de 1 m. 70, nous obtiendrons pour poids ci prii de veille , assez rapproches , de toutes les roues , les ".timbres suivant! :

Prii de vente

Diamètres.

Poid,.

du kilog.

Total.

mitre.

kil.

fr.

ft.