KO

En argent :

Matière première (J^ ; ; ; ;

Total. . .

2° Main-d'œuvre.

lo Fonderie.

fr. fr. (t.

Excentrique. 2.50 3.0 3.50

Contre-poids 1 i.25 1.30

2» Forge.

Cercle 10 16 22

Barre cl crochet 15 . 20 25

Levier d'excentrique H 7 8

Arbre da tiroir 3 4 5

Levier du tiroir 5 6 7

Douille S 6 7

Vi Appareil de la manette 20' 25 30

3° Jjuttage.

Excentrique 10 12.5 15

Contre-poids 1 1,5 2

Cercles 30 40 HO

Barre et crochet 25 30 35

Levier d'excentrique 15 17.5 20

Arbre du tiroir 3 4 5

Levier du tiroir 12 14 16

Douille 15 17.5 20

% Appareil de la manette 5(1 60 70

3 Supports . 20 25 30

Total de la main-d'œuvre. . . . 248 310 373

Matière première 80 105 130

Total général. . . . 328 415 502

El pour 2 appareils, ou 1 machine :

fr. fr. fr.

d'où , prix de revient : ■ '

prix de vente :

tr. fr. fr.

Machina Locomotion. 27

g 4. Cluivdière à vapeur et cheminée.

Ce paragraphe comprend :

1» La boîle à fou , son enveloppe et sa grille;

2° La chaudière cylindrique et les tubes ;

3° La boîle a fumée el sa cheminée.

1" Botte à feu , enveloppe et grille, i" Matériaux. Le cuivre étaDt le métal le plus conducteur de la chaleur, et, en même temps , le moios susceptible detre attaqué par les gaz qui s'échappent du foyer, est exclusivement employé à la construction des boites à fea, et en général de toutes les surface! de chauffe, dans les locomotives ; seulement pour les tubes on profère le laiton au cuivre pur , parce que sa résistance h la pression extérieure est beaucoup plus forte que celle de ce dernier ; ce motif serait suffisant pour faire supposer que l'on doit aussi l'employer k ln construction do la boile a feu; mais il n'en est pas ainsi, parce que d'abord la température dans celte partie est beaucoup plus élevée que dans les tubes, ce qui pourrait oxider tout le zinc contenu dans le métal.; ensuite, parce que l'élasticité du cuivre rouge élanlïnfiuiment plus grande que celle du laiton, si une déformation quelconque se manifeste dans la caisse h feu , le cuivre rouge se ploie et le laiton sa fend. Il résulte de là que les boites a feu sont toutes en cuivre rouge ; leur enveloppe en tôle de fer, qui en est le inélal par excellence , puisqu'à une moins grande conductibilité de la chaleur il joini encore une ténacité supérieure. Lus boulons rïvésqui traversent les deux enveloppes el contrebalancent la pression intérieure , en les maintenant h une distance constante l'une de l'autre, sont tantôt en cuivre , tantiil en fer. lin ce dernier métal, ils présentent le grave inconvénient de se rouiller et par suile de se réduire à rien, ce qui rend leur effet nul , tandis qu'en cuwre ils sont en aussi bon état à la fin du service de la machine qu'au com-

Les barreaux de grille sont en fonte supportés snr un cadre en fer assemblé ù la boile 6 feu.

2° Farines. La boite à feu est à chauffage on sans chauffage de la vapeur; dans les deux cas, tes deux plaquei transversales sonl, autant que possible , chacune d'une seule feuille de tôle de cuivre ù rebords plïés à angle droit par un quart de rond (fig. 1, 2, Planche XI), pour s'assembler à rivet ayee les faces longitudinale»,

L'une des deux plaques, celle qui reçoit les tubes, est d'une épaisseur a peu près double dans l'endroit de ces derniers , cela , afin qu'on puisse en multiplier le nombre sang nuire a la solidité , el aussi afin de faire un joint assez épais pour n'avoir pas à redouter les Tuiles.

Pour l'enveloppe en tole de fer, le même système do construction des faces transversales a lieu. Pendant longtemps ou lei a assemblées au moyen de fer d'angte ei rivets posés à chaud dans chacune des faces : ce procédé, qui Était celui adopté pour les chaudières à basse pression el celles de bateaux, est loin de valoir le nouveau, en ce que, d'abord, il exige double travail pour le rivage, ensuite il possède deux chances de fuite au lieu d'une pour l'eau renfermée dans la chaudière. Il est traiquela seconde méthode est beauconp plus difficile et exige d'excellente lole , mais aussi elle est infiniment préférable.

La fermeture do la chaudière, qui a lieu dam le bai , se fait de plusieurs manières.

Dana cei laines machines, c'est une plaque de lole de cuivre recourbée el s'assemblant a rivets avec la tole de la caisse à feu et celle de l'enveloppe ; daos d'autres, ce sont des fers d'angle formant l'escalier, assemblés au milieu enlre eux, puis, dans le hant, avec la 101e de la caisse à feu et, dan.- le bas, avec celle de l'enveloppe. D'aï' très fois, c'est une pièce eu fonte qui s'assemble aussi à rivets avec les denx lùles. Eufin, et c'est la meilleure méthode, on élargit le bas de la caisse à (eu, comme dans la fig. 1 (Planche XI), et on l'assemble avec la tùle de l'enveloppe , en mettant entre les deux nn cadre en fer plal ou même en ne mettant rien du tout; le cadre en fer plat a l'avantage de nécessiter un moindre élargissement de la partie inférieure de la caisse k feu. La porto du foyer s'assemble alors delà même manière aven l'enveloppe.

. Pour empêcher la pression intérieure de déformer les faces planes, oo profile de ce que deux faces correspondantes , uue dans la caisse et l'autre dans l'enveloppe, sont exposées à des pressions égales et contraires pour les relier par des boulons vissés dans les deux faces et rivés ensuite en dedans. Ces boulons distants, en moyenne, de 10 centimètres les uns des autres, suffisent complètement pour rendre toute déformation impossible. Dans le haut, où l'enveloppe. prend la forme cylindrique, celle dernière n'a plus a

3i6 coBPoamoN craindre la déformation par excès de presion , mais la calotte de la boîte !i feu, qui est plane, a besoin d'être soutenue, si on ne veut pas qu'elle rentre dansle foyer et se brise. A cet effet, on la recouvre de traverses en fer ou en fonte espacées à 15 centimètres environ les unes des autres , à forme parabolique, et percées, de 15 en 15 centim., de trous dans lesquels on passé des boulons qui les retiennent à ia calotte, et mettent celle-ci dans l'impossibilité de bouger. Si on chauffe la vapeur, comme, dans ce cas, la calotte est en fonte, parce qu'une en cuivre serait bientôt brûlée, il suffit, pour la rendre résistante, d'augmenter son épaisseur, paraboliquement , depuis les bords jusqu'au milieu.

Il reste encore une portion de face plane, dans l'enveloppe, qui tend à être déformée par la pression intérieure , ou du moins sur laquelle la pression intérieure tend à tirer la caisse à feu hors des tubes et par suite à les ilèsassembler. Pour empêcher cet effet nuisible, on traverse tonte la chaudière, au-dessus des tubes, de boulons espacés de 10 en 10 centimètres, portant dans les deux faces planes extrêmes ; ou mieux encore, on met sur chacune des faces opposées h cet endroit une traverse parabolique , comme sur la caisse à feu, reportant la pression du milieu sur les extrémités. Lorsque la caisse à feu est à chauffage de la vapeur, cette seconde méthode est préférable, parce que les trous de passage des boulons dans l'appareil de chauffage de la vapeur pourraient faire craindre que l'eau n'y entrât et amenât, soit la rupture de la plaque de fonte , soit une explosion ; on peut aussi faire servir le tuyau de communication entre la chaudière et les cylindres comme tirant, produisant le même effet.

La porte du foyer ( fig. 7 ) se compose de deux plaques de tole distantes l'une de l'autre de 5 a 6 centimètres , et reliées seulement par des boulons à deux tètes rivées. Celte disposition a pour but d'empêcher le rayonnement du combustible d'agir directement sur la porte extérieure, ce qui, en perdant du calorique, risquerait de brûler fortement le chauffeur s'il n'y prenait garde. Au moyen de la plaque intérieure, faisant l'office d'écran , il se produit , entre les deux , ua courant d'air qui , ayant léché une surface en contact avec l'eau , s'est asseï refroidi pour reprendre une partie de la chaleur rayonnante absorbée par la plaque exposéeau ravonnemeut direct.

La grille consiste en un certain nombre de barreaux d'an* épaisseur de 2 à 3 centimètres , distants les uns des antre* de 10 centimètres , et portés sur un cadre en Ter quarré fixé à la caisse a feu au moyen de plaques en fer recourbé, représentées Gg. 1 et 2 (planche XI ), ces plaques sont assemblées à boulons avec la boite a feu , et à vis avec le cadre. Dans plusieurs machines , notamment les premières , par suite de l'impossibilité dans laquelle on est de ringarer le combustible, on a fait les grilles mobiles , au moyen d'une pédale placée en dehors et facilitant la cbute des escarbilles lorsqu'on l'agile avec le pied. Il paraîtrait que cette disposition n'est pas très-nécessaire , car depuis on a substitué à la pédale nne poignée qui , placée au-dessous de la plateforme du chauffeur, indique qu'elle ne sert que lorsque la machine est arrêtée ; enfin, dans les plus nouvelles machines

Prite de vapeur. Dans les machines sans chauffage de la vapeur, on a. pendant longtemps, placé la prise de celle dernière au-dessus de la boîte à fen. Celle position avait l'inconvénient d'envoyer une grande quantité d'eau aux cylindres par suite de l'ébullilion considérable qui a lieu en cet endroit ; dés qu'on a reconnu cet inconvénient, on s'esl empressé de placer la prise de vapeur à l'autre extrémité, aussi près que possible de la cheminée. Cette disposition est la meilleure, car, en admettant que la vapeur fournie par la caisse à feu soit plus chaude que celle Fournie par le reste de la chaudière , si la prise a Heu du cûlé do la boîte a fumée, l'espace de vapeur qui se trouve au-dessus des tubes sert alors de conduit de la vapeur à cette prise , et cela en laissant déposer nne grande partie de l'eau entraînée en suspension.

Quand on chauffe la vapeur, la prise de vapeur se trouve nature Elément au-dessus de la boite à feu , comme cela est représenté fig, 1 (Planche XI ). La communication entre la chaudière et les cylindres est fermée par une soupape muu par une vis a manivelle-, avec ou sans stuffing-boi, suivant le degré de perfection apporté à la construction de la vis et de son écrou. Comme la soupape a besoin d'être retirée de temps à autre pour être rodée, on perce la beite à chauffage de la vapeur cl l'enveloppe d'un trou égal à la surface de cette dernière, et on ferme ce trou au moyen du cylindre représenté fig. Il (Pl. XI), taraudé dans le cuivre et assemblé ii vis avec l'enveloppe. C'est an milieu dy ce cylindre que

ta place l'écrou da la vis et sod itnffing-boi. Lorsqu'on fait sertir le tuyau horizontal de communication entra It chaudière et lus cylindre*, da tirant pour relier tes deux faces planes extrêmes que tend à écarter la pression de la vapeur, on a deux ou plusieurs boulons qni traversent la boîia de chauffage et vont se visser en dehors , soit sur la plaque en cuivre , soit a coté.

2° Chaudière cylindrique et tubet.

Matériaux. Comme nous l'avons déjà dit, les chaudières sont en tôle de fer et les tubes en laiton.

2° Formel. La chaudière se compose de neur feuilles de lOlo, quelquefois de six seulement , et mime trois , assemblées eolre elles par la méthode ordinaire pour les faces planes , et avec les deux plaques extrêmes , soit au moyen de fer d'angle , soit recourbées à angle droit par un quart de rond, comme nous l'avons représenté iig.l et 2 ( Pl. XI ); à la partie supérieure esl un trou d'homme pour aller nettoyer l'intérieur; comme le luyau de conduite de la vapeur au cylindre passe au-dessous dé ce trou , et eu ferme en quelque sorte l'entrée, on peut le recourber, comme nous l'avons fait fig. 1 et 9 ( Planche XI ) ; mais alors ce tuyau ne peut plus servir de tirant pour les faces extrêmes, et il faut employer les traverses paraboiiqnes dont nous avons parlé plus haut.

Nous avons, dit dans la seconde partie, que l'espace occupé par un tube , dans la section transversale de la chaudière , était égal a la surface d'un hexagone dont le diamètre intérieur serait 1 .5 fois sou diamètre. Or , il existe deux positions pour un hexagone : la ligne qui joint deux sommets opposés peut être verticale ou horizontale. La Gg. 6 (Pl. XI ) représente le tracé des tubes suivant ces deux positions de l'hexagone; a gauche , l'axe horizontal , à droite l'axe vertical. Pour déterminer laquelle de ces deux positions est la plus convenable , il faut avoir égard au mouvement de l'eau dans la chaudière. Ce mouvement est ascendant dans le milieu el descendant le long des parois da la chaudière , cela parce que la température produit dilatation et même èvaporation , et que chaque vide qui se forme , doit être immédiatement rempli par d'autre ûuîde.

Quand l'axe est horizontal , le pansage de l'ean qui monte so fait largement entre deux tubes, mais, à peine, ces

DBS LOCOMOTIVES. 519 deux tubes passés, l'eau on rencontre un troisième qui la fait dévier à droite et a gauche, et met en contact avec la feu le milieu de la colonne moulante divisée ainsi en deux parties égales; cette division, tout en augmentant la température de l'eau , permet au tube de donner do la chaleur par tous les points de sa circonférence. Quand l'axe est vertical , au contraire, l'eau monte directement depuis le bai jusqu'en haut , par un canal plus étroit , il est vrai , mais sans Être contrainte de circuler autour des tubes et ne léchant que la partie en contact avec la colonne en mouvement.

Il résulte de la, que le premier tracé est le meilleur, puisqu'il favorise le mieux le passage de la chaleur au travers des paroisdn métal. C'est du reste celui qu'on emploie

Les tubes se fout avec des plaques de laiton laminées recourbées et brasées. Ils s'assemblent avec les laces plane» de la boite à feu et de la boite & fumée au moyen de rondelles complètes en fer, ou mieux encore, au moyen de rondelles brisées et il clavettes , comme nous l'avons représenté fig. 5 (planche XI). Ce dernier moyen a été l'objet d'un brevet d'invention pris par M. Siéliélin , l'un de nos meilleurs conslr oc leurs.

Les viroles de M- Stèhélin, avec leur renflement extrême à l'intérieur des tubes , sont, sans contredit, le meilleur perfectionnement que l'on pouvait apporter aux viroles ordinaires, en ce que non-:seulemenl elles permellentde resserrer les joints quand une fuilo se manifeste , mais encore parce que la pose primitive peut s'en effectuer solidement, ce à quoi on ne parvient que fort imparfaitement avec les premières, malgré les mandrins coniques que l'on bat dans leur intérieur pour agrandir leur diamètre.

Si, a la disposition de ftl. Stèhélin, on joint celle do M. Cail, chaudronnier du Creuset, consistant a donner deux diamètres différents aux trous dans lesquels entrent les tubes dans la plaque de la boîte à feu , l'un des diamètres égal au diamètre extérieur des tubes , et régnant sur */. de l'épaisseur, l'autre égal an diamètre intérieur et régnant sur '/,ea dehors, on aura le meilleur mode d'assemblage qu'il soit possible de désirer aujourd'hui. lin effet, par la disposition de II. Cail , la dilatation ue peut se faire sentir que du cote de la huile a fumée : or , si on met de ce coté les viroles de

Digilized by

H. Stebéïin , il sera facile de les resserrer, même en étal de service, silQI qu'une fuite se manifestera. On peut rem-

5 lacer les viroles du côté de la boite à feu par un taraud âge e l'extrémité du tube dans celle dernière, ce qui agrandit la section d'écoulement en cet endroit.

Le nombre des lunes el leur diamètre sont proportionnels, comme nous l'avons vu dans la seconde partie, à la surface de chauffe que l'on veut avoir. Il est bon de ne pas les rapprocher trop les uns des autres afin de laisser plus facilement descendre les sels qui se déposent au fur el à mesure que l'eau passe a l'état de vapeur, et , a cause de cela , il faut , autant que possible, laisser du jeu entre les tubes extrêmes et la chaudière, et une hauteur de six à huit centimètres an moins vide au-dessous des lubes inférieurs pour loger les dépôts. Celle dernière précaution esl indispensable , sans quoi, en peu de temps , les lubes inférieurs seraient brûlés , par suite de la couche calcaire, qui, les enveloppant, les empêche de laisser passer la chaleur qu'ils reçoivent du combustible , d'où résulte élévation de température, fusion de la sou Jure-, cl fuite du liquide dans le lover.

5* Botte à famés et cheminée.

1° Matériaux. La Lûlede Ter est exclusivement employée à construire la boite à fumée el la cheminée.

2°. Formel. La boîie à fumée se compose, comme l'enveloppe de la boîte il feu, de deux plaques transversales en tôle recourbée & chaud sur ses bords, pour s'assembler avec les plaques longitudinales. La plaque du côté des tubes a uns épaisseur d'aulaiit plus forte qu'elle doit non-seulement recevoir ces derniers, mais encore maintenir les cylindres fiscs. La pkque extérieure esl beaucoup plus mince , en co qu'elle ne serl absolument qu'à fermer, ainsi que les plaques longitudinales qui forment l'entourage. 'Pour passer les lubes pendant la construction, et pour èjler réparer pendant le service de la machine, on munit la plaqne extérieure d'une porte, dont la section est un peu supérieure à celle des lubes dans la chaudière; celle porie èsl assemblée iichamières et à verrous et peuts'ouviir facilement. En outre, on mel une seconde porte au-dessous des cylindres , assemblée de la même manière, el destinée & faire tomber les cendres qui ont été eniraînées par la fumée fi travers les tubes dans la boite à fumée.

La cheminée couronne la boîte i famée ei s'assemble avec eltecommenons l'ayons représenté , fig. 1 , 8 , 9, ( pl. XI).

Tantôt son orifice supérieur «91 libre, tantôt il est m a ni d'an grillage en fil de fer dont le but est de retenir, autant que possible, les cendres dans l'intérieur de la boîte à fumée, ces dernières présentant le grave incon?énient de sa répandre en poussière fine dans les divers wagons ouverts remorqués par la locomotive, et d'incommoder les voyageurs. Le grillage en fil de fer, tout en rétrécissant l'orifice d'écoulement de la fumée, ne détruit que fort imparfaitement l'effet nuisible de ces cendres; néanmoins, il est toujours bon de l'employer jusqu'à temps qu'on ait trouvé an meilleur procédé.

ô" Dimentiom générales.

Réunissant ensemble les trois parties qui composent la chaudière , nous établirons ainsi leurs épaisseurs pour les trois largeurs de voie :

Epaisseurs des tôles.

1° Cuivre.

Boîte a feu ; plaques des

tubes il l'endroit de

ces derniers

Dans toutes les autres

Tubes

2° Fer.

Enveloppe de la boîte a feu

Chaudière cylindrique.

Plaqne des tubes de la boite à fumée. . . .

Plaquesde devant de id.

Plaques longitudinales.

Cheminée

4° Courir action. On exécute séparément la boîte à fen, l'enveloppe de la boîte b feu , la chaudière ronde , les tubes, la boîte à fumée et I* cheminée. Les procédés d'exécution sont cens que nous avons indiqués en parlant de la chaudronnerie; le fer se courbe a chaud, le cuivre à froid. Nous

mit.

mèL

i.Vj

mét.

o.oa

3*ï COMPOSITION

observerons , pour le» plaques qui reçoivent les tubes , qu'il est bon de les percer avant de les assembler avec les autres, cette opération étant beaucoup plus facile alors que quand elles sont assemblées. Ces trous ne se font pas à l'emportenièce comme ceux des rivets, parce que celle méthode ne ^ es donnerait pas assez exact» ; ils se font i la machine à percerù mèche tournante.

Four assembler, on commence par mettre la chaudière enlre les deux plaques; cela fait, on entre la boite à Teu dans son enveloppe , place deux rangs de rivets à la partie inférieure et à l'entourage de la porte du foyer ; ensuite on procède au posage des tubes. Pour cela , si on emploie la mélhnde ordinaire , ou fraise légèrement en dehors les plaques d'assemblages , comme cela est Gguré dans la planche XI; on passe les lubes par la belle à fumée, les coupe de longueur, les repasse el rabat les bords extérieurs «aillants dans la partie fraisée , de sorte que déjà ils se trouvent maintenus immobiles. Ensuite ou a un mandrin légèrement conique que l'on enfonce dans leur intérieur i coups de marteau , jusqu'à temps que le joint entre le cuivre et le fer soit parfait , ce qu'on aperçoit quand le mandrin reiuse d'aller plus avant. Cela fait pour tous les tubes , on enfonce les viroles au moyen d'un second mandrin intérieur à embase extérieure, dont le but est de diriger les coups du marteau bien normalement à la surface , sans abîmer les viroles. Ce travail fait avec soin , si on ne met qne des viroles entrant difficilement, un a un excellent joint : si les viroles sont à clavettes, leur entrée est beaucoup plus facile, et il n'y a qu'à serrer ces dernières. 11 serait peut-être bon, pour rendre le cuivre des assemblages plus malléable , de chauffer les extrémités des plaques qui servent à confectionner les tubes; opération qui , si elle n'enlèïe pas de jinc , leur fsit perdre l'écrouissemenl qu'elles ont acquis dans le laminage.

Les tubes posés, on litre ta chaudière an montage , la pose de la cheminée se faisant lout-à-faït en dernier lieu , parce que celle partie générait dans le soulèvement des chaudières pour les «sembler avec le châssis.

5° PH* de revient.

Nous pouvons établir ainsi les poids moyens des chaudière* pour chauffage de la vapeur et diamètre des tubes 0,0*5.

bBS LOCOMOTIVES.

Largeur do la voie.

Tiledefer 5000 4300 6000

Rivets, rondelles et divers 500 750 1000

Cuivre ruuge laminé. . 1200 1800 2400

Cuivre jaune laminé. . 1200 , 1800 2400 En argent.

fr. fr. fr.

Tole de fer 3000 4500 6000

Rivets et rondelles. . . 230 575 500

Cuivre rouge 5600 5400 7200

Cuivre jaune .... . 5600 5400 7200

Tulal. . . . 10i5<J 15615 «0900

Fabrication des rondelles . 75 100 125

Chaudronmierieà raison

de 50 fr. les 100 Lil. 51(10 4500 6000

Total général . . . . 15625 20275 27025

Prix de revient : 1 .2 au lieu de 1 .75 :

■ fr. ' ■ fr. fr.

Prixdevenle: 1.4 au lieu de 2 :

fr. fr. fr.

g S. Châssis.

Le châssis comprend :

1° Lis points d'attache de la chaudière au chassie;

2° Le châssis , proprement dit;

5" La plate-foruie et la grille du chauffeur;

4° Les restons ; ',!'.'■

5° Los coussinets d essieux. ' »