C0KP0B1110N

1° Matériaux. Les points d'aitache de la chaudière an châssis se fonl ea fer forgé ou en tole; le châssis en bois et taie reliés par des boulons; la plate-forme do chauffeur en tole et sa grille en fer ; les ressorts en acier relié par du fer , les coussinets d'essieu en enivra jaune et quelquefois en fonte.

2° Formes. On fixe toujours les chaudières au châssis en trois points de chaque coté, parce que, bien que le milieu soit a même de résister è la charge qu'il supporte, il finirait toujours à la longue par s'affaisser si on le laissait^ans sontien, effet dont le résultat serait d'établir un mouvement dans les joints transversaux des plaques de tôles et d'occasion des fuites. Ces points d'attache, que l'on répartit autant que possible uniformément , sont , la premier au milieu de la boite h feu , le second entre les roues motrices et les roues de devant , la troisième an milieu de la boite a fumée. Généralement, ils se composent d'un triangle en fer dont l'un des coLès est formé par la paroi de la chaadière , à laquelle ils s'assemblent a rivets aux deux sommets qui y aboutissent, et avec le chlssis au troisième sommet par un boulon qui traverse ce dernier de part en part. Dans quelques machines on a remplacé ces triangles eo fer par des plaques de lole transversales dont l'apparence est plus agréable à l'œil , mais dont la solidité n'est pas toul-a-fjit aussi grande. Ces plaques ont l'inconvénient de rendre plus difficile l'abordage de l'intérieur pour les réparations, et de s'assembler bien muins facilement avec la chaudière et le châssis, tout en se prêtant moins que les triangles au passage des barres qui servent à mouvoir la détente et les excentriques.

On dislingue deux espèces de châssis :

Le châssis droit; Le châssis courbe.

Le châssis droit consiste en pFaques de (61e rectangulaires, séparées deux à deux par une pièce de bois de cbène , et reliées par des boulons écrous. Ces plaques, qui s'exéculeni très-facilement à l'ajustage, sur la machine à raboter , présentent l'inconvénient d'exiger un rapport de deux fourchettes extérieures à chaque essieu pour le logement des coussinets; de plus, le châssis se trouvant au-dessus de l'essieu de la grande roue , est 4 une distance assez grande de ceux des petites ; il en résulte que , quand un mou veinent

DBS LOCOMOTIVES. 325 transversal te manifeste , les fourchettes de cai essieux plient et ne contribuent nullement à retenir la machine en place.

Pour rapprocher les châssis des roues, MM. Sharp et Roberls oui imaginé de les faire onduler , suivant la han- U'tir de chaque essieu ; alors le mode d'exécution étant touta-fait changé el exigeant le découpage courbe k la machina li percer et a la machine à parer, il n'est plus nécessaire de rapporter les fourchette» des coussinets , et on les découpe avec le châssis même, ce qui est infiniment plus solide que la première méthode. La fis. 8 ( planche XI) représente an châssis analogue à ceux de MM. Sharp et Roberts, à la seule différence près que , chez ces messieurs , la dislance entre le châssiset l'essieu de la roue tous la plate-lorme du chauffeur est assez grande pour y loger les ressorts et permettre de placer ta plaie-forme sur le châssis même , sans rencontrer les roues , tandis que chez nous le châssis conserve sa dislance constante des rones et maintient la plate-Forme surhaussée au-dessus de la jante au moyen d'un prolongement de la tôle des plaques; le ressort se loge alors entre le châssis et la plate-forme.

Nous ne parlerons pas des jonctions transversales, non plus que de la plate-forme et de la arille, dont les dispositions sont simples et peu i m portante s fl^es ressorts s'exécolent généralement comme ils sont représentés fig. 8 ( Pl. XI ).

Ils se composent d'une série de lames d'aeier , d'inégales longueurs, arrondies légèrement en dessus, et formant en dessons la parabole , afin que les sections n'aient que juste les dimensions qui sont nécessaires pour résister à la pression qu'elles ont à supporter. Ces lames sont entourées en leur milieu d'un cadre en fer forgé, percé ainsi qu'elles d'un trou dans lequel passe la lige de fer qui reporte te poids de la machine sur 1e coussinet. Ce trou qui traverse les res- . sorts a le grave inconvénient de les affaiblir dans la proportion de la seclion qu'il leur enlève , mais il est nécessaire pour les maintenir en place ; il ne suffit même pas , car , pour empêcher les lames d'osciller horizontalement les unes d'un côté, les autres de l'autre, on les munit, à chacune de leurs extrémités , de petits ressauts rapportés en fer, et entrant dans des échancrures faites à la lame inférieure. Le châssis est suspendu au ressort , au moyen de tringles en fer traversées a chaque point de jonction par un boulon qui lui Mœhûm Locomotives, 28

386 composition penne t de décrire des petils arcs de cercle , suivant l'allongement elle raccourcissement du ressort provenant des oscillations verticales de la machine.

Le poids qu'iiuroDià supporter les ressorts et leur fléchissement exact pour ce poids étant tous doux inconnus, les longueurs des tringles ne sont rigoureusement déterminées que quand , la machine ayant été montée complètement et remplie d'eau, les ressorts assemblés aux châssis par des tringles provisoires indiquent chacun leur réltéc hissera eut et la quantité dont il fa m baisser ou hausser le châssis pour que t'axe de la tige du piston vienne passer par le contre de l'essieu coudé. Cet axe, qui théoriquement est horizontal , peut Sire, pratiquement, légèrement incliné, mais d'une quantité invisible à l'œil, pourvu qu'il passe par le centre de l'essieu coudé. Il résulte de là que , quand la machine a été suspendue bien horizontale et à la hauteur convenable sur ses ressorts , laissant un jeu de S centimètres au-dessous de chacun d'eux , pour les oscillations , on donne des longueurs exactes aux tringles des roues motrices et des petites rouea de devant, puis on construit celles des troisièmes de telle sorte qu'elles puissent s'allonger ou se raccourcir à volonté, cb à quoi on parvient en les faisant d'une seule pièce, deux a deux et terminées par un ècrou on dessous , comme cela eit représenté fi g. 8 LPt-J^. 1} *"ive de là que , quand la machine est en seriiee , si on remarque que le centre de l'essieu coudé est au-dessus ou au-dessous du plan du mouvement , oh considère l'axe des roues de devant comme centre) et on serre ou desserre les écrous des tringles des roues de derrière , jusqu'à temps que le centre de l'essieu coudé sait à sa place. Cette méthode n'a pour inconvénient qne d'augmenter ou d'affaiblir légèrement la charge sur les ressorts d| milieu , suivant qu'on baisse ou monte le châssis , e.l de soulever ce dernier d'un coté seulement.

Les coussinets d'essieux en bronze , cuivre jaune ou fonte, •'exécutent assez généralement comme nous les avons représentés, Gg. 10 (Pl. XI ).lls sont munis à la partis supérieure d'une belle h huile arrosant sans cesse l'essieu au moyen de deux mèches de coton qui, plongées d'une part dans l'huile , de l'autre, dans deux petils tubes eu fer qui communiquent arec le centre du coussinet , font siphon sans cesse amorcé par la capillarité des fils du coton , propriété denl le résultai et t de faire pénétrer les liquides entre les »■

lîdes tontes les fois que ces derniers sont à de pelites dii tances. Le mouvement vertical alternatif dont le châssis est doué en vertu des ressort* qui le font porter sur l'essieu , a pour effet d'établir un frottement entre les faces verticales des coussinets et celles correspondantes dans tes échancrnres où ils se meuvent. Il résulte de ce frottement non -seulement usure des coussinets, mais encore usure des parties fixes avec lesquelles ils sont en contact. Pendant longtemps, considérant l'usure de la panie fixe comme de peu d'importance, on a fait les coussinets à joints intérieurs, glissant contre les plaques de tôles du châssis et retenus par elles 1 l'artri du mouvement horizontal , soil en long , «oit en travers , qu'ils pou vain t tendre i prendre ; il en est résulté qu'au bout d'un certain temps , l'nsure qui avait lieu dans ce* plaques par mite du frottement continuel des coussinets , élargissait la place occupée par ces derniers et nécessitait , pour éviter une prompte détérioration résultant des chocs occaiionés par ce jeu , le changement complet des plaques de tCTe rapportées au châssis. Pour éviter ce changement, et aussi parce qu'il nécessitai! celui des tôles du châssis qoî, chez put, sont d'un seul morceau avec ces plaques, MM. Sharp et Robert! ont imaginé de placer, entre les plaques, des glissoirs rapportés en fonte, fis;. 10 (Pl. XI) , qui , embrassés de toutes parts par le coussinet et ses joues , supportent seuls le frottement de ces derniers. Cette disposition a le double avantage de laisser le châssis intact , et dé permettre le rapprochement de surfaces frottantes, à mesure qu'elles s'usent. Or, la largeur de ces surfaces étant beaucoup plus grande que dans le premier cas, et la fonte ne «'usant en quelque sorte pas par le frottement, on n'a jamais à reloucher à ces pièces.

Pour maintenir l'écartemeni entre les extrémités des échanentres des plaques du châssis, on les relie par des tirants en fer dont le but est aussi d'empêcher les coussinets de sortir de réchancrure, si un grand choc venait à se manifester. ^ bans les machines où le châssis est droit, on prolonge ces tirants eilérieuremenl, de manière à venir se rejoindre d'una roue à l'autre , dans le milieu et aux extrémités du châssis.

On a, comme cela, deux lignes de tirants : l'une supérieure au niveau du tirant de l'échancrure des grandes roues, allant se perdre dans les échancrures des pelites ; l'autre, inférieure, au niveau des tirants des échancrures des petites roues, el allant aboutir, en remontant de chaune côté, dans les exlré-

338 composition mités du châssis. Ces tirants ou tringles Iran s rénale s ont l'avantage de maintenir ce dernier rigide et incapable de se courber par suite de la résistance qu'opposent les petites

3° Dimension). Elles peuvent être les suivantes :

Largeur des châssis. . . 0.90 0.Î5 0.30

Epaisseur 0.10 0.123 0.1S

Epaisseur des tôles. . . 0.01 0.011 0.01* Diamètres de» petites

roues 1.00 1.20 1.40

Diamètres des mieux det

Banales toues 0.13 0.15 0 17

Au corps 0.11 0.13 0.13

Dans les coussinet*. . . 0.09 0.11 0.13

Longueur dei tettorii.

Grandes roues 0.80 0.90 1.00

Petites roues 0.60 0-70 0.80

4" Comlruclitm. Les pièces des châssis les pins difficiles à exécuter sont le* quatre faces, en tôle découpée , qui portent les èchancrures des coussinets d'essieux. Quand les chatsis sont droits , on fait laminer du fer plat , de dimensions suffisantes , pour donner , après son passage au laminoir à taie, de quoi enlever à la machine à raboter sur la largeur seulement. Les plaquai arrivées à l'ajustage, on trace dessns le contour de la partie utile et les places des boulons qui traverseront; ensuite on perce et on assemble les quatre plaques par des boulons provisoires qui , en augmentant l'épaisseur, donnent plus de facilité pour les. faire passer à la machine a raboter, toutes ensemble.

Quand les châssis sont courbés, on les décompose , pour le travail , en trois parties que l'on ne soude que quand elle*

sont terminées. Pour cela on fait Irais calibres qui , rapportés l'un à côlè de l'autre, représentent exactement les plaques du châssis comme si elles étaient d'une seule pièce. On découpe sur chacun de ces trois calibres, et à la fois, quatre plaques de tille ayant l'épaisseur voulue. Pour opérer ce découpage, on perce des Irons à la machine-à percer tout autour de la trace du gabarit, et on achève d'enlever à la machine à parer. Les plaques ainsi exécutées, on les soude de bout, opération assez délicate et qui exige l'emploi d'un nouveau calibre intermédiaire, donnant la direction exacte des plaques

La partie en bois s'exécute, autant que possible, d'un seul morceau; dans le cas où on ne peut y parvenir , par suite d'une trop grande largeur , on fait les joints horizontaux en rapportant les bois parallèlement, au lien de les poser bout a bout, ce qui aurait l'inconvénient d'interrompre" la résistance du bots au point de jonction. Quand la nécessité de faire les remplissages de deux morceaux provient de la longueur trop grande, ce qui est Tort rare, un assemble les pièces à trait de Jupiter.

Viennent ensuite les ressorts qui, comme nous l'avons dit, se composent d'une série de lames d'acier recourbées et d'inégales longueurs , superposées et maintenues assemblées par un cadre en fer placé au milieu. Pour exécuter ces lames, on prend de l'acier du même échantillon qu'elles et on le coupe suivant les di verse; ' 'ngueurs qu'elles affectent ; ensuite on met ces lames dans un four a réchauffer, et quand elles ■ont rouges on leur donne la courbure qu'elles doivent avoir, aur uu mandrin en fonte préparé à cet effet. Ce travail exécuté, on arrondit les extrémités, fait les mortaises des extrémités à la lime et pose les petites saillies en fer qui doivent glisser dans ces mortaises. Lès lames ainsi préparées, on les assemble, les trempe et place le cadre en forme d'élrier que l'on ferme à chaud dessus a lin de les serrer les uns contre les autres aussi complètement que possible. On ajuste le cadre, perce le trou, et place la lige à embase qOl fa porter , par son autre extrémité , sur le coussinet. L'exécution des autres pièces ne préseule rien de remarquable et ressemble en tout à celle des pièces générales analogues.

5° Prix de renient. On peut établir ainsi les poids des pièces composant le châssis- 1"

Largeur de la toi

■nèi.

Fer des attaches. . .

ISO

Tirants et boulons. .

■ion

Coussinets eu cuivre

Pais de chêne. . . .

En argent.

fr.

fr.

fr.

Attaches 50

Châssis, garni, plaque;. 300 Boulons et tirants. ... 80

Assemblage 100

Ressorts 150

Coussinets 130

8uu

Matières premières. . . (665

Totaux 2463

fr.

d'où, prix de revient : 4300 rr -

pnx de vente : 4950

DBS LOCOMOTIVES.

§ 6. Appareils d'alimentation et de tûrelé.

Les appareil* d'alimentation sont :

Les corps de pompes.

Les clapets,

Les tuyaux d'alimentation.

Les appareils de dû raté sont:

Les soupapes de sûreté,

Les plaques fusibles,

Les niveaux d'eau.

Le manomètre,

Les sifflets,

Les boîtes à huile ,

Les robinets de vidange,

Les tampons des boites à feu.

1" Matériaux. Tous ces appareils, qui sont en général de petites dimensions, ont pour métal prédominant te cuivre jaune, sauf les corps de pompes qui sont en Fonte, el les tuyaux d'alimentation en cuivre ronce.

2° Forme*. Appareils a" alimentation. La fig, U(PI. XI) représente un corps de pompe tel qu'ils s'exécutent généralement pour locomotives, quand on les assemble avec les entretoiscs. Les clapets , au nombre de trois, ponr motils que nous avons donnés dans la première partie, sont 1 boulets , ce système étant do beaucoup préférable aux autres ponr de grandes vitesses, en ce que le boulet redescend beaucoup plus vile que les soupapes ordinaires par suite de son peu de frottement. On comprend qu'il est important qua la fermeture ait lieu promptement, à de grandes vitesses, car, sans cela, il n'y aurait pas d'alimentation régulière, l'eau revenant dans le corps de pompe à chaque aspiration; ce motif seul suffirait pour expliquer l'emploi des deux clapets, dont l'un peut ne pas fonctionner aussi régulièrement que l'antre, par suite d'engorgement ou autre cause analogue. La lîg. 11 représente la disposition des boulets, le plus généralement employée; la chapelle est disposée de manière qu'on peut les visiter facilement ; il est bon d'avoir soin de faire les joints du couvercle de celte dernière a portées tournées, atin de n'être pas obligé, chaque fois qu'on les visite, de refaire on juinl de mastic. Les tuyaux en cuivre rouge sont terminus, du coté du tender, par un raccordement

à genou* . dont la disposition la plus générale est «présentée Gg. 20 (Pl. X]. Les deux lubes concentriques, qui glissent I'ud dans l'autre, sont séparés par Du slufïing-box qui empêche toute espèce de fuite du liquide.

Appareils de sdrelè. 1° Soupape». Elles sont de deux espèce» : les soupapes à charge directe et les soupapes h levier. Les premières (lig. 17, Pl. X) sont tantôt chargées «l'un poids, tantôt pressées pur un ressort qui produit le même effet. Les secondes (fig. 19, Pl. X] sont terminées par un appareil à ressort plus faible que ie premier, puisque la résistance à vaincre est moins grande, et muni d'un indicateur donnant la pression du soulèvement des suupnpe», suivant ie degré de tension que l'on fait éprouver a ce dernier. Dans une machine il y a toujours deux soupapes : une à laquelle on ne doit pas loucher, et qui est réglée par l'Administration des Mines; c'est celle a charge directe; l'autre qui est a la discrétion du chauffeur et se régie à chaque instant a volonté; c'est celle a levier et indicateur. La première est destinée à empêcher la machine de fonctionner à une pression supérieure à celle que les essais ont constatée efcmme convenable; la seconde est destinée à indiquer à quelle pression on marche.

Les Jeux soupapes sont munies de petites cheminées en cuivre dont le but est de lancer , dans l'atmosphère , la vapeur qui s'échappe quand elles se soulèvent, et de permettre ainsi au chauffeur de toujours voir devant la machine, ce qui n'aurait pas lieu si la vapeur se dégageait au 1 niveau de la soupape.

Les diamètres des loupapes de sûreté sont déterminés d'après la quantité de vapeur que les chaudières sont destinées à produire dans un temps donné. (Voir page 95. j

2° Plaques fusibles. Ce sont des alliages de plomb , bismuth et èliiin , dans des proportions telles que leur point de fusion correspond précisément à la température maxima , et, parlant, à la pression maxima que peut avoir la vapeur dans lescbaudières.

On les place généralement îi l'extrémité d'un petit tuyau dont le diamètre est égal a celui de la soupape de sùrelé, entre la bride de ce dernier et un grillage métallique d'une épaisseur suffisante pour emjiùeher la plaque de se déformer par suite de la pression intérieure : ce grillage est assemblé avec la bride du petit tu; au saillant sur la ebau-

DES LOCOMOTIVES. 333 dière. Comme on n'a pas toujours à sa disposition une plaque fusible pour remplacer celte qui vient de fondre , quand la pression a été poussée trop loin , on a soin d'adapter au tuyau de celte dernière un robinet qui permet de fermer la communication jusqu'à temps qu'on s'en soit procuré une nouvelle.

3» Niveaux d'eau. Ils sont de deux espèces : le niveau à tube de verre, le niveau a robinets. Le premier consiste en un tube de verre vertical communiquant avec l'eau et la Tapeur par chacune de ses extrémités , de manière que la ligne de séparation de ces deux dernières se trouve en son milieu. Son assemblage avec la chaudière te fait au moyen de deux raccordements en cuivre jaune, munis chacun d'un robinet dont le but est de fermer la communication quand ce tube de verre est cassé , ce qni arrive encore asseï souvent par suite de la différence des températures intérieure et extérieure. Il résulte do là que les raccordements doivent être construits de telle manière que l'on puisse facilement remplacer un tube cassé, sans démonter leur assemblage avec la chaudière.

Le niveau à robinets con si si» simplement en trois robinets placés l'nn au-dessous, l'antre au niveau , le troisième audessus de la ligne de séparation de l'eau avec la vapeur.

4° Manomètre. Le manomètre est l'appareil destiné à indiquer la pression dans la chaudière. Il est bssé sur le principe de la loi de Mariolte, que les volumes des gaz sont en raison inverse des pressions. On suppose, pour graduer cet appareil, les températures constantes, parce qu'il faudrait un calcul chaque fois que l'on voudrait déterminer la pression exacte. AGn de rendre les erreurs le plus petites possible, on est obligé d'éloigner le manomètre de la chaudière, el alors il est exposé à être brisé et gène le service.

Les calculs pour la graduation du manomètre sont indiqués à la page 97.

5° Thermomètre. Pour employer le thermomètre dans les machines , on le place dans un petit lube en cuivre fermé par une eitrémiLè plongée dans la chaudière, et ayant l'autre assemblée à bride avec les parois de cette dernière; alin de rendre la transmission de chaleur plus sensible , on entoure la boule du thermomètre de grenaille de cuivre. Cet instrument n'a jamais èlè employé jusqu'à présent dans le service journalier des locomotives ; cependant il pourrait y

figurer avantageusement , parce qu'il sert a vérifier les indications du manomètre. La précaution de renfermer la boule du thermomètre dans un tube de cuivre a pour but de ne pas l'exposer h la pression dans l'intérieur, laquelle lui ferait Indiquer une température supérieure à la température réelle.

6° LessitfWs, fig. 18( plancheX), sont destiné» à prévenir les personnes qui sont sur la voie, que le convoi va passer el qu'elles aient a se ranger.

Leur principe est le même que celui des sifflets ou flageolets ordinaires ; seulement, pour rendre le son plus fort, au lieu de faire sortir la vapeur sur une petite longueur , on la répartit sur toute une circonférence, au moyen d'un disque el d'une capsule dont le diamètre est irès-r approché de celui de la circonférence extérieure du disque. La partie en biseau sur laquelle le gai, eu s'échappant, vient se diviser et produire le bruit, se trouve alors être uneespècede timbre, dont l'effet est d'augmenter encore la clarté du son.

7" Boites à huile. La fig. 15( planche XI) représente une boîte a huile telle qu'on les emploie assez généralement dans les locomotives ; on en met comme cela une sur chaque pièces où il y a frottement. Dans quelques machines ou remplace les boites a huile partielles par une boîte générale allant porter l'huile à toutes les parties qui eu ont besoin par de petits tuyaux que l'on peut fennec à volonté par des robinets , ce qui a l'avantage de ne pas donner d'huile quand on n'en e pas besoin. Ces grandes boites sont très- bonnes en ce qu'elles permettent un renouvellement d'huile trèsprompt aux diverses stations delà machine-, mais elles ne valent rien pour les réparations ou le nettoyage des machines, à cause de cclli! foule de petits tuyaux qui circulent de eûté el d'autre et nuisent d'ailleurs à l'apparence de la machine. . .

8° Robinet» de vidange. Ils se placent au bas de la boîte è feu pour vider les chaudières quand elles passent à l'atelier de réparation.

0° rompant des boîtes à feu. Ce sont de petits troncs de cane en cuivre jaune , de 5 centimètres de diamètre moyen, filetés sur toute leur hauteur, el munis d'une lête quarrée qui sert a les visser dans les quatre fucos de la boite a feu , un peu au-dessus lié son assemblage avec l'enveloppe à. ta partie inférieure. Ces tampons bouchent des trous que l'on

on ne quand on veut oetioycr la chaudière pour y paster des tringle» en far recourbées à leur extrémité , dent le but eel de détacher les depuis qtii se sont déposés dans celte partie. I! est peu de machines où on ait la précaution de placer do ces appareils pendant In couslraclion , tl en résulte 911e, comme ils sont indispensables , on esl obligé de les poser quand les machines sont en service , ce qui est beaucoup plus dispendieux.

Nous ne parlerons ni des dimensions , ni de la construction des divers appareils ci-dessus décrits, en ce qu'ils constituent pour la plupart un travail étranger à l'atelier de construcliou. Leurs poids entrant pour fort peu dans leur valeur , nous donnerons les prix de vente tels qu'ils, existent généralement.

Largeur do voi

rr.

fr.

tr.

2 Corps de pompe avec eluf-

fling-box. et boulons. . .

6 Soupapes à boulets garnies.

Tuyaux d'alimentation gar-

bOO

1 Soupape de sûreté à charge

1 Id. à levier id

iâo

1 Plaque fusible el robinet

1 Niveau d'eau en verre. ,