HK LA RÉSISTANCE
Foti a reconnu que les champignons des raits pesa 35 livres par yard (17 kilog, par mètre), dont o] se5t servi sur le clieniin de Liverpool, étaient peu de temps écrasés par les machines. Le rail di chemin de Dublin k Kingstown, dont le champi gnon est un peu plus large, ne s'use pas aussi rapi dément; toutefois, il est encore défectueux. Le ra parallèle simple Tj de 5o livres(2 5 kilog. par mètre et celui du chemin de Grande Jonction (Birmingba à Liverpool )f sont ceux dont le champignon pr sente les dimensions les plus convenables. La lar geur de ce champignon, à la surface de roulement, est de 11 pouces 1/4 (o"o56).
L'expérience apprend encore que la hauteur de rails ne doit pas dépasser 5 pouces (o*** j 2 5).
Urare des
^ par (e
licitement.
Partant de ces données pratiques, et les rapprc chant de celles du calcul, M. Barluw,se prononçai pour la forme simple T, propose de donner ai rails les dimensions suivantes, variant suivant Vé* cartementdes supports : M
L'écartement des supports étant
de a"90
de i*i4
l^ââ 0,056 0,013 0,0!^3 0,028 0,126 33,10
BES BAILS. 157
Ces dimensions se rapprochent beaucoup de Dimensions celles des raus aujouruiiui emplovcssur les pnnci- bourfKkn'eta^ paux chemins de ter^ et représentes pu I, série B, ^
Oo remarquera, en étudiant cette planche, que la largeur de la surface de roiilenient n'a été réduite au-dessous de o"o56 que sur les chemins d'Orléans et de Saint-Élienne à Lyon.
■ Quant à l'écartement de i^Sa, on ne le trouve aujourdliui sur aucun chemin de fer.
L'on n*exploite les grandes lignes de chemins de fier que depuis un trop petit nombre d'années pour savoir quelle peut être Fusure des rails par le frottement dans un temps et dans des circonstances donnés.
M. Georges Bidder déduit de quelques observa* lions faites par fui et par M. Dixon sur le chemin de Liverpool a Manches 1er, que la réduction de hauteur des rails par le frottement doit être de i/go* de pouce (o°oooa8) par année. Mais il ne fait pas connaître le nombre de tonnes qui ont passé sur les rails qu'il a examinés^ le poids des machines, ftt plusieurs autres circonstances dont il serait nécessaire qu'il eût fait mention.
Il est assez remarquable cependant que Tun de i^ous, M* PolonceaUj ayant fait mesurer ladiniinU'
nt DE LA FAilBlCATION
tîon de hauteur qui a eu lieu sur le chemin de Mulbouse à Tharnij ouvert depuis trois ans et demi à la circulation et sur lequel circulent quatre convois chaque jour, ait trouvé pour cette diminution w^^ millimètre, ce qui donne pour rustire dans uj4H année 0*00028 millimètre, chiftre également indiqué par M. Bidder. ^H
Malgré la concordance assez singulière de ces résultatSf nous ne les faisons connaître que comme 1 devant servir de base à de nouvelles observations, et sans y attacher plus d'importance qu'ils n'en ont réellement, ^d
11 nous reste à parler des cahiers de charges pour la fabrication des rails et des coussinets ; nous croyons devoir présenter auparavant une description des procédés de fabrication. Cette description est empruntée dans son entier au Traité de la fabrication dufer^ par MM, Eugène Flachat, A, Barrault eiJules Petiet.
% 3. De la fabrication des raîls.
c{ La fabrication des rails employés dans la cou* struction des chemins de fer est aujourd'hui Tune des branches importantes de l'industrie des forge qui trouve en elle un débouché assez facile pou tous ses produits de médiocre qualité.
peuvent ction des railSj pourvu qu'ils se soudent bien ; on à'^i^œîïi^ïtfoti recherche néanmoins avec empressement ceux qui ^^^ ^'^' ^jjrésentent le plus de dureté et de rigidité. Ces qualités se trouvent réunies à un assez haut degré dans la plupart de ceux qui proviennent du puddiage des fontes au coke^ et elles sont les seules qui reçoivent cette destination I parce que les fontes au bois sont trop chères, et qu'elles trouvent un emploi plus avantageux dans la fabrication des fers marchands.
a Les fabrications de ces différentes espèces de rails ne diffèrent les unes des autres que par la forme des cannelures des cylindres ; la conduite gé* cérale de l'opération est toujours la même,
«Les fours consacrés à la fabrication des rails Foors poiî sont lin peu phis grands que les fours à réchauffer rabricaijoa, ordinaires ; ils doivent pouvoir contenir 6ao à 760 kii. de fer en 3 ou 5 paquets, suivant le poids des rails que Ton fabrique; la grille est disposée pour briller i5o à r8o kU. de houille par heure. Chaque four fait ordinairement^ en a4 heures^ 16 chaudes^ qui produisent 6 à 8 tonnes de fer fini; il faut en avoir 5 ou 6 en feu pour employer convenablement uu train de laminoirs conduits par une bonne machine.
en Atiglotcrre pour cellu lAlïriciilîon,
fabrication des rails; en Angleterre, on le* oie dans quelques usines pour souder les p.ique avant leur passage aux cylindres : ainsi, au sorlî du four, le fer est d abord porté au marteau, où il reçoit une volée de i5 à 20 coups, remis pendant quelques minutes au feu, et seulement alors envoyé au laminoir- Cette méthode est excellente, et doit contribuer k diminuer le nombre des rails de rebnf^ en assurant le soudage de toutes les mises des paquets. Un marteau frontal de 3 à 4 tonnes , mené à 80 coups par minute, est l'appareil que ron consacre le plus ordinairement à celte opération ; mai^H le marteau-pilon donnerait encore de meilleun^^ résultats.
Fome et
dimeobion des
cylindres.
it Tons les rails, et même les plus forts, peuvent se faire dans un train de cylindres marcbands de o",35 de diamètre^ et de i"\oo de table; mais on préfère avec raison l'emploi de cylindiesde o™/i5 à o°^,5o de diamètre, portant i™,2o à i^'jiif^ de table, et faisant 55 à 65 révolutions par minute. Un îraiii de cette espèce doit être desservi par une machine de 60 à 80 chevaux.
« La confection d'un rail sWfectne généralement dans deux cages, dont la première comprend 1 cylindres ébaucheurs, et la seconde les finisseu Les uns et les autres sont spécialement affectés une même forme de rail , et doivent presque tou
DES RAILS. IGl
■ours être renouvelés lorsque la fabrication vient à Dbanger.
« Les paquets que Ton emploie pour les gros rails devant toujours avoir de très-fortes dimensions, II convient, pour ne pas trop affaiblir les ébaucheurs, de donner à leurs cannelures, qui sont au moins au nombre de cinq, la forme d'un rectangle dont les faces supérieure et inférieure sont parallèles à l'axe des cylindres. La pièce y est successivement passée dé plal et de champ, et les barres qui la composent se trouvent ainsi dans de bonnes conditions pour être bien soudées entre elles et sur toutes leurs faces. ADecazevillejOÙ les ébaucheurs (Gg. lo, pi B^ ) servent en même temps à la préparation des fers balles (le diverses dimensions, les cylindres portent une série de cannelures en losanges, et deux canelures rectangulaires; les paquets pour rails sont d'abord soudés dans celles-ci en passant quatre fois dans la premiéi^ et la seconde, puis ils passent une fois dans chacune des suivantes, qui sont des losanges. Us rails à petite section peuvent se préparer dans des ébaucheurs à cannelures ogives ou carrées (en diagonale)^ comme les gros fers ordinaires; toutefois, et lorsque Ton en a beaucoup à faire de la même forme, il vaut encore mieux employer des cylindres spéciaux, parce que Ton trouve toujours moyen de rendre le travail plus facile, et souvent plus rapide,
t Le& cyiùidres Jinùseurs portent 6 cannelures ,
162 DE LA PÂEBïCiTIÔTi
dont les formes se rapprochent peu à peu de celle du fer que Ton veut obtenir* Les rails à simple et ^ double T, et ceux à embase comme les rails atnér cains, sont toujours passés à plat, de manière qt c'est la largeur de la cannelure qui forme la liautei du raîK Comme il faut, pour la facilité du travail^ que le fer s'élargisse dVnviron o™,ooi à o'^^ooiS dans chaque cannelure, on voit que la pièce, à scu^ entrée dans la première cannelure des fînisseur^^ doit avoir une largeur égale à celle de la hauteur du rail, diminuée d'autant de fois o^ooi ou o%c»oi (o™jOo5 environ) qu'elle a de cannelures à traverse avant son achèvement ^ Quant à son épaisseur, elle est forcément égale k la largeur, lorsque le dégros* sisseur ne porte qtie des cannelures losanges ou carrées, placées en diagonale ; mais lorsque leurs faces sont parallèles à Taxe, on les dispose de manière k ce que le fer ait déjà une forme rectangtdaira à se entrée dans la première cannelure des Ënisseur et Ton diminue ainsi le travail de ces derniers augmenter celui des ébaucheurs, pourvu que ait eu la précaution de donner au paquet lui^tnêm" la forme d'un rectangle, ^^
1 * Lorsqu'on fabrique d^s rails avec des machines pmi ptiiisaîilei* j on donne ft'équemment aui cannelures un élargisseuient plus can^ £idérablê;c€Ued[£pûsîtLon, qui produit des îeis d'un grain très^ relâché dans îesqnets les mises du eorroyage »& séparent au bout de quelque lemps d'u&age^ sont une des causes les plus actives <i9| destruction des raîJs,
2>Eâ RAILS.
« Tout rétirage du fer dans les finisseurs porte sur les premières cannelures , et Ton ne doit admettre qu'une légère différence entre les sections des deux dernières, parce qu'arrivé à ce points le métal est déjà considérablement refroidi, et qu'indépendamment de Fexcès de travail qui en résulterait pour la machine, il pourrait se produire à la ^^furface du rail des déchirures qui le feraient rebuter.
^1 « La pièce passe aux ébaucbeurs deux fois sur plat et stir champ dans la première et la seconde cannelure, et deux fois dans chacune des suivantes. Les finis* ^seurs portent cinq cannelures : le fer est passé une fois Bdans chacune des quatre premières et deux fois dans la dernière^dite finisseuse, en ayant soin de lui faire faire une demi*révolution après le premier passage.
B «L'entrée du paquet dans les premières cannelitres doit se faire Ires-rapidement, afin que le fer soit soudé pendant qu'il est encore chaud : femploi dun chariot muni d'une masse avec laquelle on frappe fortement sur le bout de la pièce, lorsqu elle est placée sur le tablier des ébaucbeurs , présente sous ce rapport de grands avantages,
a Quand les faces supérieure et inférieure du rail sont droites ou convexes, et perpendiculaires à l'axe, on peut tracer les cannelures symétriquement dans les deux cylindres ; il suffit qu'elles soient disposées de façon à ce que chacune d'elles efface la petite
la ■
ici DE Lk FABaiCATlûH
arête qui se produit sur toute la longueur de la barre au point de comact des deux cylindres, aini que cela est indiqué fig, i3, pi. Bg ; mais en gi néral, et surtout lorsque la face du rail est inc née d'un seul cotéj il vaut mieux que la cannelure soit entièrement prise dans le cylindre inièrieuri on obtient des faces beaucoup plus belles, le rail a moins de tendance à se relever à sa sortie , et ce^HJ avantages compensent bien rinconvénient ass€^^ faiblcf qui résulte de la diflereuce de vitesse à la circonférence des deux cylindres (voir les finisseurs de Decazeville, 6g, la).
Nouveau!
ilétails sur le laminage*
FabncâtîoD
lies ralLs
fc Le laminage des rails exige un grand nombre d'ouvriers : indépendamment du chef lamineur, du dégrossisseur, des deux rattrapeurs et des deux n leveurs que Ton emploie ordinairement, il faut en* core faire aider ces ouvriers par trois ou quatre manœuvres, qui concourent avec eux à présenter la pièce aux cannelures et à la soulever au*dessus^ du cylindre mâle après son passage.
« Les rails ondulés sont d*abord faits rectilignes par la même méthode que les précédents ; puis on tes passe dans une cannelure verticale dont la partie supérieure est concentrique au cylindre mâle; tan* dis que la partie inférieure est excentrique par rapport au cylindre femelle, dont le diamètre est d'ailleurs calculé pour que chaque tour donne à la face
DBS RAILS. 165
inférieure du rail la forme courbe que Ton veut obtenir. Le fer de garde de cette cannelure est mobile autour d'un axe, de manière à ce que son extrémité s'applique toujours exactement sur le cylindre inférieur.
« Lorsque ces rails portent une rainure latérale , tdie que celle qui est indiquée dans le rail Q f PI. Bf , on le termine dans deux cannelures horizontales, dont la largeur est égale à la plus grande hauteur du fer dans sa partie convexe.
« La fabrication des rails évidés ne présente pas Fabrieatk
des nilfl plus de difficultés que celle des rails pleins ; seule- évidés.
ment il faut disposer les cylindres pour que le fer soit également travaillé sur toutes ses faces. Si l'on cherchait à obtenir de suite un rail à faces inté« rieures parallèles, il est évident que les joues seraient beaucoup moins comprimées que le dessus et la base y et il en résulterait des défauts dans la pièce. Cest pour éviter cet inconvénient que l'on commence par donner au rail une forme évasée, telle que celle qui est indiquée fig. 1 1, pi. Be; puis, dans le dernier passage, on resserre les côtés, et l'embase devient parallèle à la face de roulement.
« Le rail sortant de la cannelure finisseuse est porté sur une table en fonte (plaque à redresser), ou on le dresse aussi exactement que possible en le frappant avec des maillets en bois.
affranchisse*
ment
dea rails.
n La machine à couper leîiraiU est placée k la sur de la table de dressage, de ^rte quCf dès que cet opération est terminée^ le bout du rail est cou pendant qu'il est encore chaud,
ec Uaffrâuchissemeot des rails se fait généralement à chaud, avec des scies circulaires. En Angleterre, on coupe souvent les deux bouts à la fois, avec deus seie^ parallèles, dont Técartement est égal à la lon!^ gueur du rail fini et froid, augmentée de la quantité dont il se raccourcit pendant le refroidissement; mais en procédant ainsi, la longueur des rails n^est pas constante, parce qu41s ne peuvent pas être tous coupés à la même température. En France, où les compagnies de chemins de fer attachent une importance peut-êlre exagérée à ce que les rails aient tous exactement la même longueur, on commence par couper un seul bout, puis on affranchit le second après le refroidissement, et en ne réchauffant que la partie qui doit être tranchée. M
« Quelle que soit la méthode que Ton emploie, elj aous ce rapport c'est la volonté de l'acquéreur qi]fl| feît loi, il est très-important, lorsque toutefois on ne spécifie pas une coupure en biais, que le bout du rail soit coupé parfaitement d'équerre : c'est ce résultat que l'on doit sans cesse avoir en vue dans rétablissement des scies à rails» Ces appareils se corn* posent de deux parties : Tune fiixe, qui est la icîe;
DBS RAILS. 167
Fauire mobile ^ qui est un support sur lequel on place le rail, et que Ton fait avancer vers la lame pour trancher le fer, par une disposition telle que Taxe de la scie et le rail soient toujours parfaitement parallèles.
a Les scies ^ dont le diamètre yarie, suivant les ^ J^
' ' circulaires
wiBM^ depuis o™.8o jusqu'à i *.ao, sont maintenues employées
* /. pourceuo
entre deux disques en fonte , et fixées à i extrémité opénUon d'un arbre qui fait 800 à 1000 tours par minute. Les grandes lames ont, sur les petites, l'avantage de s'oser moins vite, et de pouvoir être retaillées plus souvent, mais ces dernières coûtent moins cher, et se voilent moins facilement, de sorte qu'on leur donne souvent la préférence. Dans quelques usines, on refoule les dents des scies pour leur donner de la voie et rendre l'opération plus Ëicile ; on les empêche aussi de se détremper par trop vite en les faisant tourner dans une bâche remplie d'eau fraidie. Malgré ces précautions, les lames exigent beaucoup d'entretien, et, pour être sûr d'un bon travail , on doit les changer et les visiter après a4 heures de mardie : il faut au moins en avoir 3 ou 4 cle rechange pour chaque appareil.
fi Le support du rail peut se mouvoir parallèlement à lui-même sur des glissoires bien ajustées , comme dans la disposition employée à Decazeville, Qo mieux encore, comme dans le chariot anglais.
168 BE LA FABEICATIOS
représenté pK Bt, fîg, i à i^. Toutefois, et comme CCS appareils sont coûteux, difficiles à faire, qu'ils remplissent rarement bien leur but, il y peut-être lieu de leur préférer le support à pivot, , dont nous donnons un croquis, pL B^ , %, s à aj^f Le rail est généralemenl posé à plat sur soû^ support; dans quelques-unes seulement, on le fixe de champ, pour diminuer la course du chariot et être plus sûr d* obtenir une section à angle droit.
HécbanfTagi des rails.
« Quand on affranchit les rails â la tranche^ ils sont fixés par une de leurs extrémités dans une espèce d'étao , dont les mâchoires horizontales eio» brassent exactement la pièce fig. i5 et iSi, pL Be, et ta section s'opère au moyen d'une espèce de hache^fl sur laquelle on frappe à coups de masse. Ce moyen ne s'emploie ordinairement que pour couper le deuxième bout, et encore vaut'il mieux y consacre^^ une scie, comme dans la première o|îération.
ff Lorsque les deux bouts du rail ne sont pas tranchés à la fois, il faut réchauffer le bout non afi^anchi pour le couper, soit à la scie, soit à la tranche. Ce réchauffage s'exécute dans un feu de forge, ou^ mieux encore, dans un petit four à réverbère, muni, sur chacune de ses deux faces, de 4 à 5 embrasures, qui ont exactement la forme du rail ; les pièces reposent, d*une part, dans le four, et , de l'autre, sur un support en fonte garni d'un rouleau horizontal.
qui facilite leur manœuvre. Quand elles sont suffisamment chaudes, on les relire pour les présenter à là scie, ou pour les couper à ta tranche.
« Lorsque les scies à rails ne sont pas parfaitement bien disposées, les extrémités de k barre ne se coupent pas bien d'équerre par rapport k son axe ; dans ce cas, comme dans celui-ci > beaucoup plus fréquentf oit te sciage a laissé sur les bouts des aspé* rites qui nuisent à leur bonne apparence, il faut employer le burin et la lime pour les enlever à froid : cette opération est généralement indispensabie^ et elle se pratique dans toutes les usines, p
« Bien que les rails soient dressés à chaud , au sortir du laminoir, sur une fable en fonte où on les laisse refroidir, il est rare qu ils n'aient pas besoin d*étre redressés quand ils sont froids. Celte opération peut s'exécuter de différentes manières : à Decai&eville et dans plusieurs autres usines, on place la pièce sur une enclume ( Bg. i4 à r4tr pl^ 1^) ^^^i porte une entaille de la forme du rail, et, en la frappant convenablement avec une masse, on parvient à lui donner la forme droite qu'elle doit avoir
Dressac des rails.
«f AuCreuzot, on emploie avec succès pour cet teiai»def
, * H 1 F \ * ' ' I ^ ï employé au
objet une pspece de Qalancier à î'u horizontale Creu?ioipowr
f fig* 1 6 et I (i| , pi. Bft ) j mu par trois hommes ; tous les
tlexions
1TO DE LA PABRICATrOlf
sent successivement ractîon de la vis , et ufla douzaine de coups suf&seiit ordinairemenl pour at^ teindre d'une manière parfaite le but de 1 opération.
flt Lorsqu'on suppose que le rail ne se tourmentera pas pendant le refroidissement , la plaque en fonte sur laquelle on le pose en quittant la scie est plane, mais lorsque sa section est telle qu'il se trouve plus de matière sur une face que sur l'autre, comme dans le rail du Great-Wentern par exemple , on place la pièce sur une table conveie dont on lui fait prendre la forme ^ et la différence ^ de contraction qu'elle subit sur ses deux faces la V force à se redresser naturellement par le refroidissement.
Bnbdî vision « Pour diviser en morceaux les rails de rebut que des rjjïs de 1 on veut utiliser pour d autres opérations^ on peut employer une forte cisaille, ou, ce qui es! plus éco* nomique, un balancier vertical muni d'un volant: le rail est placé sur deux petits tasseaux en fonte assez rapprochés et placés à égale distance du point où doit agir la vis, et ce point est préalablement indiqué par un fort coup de tranche qui détermine le lieu de la rupture ; en général elle s'opère sans difficulté, parce que le fer qui constitue les rails n'est pas assez doux pour plier plutôt que de se rompre* Cet appareil Ibnctioune très - bien à Fusine du Creuzot.
INtt ttAILS. m
« I^es paquets <|ue Ton emploie pour faire les Ghtriots rails sont trop lourds pour les traîner du four aux le tnnspc laminoirs sur le sol; on leur £aiit faire ce trajet sur de petits chars à deux roues en fonte et en fer, dont la table, un peu plus élevée que le tablier des ébaudieursy porté à son extrémité une masse en fonte an moyen de laquelle Touvrier frappe fortement sur le bout du paquet, poar le faire entrer dans la première cannelure : cette méthode accélère beaucoup le travail.
« Le transport des rails laminés s'effectue sur de longs chars à quatre roues dont la table est en tôle.
« Tels sont les principaux appareils dont on se sert dans la fabrication des rails ; ce matériel, assez coûteux, exige beaucoup d'entretien, et les dépenses qu'il occasionne ne peuvent être couvertes que par une grande fabrication.
« Les trousses destinées à la fabrication des rails Composiu smt généralement composées de fer de deux qualités : le n* I est employé dans l'intérieur et le n^ 2 comme couverture , parce qu'il est essentiel que la partie supérieure de la barre qui forme la surface de roulement soit exempte de tous défauts. En moyenne on peut admettre que, pour faire 1000 kil. de rail, il faut en poids :
