BU RAILS

c Toat 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 point , le métal est déjà considérablement refroidi , et qu'indépendamment de l'excès de travail qui en résulterait pour la machine, il pourrait se produire à la surface du rail des déchirures qui le feraient rebuter.

c La pièce passe aux ébaucheurs deux fois sur plat et sur champ dans la première et la seconde cannelure, et deux fois dans chacune des suivantes. Les finisseurs portent cinq cannelures : le fer est passé une fois dans chacune des quatre premières et deux fois dans la dernière, dite finisseuse, en ayant soin de lui faire &ire une demi-révolution après le premier passage.

c L'entrée du paquet dans les premières cannelures doit se faire très-rapidement , afin que le fer soit soudé pendant qu'il est encore chaud : l'emploi d'un chariot muni d'une masse avec laquelle on frappe fortement sur le bout de la pièce, lorsqu'elle est placée sur le tablier des ébaucheurs, présente sous ce rapport de grands avantages.

« 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 sufiit qu'elles soient disposées de façon à ce que chacune d'elles eBkce la petite

m DE LA FABaiGATION

arête qui se produit sur toute la longueur de la barre au point de contact des deux cylindres, ainii que cela est indiqué fig. i3, pL 6^ ; mais engénéraly et surtout lorsque la face du rail est inctînée d'un seul coté^ il vaut mieux que la canndore soit entièrement prise dans le cylindre inférieur; on obtient des faces beaucoup plus belles, le rail a moins de tendance à se relever à sa sortie , et ces avantages compensent bien Finconvénient asses faible qui résulte de la différence de vitesse à la circonférence des deux cylindres (voir les finisseurs de Decazeville, fig. m).

Noowaoi a Le laminage des rails exige un grand nombre Uminage. d'ouvriers : indépendamment du chef lamineur, du dégrossisseur, des deux rattrapeurs et des deux releveurs que l'on emploie ordinairement, il faut encore 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.

FabricatioQ « j^es rails ondulés sont d'abord feiits rectilignes ondulés, par la même méthode que les précédents ; puis on les passe dans une cannelure verticale dont la partie supérieure est concentrique au cylindre mâle; tandis que la partie inférieure est excentrique par rapport au cylindre femelle, dont le diamètre est d'aûleurs calculé pour que chaque tour donne à la face

DBS MAILS. 16$

inférieure du rail la forme courbe que l'on 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 , telle que celle qui est indiquée dans le rail Q , Pi. B| , on le termine dans deux cannelures horizontales, dont la largeur est égale à la plus grande hauteur du fer dans sa partie convexe.

a La fabrication des rails évidés ne présente pas pabricatk

des rails plus de difficultés que celle des rails pleins ; seule- éfidés.

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 , et il en résulterait des défauts dans la pièce. C'est pour éviter cet inconvénient que Ton commence par donner au rail une forme évasée, telle que celle qui est indiquée fig. ii, pK B^^puis, dans le dernier passage, on resserre les côtés, et l'embase devient parallèle à la face de roulement.

V Le rail sortant de la cannelure finisseuse est porté sur une table en fonte (plaque à redresser), où on le <lresse aussi exactement que possible en le frappant avec des maillets en bois.

àfflranchisfl^ ment

ic La machine à couper les rails est placée à la suite de la table de dressage, de sorte que, dès que cette opération est terminée, le bout du rail eat ooopé pendant qu'il est encore chaud.

ce L'affranchissement des rails se fait généralement des niis. ^ chaud, avec des scies circulaires. En Angleterre, on coupe souvent les deux bouts à la fois, avec deux scies parallèles, dont l'écartement est ^al à la longueur 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 qu'ils ne peuvent pas être tous coupés à la même température. £n France , où les compagnies de chemins de fer attachent une importance peut-être 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.

ff Quelle que soit la méthode que l'on emploie, et sous ce rapport c'est la volonté de l'acquéreur qui fait 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 Ton doit sans cesse avoir en vue dans l'établissement des scies à rails. Ces appareils se composent de deux parties : l'une fixe , qui est Iftjscie ;

uns BAIL8. 167

l'autre mobile, qui est un support sur lequel on place le rail, et que Ton fait aVancer vers 1à lame pour tranchei" le fer, par une disposition telle que Taxe de la scie et le rail soient toujours parfaitement parallèles.

« Les scies , dont le diamètre varie , suivant les ?» sdc

' circulaln

usines^ depuis o",8o jusqn à i ^ao, sont maintenues empioyéi

entre deuk disques en fonte , et fixées à l'extrémité opéntioi d*un arbre qui fait 800 à 1000 tours par minute. Les grandes lames ont, sur les petites, l'avantage de s'user m'dins 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 facile ; on les empêche aussi de se détremper par trop vite en les faisant tourner dans une bâche remplie d'eau fraîche. 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 marche : il faut au moins en avoir 3 ou 4 ^^ i*^* change pour chaque appareil.

« Le support du rail peut se mouvoir parallèlement à lui-même sur des glissoires bien ajustées , comme dans la disposition employée à Decazeville, ou mieux encore, comme dans le chariot anglais ,

représenté pi. B79 fig. i à I4. Toutefois , et comme ces appareils sont coûteux , difficiles à fisdre, et qu'ils remplissent rarement bien leur but^ il y a peut-être lieu de leur préférer le support à pivot, dont nous donnons un croquis, pi. B7 , fig. a à a^. Le rail est généralement posé à plat sur son 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

<c Quand on afi(ranchit les rails à la tranche^ ik sont fixés par une de leurs extrémités dans une espèce d'étau , dont les mâchoires horizontales embrassent exactement la pièce fig. i5 et i5| , pi. B^, et la section s'opère au moyen d'une espèce de hache, 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 consacrer une scie, comme dans la première opération.

^d^*niSf* * Lorsque les deux bouts du rail ne sont pas tranchés à la fois, il faut réchauffer le bout non affi^nchi 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 suffi» samment chaudes, on les retire pour les présenter à la scie, ou pour les couper à la tranche.

« Lorsque les scies à rails ne sont pas parfaitement bien disposées, les extrémités de la barre ne se coupent pas bien d'équerre par rapport à son aie ; dans ce cas 9 comme dans celui-ci, beaucoup plus fréquent, où le 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 indispensable, et elle se pratique dans toutes les usines. 9

« Bien que les rails soient dressés à chaud , au Dresnn sortir an laminoir, sur une table en fonte où on les laisse refroidir, il est rare qu'ils n'aient pas besoin d'être redressés quand ils sont froids. Cette opération peut s'exécuter de différentes manières : à Decazeville et dans plusieurs autres usines, on place la pièce sur une enclume ( fig. i4 à i4t» pi* Be) qui 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.

«Au Creuzot, on emploie avec succès pour cet Baiaodei

, employé 1

objet une espèce de balancier à vis horizontale Creuzot po

(fig. 16 et 161 , pi. Be), mu par trois hommes : tous les

points du rail qui présentent des inflexions subis-

sent successivement Faction de la vis , et une douzaine de coups suffisent ordinairement pour atteindre d'une manière parfaite le but de Topération.

a 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 sde est plane, mais lorsque sa section est telle qu'il se trouve plus de matière sur une face que sur l'autre 9 comme dans le rail du Great-Western par exemple , on place la pièce sur une table convexe dont on lui fait prendre la forme , et la différence de contraction qu'elle subit sur ses deux faces la force à se redresser naturellement par le refroidissement

ubdifision « Pour diviser en morceaux les rails de rebut que es rails de Ton veut utiliser pour d'autres opérations^ on peut employer une forte cisaille, ou, ce qui esl plus économique, 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 ; eu 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 fonctionne très - bien à l'usine du Creuzot.

« Les paquets que l'oa emploie pour dire les chariots rails sont trop lourds pour les traîner du four aux le tnnspo laminoirs sur le sol ; on leur fait 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 ébaucheurs, porte à son extrémité une masse en fonte au moyen de laquelle Touvrier frappe fortement sur le bout du paquet, pour le faire entrer dans la première cannelure : cette méthode accélère beaucoup le travail.

a Le transport des rails laminés s'effectue sur de longs chars à quatre roues dont la table est en tôle.

a 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.

ff Les trousses destinées à la fabrication des rails GompodUi sont généralement composées de fer de deux qualités : le n"* I est employé dans l'intérieur et le n*" a 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 i ooo kil. de rail, il faut en poids :

I* 1000 kîl. de raib reçus ,

^ 100 kil. de rails rebutéi,

Z"* 100 kil. de déchets au four«

4^ 125 kil. de bouts coupés.

Total. • . . 1825 kil.

Ainsi les paquets destinés à faire des rails de 4"^,5o de long et du poids de 3o kil. par mètre courant, pesant en tout i35 kil., comprendront:

135 kil. pour le rail, 17 kil. de bouts coupés, 13 kil. de déchets au four.

Poids total 165 kil.

En fabriquant des rails de 36 kil. par mètre courant, et de 4">8o de longueur, comme ceux du chemin de fer de Paris à Rouen avec des paquets fig. 6, on aurait :

178k ,00 pour le rail, 21 70 de bouts coupés, 17 30 de déchets au four.

Poids total 212k ,00

« Le rapport que l'on admet entre le poids des couvertures et celui du fer brut, varie de a/7 à i/3; ainsi, en composant un paquet de i65 kil. en 6 ou 7 mises, on aurait environ

55 kil. à 48 kîl. de couvertures, Et 110 kil. à 117 kil. de fer brut.

Totaux. ... 165 kil. 165 kil.

DBS RAILS. 178

La longueur du paquet serait de j%oo environ, cr Pour les rails de 1 78 kil. on aurait :

71 kil. à 61 kil. de fer ii« 3, 141 kil. à 151 kil.de&m*!,

Totaux. ... 212 kil. 912 kil.

et le paquet aurait à peu près i",ao de longueur.

« La plus grande dimension que Ton donne aux paquets est de o'^iôa de largeur sur une épaisseur à peu près égale ; ainsi pour que les couvertures de o''^ 162 recouvrent exactement les barres intérieures^ il faut que celles-ci soient composées de fer de o'^^ioS et o'',o54 àe largeur ou de o^^iSi disposés comme dans les fig. 1 et 3, pi. Si|.

a Pour donner plus de qualité au rebord du champiguQn, on compose encore quelquefois le paquet comme dans la fig. 5 : dans ce cas on a dans un paquet de i65 kil.

80 Ul. de fer n» 2, Et 85 kil. de fer n« 1.

ff Mais il Êiut que la qualité du n® i soit bien inférieure pour être obligé d'employer une si forte proportion de n° a.

tf A Decazeville, le paquet ainsi disposé contient trois espèces de fer :

174 DE LA PABRICATION

Le centre en n"* 1 pèse 85 kO.

Les barres latérales en n^ 2 pèsent. 25 kil.

Les couvertures en n"" 3 pèsent. . . 56 kil.

Total 165 kil.

a Dans quelques usines, on a essayé de fisiire entrer les bouts de rails coupés à la scie, dans la composition des paquets, mais on n*a obtenu que des produits mal soudés, et partout aujourd'hui ces déchets sont consacrés à la confection des couvertures concurremment avec le fer brut.

ff Les couvertures étant destinées à former la surface de roulement du rail, leur fabrication exige beaucoup de soins : les paquets que Ton emploie pour cet objet pèsent autant que ceux des nuls, et peuvent être composés de fer de même dimension ; mais, comme il est en général fort difficile d'obtenir en n^ i des barres de o^iôa de largeur, il £aiut y consacrer les rebuts des couvertures n^ a , ou en faire encore exprès, si l'on n'aime pas mieux employer du o°',i35 n"" I, comme dans le paquet fig.a.

c Pour Caire entrer les bouts de rails dans les paquets de couvertures , il faut fabriquer en n° i du fer d'une forme spéciale et propre à remplir le vide qui se trouve sur les côtés du rail entre les deux rebords (fig. 7) : on peut alors composer le paquet de deux manières différentes, soit, comme dans la

BBS RAILS. 176

fig. 32, en y fiaisant entrer du o^jiGa n* a ou n^ i si cela est possible , soit en employant des barres de o™,i35 c. Il est évident que la première méthode est la meilleurei mais elle est aussi la plus chère.

a Dans ces paquets, les couvertures ont toujours la même longueur que lui^ mais les barres intermédiaires peuvent être composées de pièces de différentes longueurs, posées bout à bout. Dans les paquets de rails, toutes les barres doivent au contraire avoir la même longueur.

a La fig. 8 représente la composition du paquet destiné à faire les petites barres n^ a qui entrent dans la trousse fig. 5.

« Le laminage des couvertures s*opère dans on l^^^KiMie < train de même force que celui des rails, et souvent dans les mêmes cages, en changeant seulement les cylindres : ainsi à Decazeville on faisait des rails pendant 1 8 jours, des couvertures pendant 8 autres, et ainsi de suite. Au Greuzot, le train est composé de 4 cages dont deux servent pour les rails, et les deux autres pour les couvertures et le hallage.

« Le nombre de paquets, que l'on porte ensemble dans un four à réchauffer, dépend des dimensions de la sole et de celles des pièces; ordinairement on ne charge pas au delà de trois paquets de aïo kil., de quatre de 1 65 kil. ou de cinq de i35 kil.

176 DE LA FABRICATIOll

« Le nombre de chaudes que Ton passe en a4 heures est de 1 5 à 1 6 ; ainsi^ un four peut en moyenne produire 7 à 8 tonnes de rail finis dans ce même temps, avec une consommation de 65o à 700 kiL de houille par tonne. »

Les notes suivantes compléteront les renseignements donnés par MM. Flachat, Petiet et Barraolt

utilisation Dans quelques usines, on place, à la suite du firar de la chaleur . . , . ^ « „ y % i

peidoe* principal, un second four ou 1 on commence à chauffer les paquets. On utilise, de cette manière, la chaleur perdue des fours à réchauffer, qui est considérahle.

Moyeiis L'emploi du marteau et surtout celui du marteau booM pilon pour souder les paquets est sans doute trèsavantageux; on doit remarquer, toutefois, que la perfection du soudage dépend bien moins de Ténergie de la force comprimante que du degré de décapage des surfaces à souder, et du d^ré de température, qui ne doit pas être le même pour des fers de qualité différente. Aussi est-ce du chauffeur plutôt que du forgeron que Ton doit attendre une bonne soudure.

A Fusine d'Alais, où le fer se soude difficilement, ce n'est qu'après un grand nombre d'essais qu'on y est parvenu.

DBS KAIL8. ' 177

Les presses remplacent souvent les marteaux ; elles n*exîgent pas des frais d'installation aussi élevéS| elles n'éclaboussent pas comme les marteaux, elles consomment moins de force motrice. Elles ne donnent pas lieu, comm^ les marteaux, à des chocs qui fatiguent le mécanisme, enfin elles sont desservies par des ouvriers dont le salaire est beaucoup moins élevé que celui des marteleurs; mais elles n'épurent pas le fer aussi bien que les marteaux.

MM. Flachat, Petiet et Barrault font mention d'une nouvelle madûne à cingler employée depuis peu de temps en Angleterre, qui, d'après ces ingénieurs , serait sous plusieurs rapports préférable aux marteaux et aux presses. Cette machine est encore trop peu connue pour qu'il nous soit permis de la juger; nous l'indiquons ici afin que les ingénieurs des nouvelles lignes de chemins de fer l'étur dient, et qu'ils en prescrivent ou en conseillent l'usage aux £stbricants , s'il y a lieu. On ne saurait négliger aucun moyen pour obtenir des rails bien soudés.

C'est toujours de champ que l'on doit d'abord Lamîn^ passer le paquet sous le laminoir, afin de rapprocher les barres avant de les comprimer. Elles ne doivent d'ailleurs éprouver qu'un très-faible étirage dans le sens perpendiculaire à la longueur.

L'embarras que l'on éprouve à manœuvrer une

des nils.

178 DE LA FABRIGATIOll

^^^eiH|e^ lourde barre toute rouge , et la difficulté que Ton trouve à bien asseoir dans les coussinets de la sde une barre mal dressée, ont fait renoncer dans presque toutes les usines à Tusage de couper un bouta la sortie du laminoir.

On doit prendre les plus grandes précautions pour ne pas oxider les extrémités des rails lorsqu'on les réchauffe pour les passer à la scie. L'air qui pénètre entre le rail et les bords de l'ouverture contribue surtout à cette oxidation. On doit donc souder les joints avec le plus grand soin. C'est principalement à la croûte d'oxide de fer qui se produit que l'on doit attribuer l'altération des dents de la scie.

Les scies sont difficiles à installer et à entretenir en bon travail courant. Malgré les soins du mon« teur, l'axe de la scie et celui du rail sont rarement parallèles. D'ailleurs certaines parties prennent du jeu. Il est utile de régler la position du rail dans les supports par des vis de rappel.

Dans l'opération du sciage, le bout du rail à moi« tié détaché s'incline , et tend par son poids à arracher les parties qui restent à couper. L'outil suit la ligne de moindre résistance, et la section se fait obliquement. On doit soutenir le bout jusqu'à ce qu'il soit entièrement coupé.

Les dents de la scie s'altèrent. Une seule bavure

DBS RAILS. 179

qui se rencontre sur le côté d'une dent refoulée devient très-nuisible. A chaque tour de roue , la bavure éloigne la scie du plan de la section. Il en résulte un nouveau sillon , et par suite une série de gradins dont l'ensemble est oblique à l'axe du rail. Il faut enlever les bavures de la scie à mesure qu^elles se produisent , et lui donner assez d'épaisseur pour qu'elle résiste à la flexion. Une épaisseur de o"o4 est convenable. Il est nécessaire, d'ailleurs^ de changer les scies toutes les douze heures. L'usure et le limage mangent chaque jour de o™oo4 à o™oo5.

S 5. Du cahier de charges pour la fouroitore des rails, des coussinets, dievillettes et coins.

A. Du cahier de charges pour iafoumUure des raUs.

Parmi les moyens d'obtenir d'un fabricant des produits de bonne qualité , l'un des plus efficaces est sans doute de lui imposer un cahier de charges sévère. Il ne faut pas oublier^ cependant, que le cahier de charges , quelque soin que l'on apporte dans sa rédaction, n'offre que des garanties insuffisantes si l'on ne s'adresse à un fabricant honnête, en position de remplir ses engagements, et si on ne lui accorde un bénéfice raisonnable sur ses fournitures.

Il arrive trop souvent que les compagnies se choix di laissent séduire par le bon marché. Elles sont alors ^^^

trompées par le fabricant, qui ne peut réaliser un bénéfice qu'en livrant des produits de qualité inférieure ; et, une fois que les objets ont été mal fabriqués, il est rare qu'on ait le temps d'attendre qu'ib soient remplacés. Les moyens coercitifs ou correctib réservés par le cahier de charges sont toujours in* suffisants. On s'expose, d'ailleurs^ en voulant les employer, à des procès jugés par des arbitres qui sont ordinairement d'une grande indulgence pour les £Ed>ricants, qu'ils ne veulent pas ruiner.

Nous conseillons donc aux compagnies, ou de s'adresser directement aux fabricants les plus réputés, ou de procéder par voie d'adjudication entre un certain nombre de fabricants choisis.

Quant aux conditions que doit stipuler le cahier de charges pour les rails, elles se résument comme il suit :

FormeduniL i^ Le fabricant doit recevoir de la compagnie un dessin coté ou un modèle du rail, portant le timbre de la compagnie, avec une lettre signée de l'ingénieur.

n donnera scrupuleusement à ses laminoirs des dimensions telles que les rails qui en sortiront soient parfaitement semblables au rail représenté par ce dessin ou ce modèle.