DES ROUES

La rupture des essieux de wagons est beaucoup ^]^^^^ moins dangereuse qu'on ne le suppose générale- dimensioi ment ; sur le chemin de Baie à Strasbourg et sur la plupart des autres chemins de fer, il en a cassé un très-grand nombre sans qu'il en résultât d'accident. Les caisses de voitures étant pour ainsi dire suspendues les unes aux autres, sont guidées et maintenues dans la voie l'une par l'autre, lors même qu'un essieu vient à se briser.

Toutefois, comme il ne faut négliger aucun moyen pour se mettre à l'abri des accidents , même les moins probables ; comme aussi l'entretien des essieux peut devenir fort coûteux, dans le cas où ils seraient de mauvaise qualité, mal fabriqués ou de dimensions • insuffisantes, nous leur consacrerons un article assez étendu.

Si d'ailleurs les essieux de wagons se brisent presque toujours sans accident , le terrible et à jamais déplorable accident du 8 mai a montré quelles pouvaient être les conséquences de la rupture d'un essieu de locomotive. Les observations qui vont suivre et qui sont en grande partie le fruit d'une assez longue pratique, s'appliquent à ces derniers tout aussi bien qu'aux premiers.

La Planche F. i r indique la forme et les dimensions d'un grand nombre d'essieux de wagons ou de locomotives.

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DB LA RDPTOBB

liCs essieux ne se rompent en général » lors des wpi«re- chocs violents et par la fatigue, qu'au droit de It partie intérieure du moyeu. On citerait diffidlement des exemples d'essieux droits qui se soient rompus ailleurs à moins de défauts graves. Cesl en ce point que indépendamment de la pression de la caisse du chariot, se transmettent tous les efforts que la roue éprouve par la pression du bourrelet contre les rails et toutes les vibrations du corps de l'essieu. C'est celui qui fatigue le plus. Il importe par conséquent que l'essieu soit plus résistant en cet endroit qu'en tout autre.

Longtemps cependant on a entaillé l'essieu i angle vif, précisément à sa jonction intérieure avec le moyeu, comme dans les essieux Fig. a, 3, 4 ^ dans celui Fig. 6, PI. F. i8.

On eût évité cette faute en songeant que le fer coupé à angle vif devient toujours cassant. Que Ton entame une barre avec un outil à tranchant aigu, elle rompra an premier effort; tandis quesimplement creusée par un outil à tranchant arrondi, elle ploiera plusieurs fois avant de casser. C'est là un fait bien connu des forgerons.

Citons un autre exemple de Tirifluence des angles vifs sur la fragilité du fer. Des tiges de suspension employées sur le<î locomotives du chemin de

DBS ESSIEUX. 323

Baie à Strasbourg et dont les vis étaient à angles vifs, avaient bien résisté lorsqu'elles étaient neuves, mais elles se brisaient toutes au bout d'un certain temps. Oti les remplaça par des tiges avec vis à filets arrondis. Ces dernières, bien que de même dimension que les autres, ont beaucoup mieux résisté.

Sur le chemin de Baie à Strasbourg, effrayée de ^ jj*^"'^

la rupture de plusieurs essieux de l'ancien modèle après t^ r ^ ^ micertaii

Fig. 3 et 4, PI. F. i8, l'administration jugea conve- temps nable de les remplacer tous. On put alors les briser, et l'examen de leur cassure conduisit à des obser^ vations assez intéressantes.

La rupture ayant toujours eu lieu suivant la surface de séparation de l'essieu et du moyeu à l'intérieur, la cassure était sensiblement plane et unie, soit que l'essieu eût été cassé dans le service, soit qu'on l'eût brisé à coups de mouton. Le grain très-fin, comme celui de l'acier dans les zones A et B, Fig. 3i

Fig. 81.

3ik DB LA RUPTURB

allait en grossissant vers la zone C, puis devenait absolument semblable à celui du corps de Fessiai où le fer avait conservé sa texture primitive. La couleur brun de rouille dans la zone A , comme celle de très-vieilles cassures, devenait graduellement moins foncée vers la zone B jusqu'à ce quelle disparut entièrement dans la zone C. Les cercles enfin qui enveloppent les zones B et C n'étaient pas concentriques, mais tous tangents au cercle qui représente le contour de l'essieu , en D où se trouvait la clavette.

Ces faits ont été observés sur un très-grand nombre d'essieux qui avaient fait un long service, fabriqués d'aill«urs avec des qualités de fer totalement différentes, du fer de très-bonne qualité, très-nerveux et bien homogène, du fer fabriqué avec des rognures de tôle à texture lamellaire et du fer cassant à gros grains.

On voit, par ce qui précède, comment le service modifie graduellement les essieux. L'oxidation de la cassure dénote assez la présence d'une fente qui se serait successivement agrandie jusqu'au moment de la rupture. Que ce genre d'altération tienne en partie à l'ancien usage de couper les essieux à angle vif contre le moyeu, cela parait incontestable, mais il ne faudrait pas en conclure qu'on l'évitera complètement en substituant à cet angle

DBS ESSIBUX. 325

un congé arrondi. Des essieux qui dans l*origine avaient été exécutés avec des congés aux portées au chemin de Baie à Strasbourg ont été, après deux à trois ans d'usage, cassés à coup de mouton. Us se sont brisés suivant A B Fig. Sa à Fextrémité du congé, et

FiG. 89.

la cassure a présenté un aspect analogue à celui des essieux de l'ancien modèle. Quelques-uns étant d'excellent fer ont supporté, avant de rompre, jusqu'à quatre coups d'un mouton de six cents kilogrammes qu'on laissait tomber d'une hauteur de cinq mètres, tantôt sur un côté tantôt sur l'autre.

Ce changement de texture qui a lieu dans le fer changea» des essieux et que nous venons de signaler a été con- barrcrSe staté par les praticiens, non-seulement dans des cas ^anlio^c parfaitement semblables, mais encore dans des circonstances simplement analogues. Ainsi on avait employé à Toulon, pour équilibrer un pont levis, deux cylindres en pierre roulant sur une voie courbe; ces cylindres étaient liés par un essieu en fer construit dans les arsenaux de la marine avec du fer à câble corroyé, et participaient ainsi que leur axe à toutes les vibrations du tablier du pont. Après dix-huit mois de service, l'axe, malgré son excellente qualité.

826 DE LA FABEICAHON

rompit au passage d'une malle-poste et tomba en plusieurs morceaux. Un des chevaux fut tué. Le même axe, rétabli avec du fer absolument semblable et enveloppé de bois, a depuis lors par£ûtement résisté. L'emploi du bois pour détruire les vibrations des essieux et empêcher ainsi leur altération a, du reste, été reconnu efficace par les entreprises de messageries.

iùàUk^^' Voici maintenant comment , se fondant sur les

dans it oon- observations &ites,on a modifié au chemin de Bâle

des essienz à Strasbourg la construction des essieux, lur le chemin ^

deBàle

Les dimensions en ont été augmentées, surtout dans le voisinage des cales. La différence de diamètre entre la partie comprise dans le moyeu et le jcorps de l'essieu est rachetée par une partie conique fig. 9 Pi. F. i8y et c'est au sommet de l'angle saillant que correspond le plan intérieur du moyeu de la roue. Le moyeu est alésé de manière à porter toujours exactement sur le cône, et il est entré de force sur l'essieu, de manière à refouler un peu le fer; la roue est fixée par trois clavettes.

Si l'on a employé trois clavettes au lieu d'une seule, ce n'est pas dans le but de s'en servir, comme on le faisait dans l'origine, pour centrer les roues, mais afin de prévenir autant que possible l'altération de l'essieu, puisque, ainsi que nous l'avons vu,

DBS BSSIBDX. 327

cette altération paraît être moins sensible dans le voisinage des clavettes. La roue une fois ajustée sur Tessieu , une seule cale suffirait à la rigueur pour la maintenir.

Les fusées des essieux fig. 9 sont très-éloignées des moyeux et ont une grande longueur ; on les eût rapprochées de la roue et on ne leur eût pas donné au-delà de dix centimètres de longueur, si les dimensions adoptées n'eussent pas été commandées par le mode de construction du matériel.

Le diamètre des fusées est de 65 millimètres ; il est bon de le tenir un peu fort , afin de pouvoir, sans inconvénient, mettre, en cas de besoin, la fusée sur le tour.

Enfin, oii a remarqué que les coussinets en bronze s'usaient moins rapidement lorsqu'on donnait aux collets de la fusée une grande hauteur et qu'on en rendait la face intérieure plane.

Les nouveaux essieux du chemin de fer de Baie à Strasbourg sont fabriqués en corroyant ensemble sept barres de fer plat de treize^ millimètres de largeur et de vingt-sept millimètres d'épaisseur; ces barres doivent avoir été préparées entièrement au charbon de bois et forgées au marteau. L'essieu est amené , toujours sous le marteau et sans étampe, à

la forme représentée Fig. lo. C'est ainsi que les forges le livrent aux ateliers mêmes du chemin de fer, où il est terminé entièrement à froid. C'est pour assurer plus d'homogénéité au fer qu'on évite de le réchauffer, bien que le travail à froid soit plus coûteux; si l'essieu était réchauffé par les bouts, il y aurait, avant même qu'on se fût servi de l'essieu, modification de texture, précisément au point où cette modification a lieu plus tard par l'usage.

Épreuves Quelques-unes au moins des barres qui doivent

auxquelles on soumet les essieux.

on soumet composer l'essieu et tous les essieux sont soumis à

une épreuve.

Souventonessaielesessieuxdesvoitures employées sur les chemins de fer comme ceux de l'artillerie, soit en les posant sur des appuis dont l'écartement est constantet en laissant tomberd'une hauteur donnée, sur Je milieu de la barre de fer, un mouton d'un certain poids, soit en laissant tomber la barre ellemême horizontalement, d'une certaine hauteur, sur des blocs de métal (0; mais comme ces essais fatiguent beaucoup les essieux, on n'y soumet qu'une petite portion de cloaque livraison prise au hasard , et l'on ne saurait employer sans quelque imprudence les essieux ainsi éprouvés.

i . Voir aux Documents une note sur ces essais.

DES ESSIEDX. 329

Sur le chemin de Baie à Strasbourg et sur celui de Saint-Germain on procède différemment. Chaque essieu étant forgé avec un excédant de longueur de vingt-cinq à trente centimètres, on rogne les bouts en les entaillant à froid de manière à en déterminer la rupture et on les brise au marteau. Par ce moyen on peut non-seulement apprécier la résistance totale du fer, mais encore examiner sa texture et s'assurer de sa qualité.

Ces fragments, marqués au nom du fabricant et au numéro de Tessieu dont ils proviennent, sont conservés comme pièces justificatives de la bonne qualité des fers employés et comme moyens d'observations ultérieures.

Fabriqués de la manière que nous avons décrite prix de plus haut, les essieux reviennent , sur le chemin de Baie à Strasbourg , à i fr. 8 cent, le kilogramme, le fer marchand valant à Tusine 55 fr. les loo kilogrammes. L'essieu brut, y compris les portions de barre réservées pour l'épreuve, pèse i56 kilogrammes.

Les essieux , avant d'être placés sur les vragons , sont enveloppés dans du bois : quelle que soit l'influence du bois, elle ne peut être nuisible.

Les roues étant fixées sur l'essieu , comme nous