‹ Portefeuille de l'ingénieur des chemins de fer par m. Auguste Perdonnet ... et m. Camille Polonceau Texte (volume 2)Chapitre 95 sur 173 · DUS RODES · texte numérisé non relu

DUS RODES

les anciennes rones. Nous conseillons toutefois d’atleodre^ avant de lui accorder la préférence, qu’une plus longue pratique ait prononcé sur ses avantages.

La roue fig. 8, dite roue de Bramait, a été em- ^ «<>«« , ployée sur le chemin de Londres à Birmingham.

Elle est d’une construction en môme temps ingénieuse et élégante. En examinant la iig. 8, qui représente la coupe transversale d’un rais, on voit qu’il est composé de deux bandes de fer laminées sous une forme particulière et juxtaposées.

Une bande de fer enveloppant la roue porte,' comme le montre la fig. 8, une languette qui pénètre dans la rainure des bandes composant les rais. C’est sur celte bande qu’est fixé le cercle à rebord : ainsi disposée, la roue de Bramah est d’une grande élasticité, mais elle est coûteuse.

La roue fig. 3 a été employée sur un tender sorti Rou«d« uu t. des ateliers de Hiok. On en a fait peu d’usage.

Sur le chemin de Bristol enfin, nous avons vu des roues dont les rais étaient remplacés par deux disques de tôle. Elles étaient dispendieuses de construction et manquaient d’élasticité.

La forme et la dimension des bandages sont in- Forme pI • diquées dans les fig. 4, 5 et 6. Nous recommande- daTendagc. rons de leur donner une grande épaisseur, afin qu’on puisse, lorsqu’ils s’usent, les tourner fréquemment, sans craindre qu’ils deviennent trop minces. L’usage dos bandages épais est d’ailleurs

286 Dss.hopu.

écoiiuinique, puisque, contenant plus de matière, iis n’exigent pas un plus grand travail de fabrication.

Ceux dont on se sert pour les voilures doivent avoir, à l'état brut, de 35 à 40 millimètres d’épaisseur dans la partie la plus mince; les bandages de locomotives ont de 45 à 50 millimètres.

On a jugé convenable aussi, sur les chemins anglais les plus récemment construits, d'augmenter la largeur du cercle, afin d’empêcher, en donnant plus de facilité pour le jeu latéral des roues, un frottement trop considérable du rebord. On remarquera que, dans les roues du dernier modèle sur le chemin d’Orléans, la largeur est de 130 millimètres, tandis qu’elle u’étuit que.de 100 millimètres sur les auciennes roues anglaises.

La conicité ou inclinaison du bandage>varie suivant la longueur du rayon des courbes du chemin sur lequel les roues doivent être employées.

Sur le chemin de fer de Londres à Birmingham, ou les courbes, une seule exceptée, ont au moins 1,000 mètres de rayon, l’inclinaison des bandages est de 1/13, et sur le chemin de Versailles (rive ' gauche), dont les courbes ont au moins 1 ,200 mèti'es de rayon, de 1/12; sur le chemin de Bêle à Strasbourg, où les courbes, en très-petit nombre, sont d’un très-grand rayon, elle ne dépasse pas 1/25.

Les rebords ou bourrelets des roues doivent, aussi bien que le corps du bandage, avoir une grande épaisseur, surtout lorsque les roues doivent par-

DE LA.,frA.BIUq^TIOI( DES ROUES.

courir des courbes de petit rayon. H faut , autant que possible, que le bourrelet et le corps du bandage soient qsés eu même temps. Le congé qui raccorde le bourrelet à la jaute doit être très-allongé. Enfin, lu roue se creusant dans le milieu, il convient . de ménager sur le bord de la jante un chanfrein, tig. 27, d’environ 1 centimètre de large.

fi*, a».

Nous donnerons, dans une des planches de cet ouvrage, le tracé d’un bandage de roue.

Les roues ■avec rais en fer forgé étant aujoor- Ho<ied« huL généralement répandues, nous dirons loi d« roues arcc quelques mots de leur fabncation. for**-

Les bandes qui forment les rais de la roue devant être renforcées dans les angles, comme l’indiquent les figures 4, 5 et 6, ou commence par en refouler le fer sur lui-même, de manière à augmenter son ép^iisseur dans les parties qui doivent être coudées.

On place ensuite 1a bande dans un mandrin en fonte et, on la courbe successivement, avec ménagement, de manière, à obtenir, à l’intérieur du coude , uu angle arrondi , et à l’extérieur un angle vif. Les extrémités qui doivent pénétrer dans le moyeu sont entaillées, ainsi qu’on le voit fig. 6.

Poie

biDdige*.

288 DK ri FABRtCàTIOIt

Les rais ainsi disposés, on les place dans le moule, en ayant soin que les angles aux extrémités ne se touchent pas; car, s’il en était autrement, le moyen, en se contractant après la coulée, les serrerait de manière à les faire bomber dans le milieu. On coule ensuite le moyeu, en laissant au-dessus une forte • masselote, et, ce qui est remarquable, en versant la fonte dans le moule, aussi froide que possible.

Il semble qu’il serait convenable de décaper les extrémités des rais qui pénètrent dans le moyeu. Beaucoup de roues cependant, pour lesquelles on n’a pas pris cette précaution , font un excellent service.

Le fer pour les bandages doit présenter une grande dureté, sans être cassant. Il ne doit ni s'écailler ni se fendre. Ce n’est que difficilement que fon peut s’en procurer qui remplisse ces différentes conditions.

On a tenté de fabriquer des bandages composés de fer'dur au dehors et de fer doux et nerveux dans l’intérieur; mais les bandes de qualité différente étant souvent mal soudées, les bandages se fendaient concentriquement à la surface de roulement, et les roues étaient rapidement détruites.

Les bandages, lorsqu’on veut les cintrer pour les poser sur les roues, sont réchauffés dans un four particulier. On leur donne de une à deux chaudes et on les cintre sur un mandrin, soit au moyen de griffes, soit, mieux, au moyen d’un cylindre qui

DBS ROUES.

comprime ia bande contre le mandrin auquel elle est attachée par une de ses extrémités. Le cercle cintré, on le soude.

On soudait anciennement les bandages en superposant les deux extrémités amincies de la bande ; mais en procédant de cette manière, non-seulemenl on rencontrait certaines difbcuUés d’exécution, à cause de 1a grande surface à souder et de la difliculté de manier la pièce, mais encore on changeait souvent les dimensions du cercle.

On adopte aujourd’hui généralement la méthode suivante : les deux extrémités du bandage sont d’abord refoulées en A et B, et rapprochées comme on le voit fig. 28. On ajoute ensuite à la forge deux

Fi*. 2».

coins qui ont la même épaisseur que le bandage, et dont l’un porte le rebord, puis on chauffe séparément le cercle et les coins, etlorsqu’ils sont à la chaleur soudante, on place les coins dans les entailles A et B, et on les frappe verticalement et horizontalement. 11 faut, pour que la soudure s’opère bien, que les deux extrémités de la bande ne se touchent pas, que les deux coins, au contraire, se touchent. Le cercle ainsi soudé, sans qu’il ait changé de dia-

DE J.A EABRICATION

mèlre, on le chauffe au rouge et on le place sur un mandrin en fonte, pour en régulariser la forme.

Le mandrin le plus convenable pour des roues de 1 mètre de diamètre est un simple anneau en fonte, tourné et fendu en deux parties, tig. 29. On serre

ce mandrin contre le bandage, au moyen de cales.

Pour les roues de grand diamètre on emploie des mandrins composés de plusieurs pièces, fig. 30. On

Hg. 30.

en fait aussi usage pour les petites roues, mais les mandrins du premier modèle nous paraissent, dans

t)ES Aones.

ce cas, préférables, à cause de leur extrême simplicité. Un coin conique est enfoncé dans le centre du mandrin, tandis que l’on frappe sur l’autre cercle pour qu’il's’appliquo exactement contre son pourtour extérieur. Cet appareil est placé sur un large plateau en fonte qui le déborde de tous côtés et qui doit être solidement scellé.

Le cercle une fois mandriné, on le place immédiatement sur la roue, ou, ce qui vaut mieux, on le tourne à l’intérieur, on le réchauffe, et ce n’est qu’après ces deux opérations qu’il est placé sur la roue.

Les cercles qui n’ont pas été tournés n’étant pas de forme régulière et n’adhérant (jue par quelques points, déforment les roues. Il convient, non-seulement de toujours les tourner Intérieurement comme extérieurement, mais aussi de préparer les faces extérieures des rais de la roue à la grosse lime. Lorsqu’on néglige pour les roues de waggons les précautions dont on ne se di.spcnse jamais pour celles des locomotives, les bandages ne tiennent que peu de temps.

Les cercles à rebords sont fixés au pourtour de la roue, au moyen de rivets (voir la planche F„), qui, pour être parfaitement solides, doivent être suffisamment coniques, traverser le bandage dans toute son épaisseur et être posés avec beaucoup de soin .

Sur les chemins belges on emploie de préférence

DB h/i ROPTUBE

Carnetére

d’une

bonne roue.

O* la forme H dcf diincniioni cuieuz.

des vis qui ne pénètrent qu’à une certaine profondeur dans le corps du bandage.

Une roue bien faite doit, lorsqu’on frappe sur les rais avec une tige de fer , rendre un son vibrant analogue à celui d’une cloche.

La rupture des essieux de waggons est beaucoup moins dangereuse qu’on ne le suppose généralement ; sur le chemin de Bâle a 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 insufbsantes, nous leur consacrerons un article assez étendu.

Si , d’ailleurs, les essieux de waggons 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.

Diqi’

La planche Fil indique la forme et les dimensions d’un grand nombre d’essieux de waggons ou de locomotives.

Les essieux ne se rompent, en général, lors des chocs violents et par la fatigue, ({u’au droit de la partie intérieure du moyeu. On citerait difficilement des exemples d’essieux droits qui se soient rompus ailleurs, à moins de défauts graves. C’est en ce point que, indépendamment de la pression de la caisse du chariot, so 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 à angle vif, précisément à sa jonction intérieure avec le moyeu, comme dans les essieux lig. 2, 3, 4, et dans celui fig. 6, pl. F 18.

On eût évité cette faute en songeant que le fer coupé à angle vif devient toujours cassant. Que l’on entame une barre avec un outil à tranchant aigu, elle rompra au premier effort; tandis que simplement 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 l’influence des angles vifs sur la fragilité du fer. Des tiges de suspension employées sur les locomotives du chemin de Bàlc à

DE DA BDPTOBE

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

Nature Sur le chemin de Bâle à Strasbourg, efirayée de

de la raiaure ^ ^

un cJîîalo rupture de plusieurs essieux de l’ancien modèle duugè. Hg. 3 et 4, pl. FIS, l’administration jugea convenable de les remplacer tous. On put alors les briser, et l’examen de leur cassure conduisit à des observations 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 Tessieu eût été cassé dans le service, soit qu’on l’eût brisé à coups de mouton. Legrain très-fin, comme celui de l’acier dans les zones k et B, fig. 31 ,

Fig. 31.

allait en grossissant vers la zone C, puis devenait absolument semblable à celui du corps de l’essieu

OKS ESitllOX.

où le fer avait conservé sa texture primitive. La couleur brun de rouille dans la zone A, comnae celle de très-vieilies cassures, devenait graduellemeiU moins foncée vers la zone B jusqu a ce qu’elle disparût entièrement dans la zone C. Les cercles enfin qui enveloppent les zones B et G 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’ailleurs 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 tûle à texture lamellaire et du fer cassant à gros grains.

On voit, par ce qui précède, comment le service modifie graduellement les essieux. L’oxydation 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 un congé arrondi. Des essieux qui dans l’origine avaient été exécutés avec des congés aux portées au chemin de Bâle à Strasbourg ont été , après deux à trois ans d’usage, cassés à coup de mouton, lisse sont brisés

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