VÉHICULES

Vides

Chargea

2« classe* . . , ,

3« classe

Les chiffres ci-dessus ne 8*appliquent qu'aux voitures à deux essieux.

Wagons à marchandises Pour une chanre utile de 5.000*^

Chiffres qui ne s'appliquent pas aux véhicules spéciaux : fourgons, wagons à bestiaux, à rails, etc.

Sur les grandes lignes, les trains express se composent de 8 à 15 voitures comprenant un ou plusieurs fourgons à bagages et une ou quelquefois deux voitures pour la poste.

Les trains omnibus comportent jusqu'à 24 voitures.

Les trains de marchandises sont souvent beaucoup plus longs, mais ne comprennent guère plus de 80»vébicules.

II y a en outre, des trains directs, des trains mixtes, des trains spéciaux, etc.

3Z9. VltosMc dcai irainM. — Un train parcourant une ligne ferrée s'arrête plus ou moins longtemps aux diverses stations. Si Ton divise la longueur du trajet par le temps total employé à le parcourir, on a la vitesse de parcours.

Par un procédé analogue, mais en retranchant du temps total les temps d'arrêt et les temps perdus à chaque station pour amortir et regagner la vitesse, on obtient la vitesse moyenne de marche.

Mais la vitesse d'un train en pleine marche varie constamment suivant les conditions du tracé, en oscillant autour de la vitesse moyenne. La vitesse maxima est assez souvent limitée à 50 0/0 au-dessus de la vitesse moyenne de marche (1).

Voici les vitesses ordinaires des trains sur les grandes lignes françaises, dans les parties à faible pente :

Trains exDress

VITESSKS EN KILOMÈTRES A L*HEURB II

do [xarcoun

moyenne de marche

mixhnn

25ài0

SOilOOit

Trains omnibas. .

Trains de marchandises

La vitesse de parcours des trains de marchandises est extrêmement variable et souvent très petite, à cause des arrêts et manœuvres aux stations.

Sur les sections à profil accidenté et sur les lignes secondaires, les vitesses sont beaucoup plus faibles, cependant la vitesse ne descend guère au-dessous de 15 kilomètres à l'heure.

393. Réflilaitoiice don traînai. — Un train en marche oppose au mouvement une résistance dont l'importance dépend de circonstances très variables. Il convient de considérer séparément :

10 La résistance du train en palier et sur alignement droit ;

2* Le supplément de résistance provenant des courbes du tracé ;

30 Le supplément de résistance provenant des pentes du profil.

La résistance et ses éléments s'expriment, en général, en kilogrammes par tonne du train.

(i) Les vitesses de trains s'expriment en kilomètres par heure.

En divisant par 3,6 la vitesse ainsi exprimée, on obtient la vitesse en mètres par seconde .

' Ex. *: Une vitesse de 36 kilomètres à Fheure correspond & iO mètres par seconde 1

ïtiï4. Réslstaneo en palier et en alIgruemenC drolé. — La résistance d'un train se mouvant sur une voie .rectiligne et horizontale est la îïoiiime des résistances élémentaires suivantes :

a. Résistance au roulement des roues sur le rail : elle est proportionnelle k la charge, rapportée au poids du train, elle sera donc représentée par

une constante A

qui dépendra de la dureté et du poli des surfaces en contact ;

b. Frottement des fusées contre les coussinets : elle peut également être

représentée par une constante B

qui dépend de la nature et du poli des surfaces frottantes, et surtout de la perfection du graissage ;

c. Résistance due aux inégalités de la voie : on admet qu'elle est proportionnelle à la charge et à la vitesse V du train CV

La constante G dépend de la perfection de la pose, de la stabilité de la voie, de l'éclissage, de la conicité, de la rigidité des attelages, etc.;

d. Résistance de Cair, — On peut admettre que, dans un air tranquille, elle est proportionnelle au carré V* de la vitesse et de la surface S que pré- .s<*Qte le front du train, en y comprenant toutes les saillies, et en y rapportant la résistance accessoire qu'éprouvent, dans l'air, les raies des roues par lo fait de leur rotation. L'expression de cette résistance sera donc DSV"

DSV* et, par tonne d'un train pesant P tonnes, elle sera 5

On suppose, dans ce calcul, que Tair est complètement tranquille ; si le veut souffle en tête du train, la résistance sera augmentée, s'il souffle en queae, elle sera diminuée ; mais c'est surtout quand le vent souffle avec force par côté que cette résistance augmente dans des proportions considéra iïles; car alors Tair, s'introduisant dans l'intervalle qui sépare deux vé hicules, crée sur le front de chacune des voitures une résistance spéciale ; de plus le vent, pressant sur la grande surface latérale du train, l'écarté de la situation moyenne dans laquelle les roues roulent sans glissement, ce qui engendre des frottements énergiques des jantes ou même des boudins sur les rails.

En réunissant les éléments précédents, on arrive, pour la résistance par

Itjnne, sur palier et en alignement droit, à la valeur :

DSV* R, = (A + B) + CV + — p-

325. Formules empiriques. — Les valeurs pratiques à attribuer aux divers coefflcients dépendent d'un grandnombre de circonstances,dont nous avons énuméré les principales. Leur recherche a fait l'objet de nombreuses expériences qui ont conduit à diverses formules empiriques; les plus employées sont les suivantes, qui s'appliquent à une voie et un matériel ordinaires, en bon état et dans des circonstances atmosphériques favorables :

Formule de Harding, déduite par Scott Russel (1846) de nombreuses

expériences faites par William Harding:

0,00484 SV« R4 = 2,72 + 0.094 V + ^ p

V vitesse en kilomètres, à. Theure ;

P poids du train en tonnes ;

S surface de front du train, en mètres carrés : on peut prendre S = 5 à 1^^ pour le matériel ordinaire des grandes lignes.

Cette formule donne des résultats trop forts aux petites vitesses, mais elle convient bien pour les trains de voyageurs.

Formule du chemin de fer de l'Est, proposée par MM. Vuillemin, Guebhard et Dieudonné :

Vitesse de moins de 32 kilomètres à Theure :

Graissage à Thuile R = 1 ,65 + 0,05 V (1) — à la graisse R = 2,30 + 0,05 V

Vitesses de 32 à 50 kilomètres à Theure :

■ ,.8„ + „,08V + iî^ Vitesses de 50 à 60 kilomètres à l'heure :

Vitesses au delà de 70 kilomètres à Theure :

^.8o+o.i4v+i^22*svL

Formule de Fink, très commode pour les calculs approximatifs:

Pour voie et matériel en bon état, graissé à l'huile, pas ou peu de cour bes de moins de 500'" de rayon ; charge, plus de 100 tonnes brutes :

Dans des conditions moins favorables, ajouter 50 0/0 en sus.

396. HémîmUokee duo aux eourbcs. — La théorie du mouvement des wagons dans les courbes est fort complexe et difficilement abordable par le calcul; des éléments nombreux y entrent en jeu: rayon de courbure, position des voitures sur la voie, conicité des bandages, jeux de la voie et des boîtes à graisse, surhaussement du rail extérieur, empâtement des véhicules; vitesse et longueur du train, serrage des attelages, etc. Il en résulte que les nombreuses expériences faites sur ce sujet ont donné des résultats assez contradictoires.

(1) 11 est facile de déduire de ces formules que le coefficient de frottement descend beaucoup au-dessous du chiffre de 0,045 à 0,05 indiqué dans les aide-mémoire pour le frottement de bronze sur fer avec graissage abondant. L'exagération de ce chiffre est d'ailleurs démontrée par des expériences nombreuses et par la pratique journalière des machines et des ateliers.

310 CBAPITRB XVI

On peut adopter les règles pratiques suivantes :

Pour un rayon de courbure de plus de 800" le surcroît de résistance est négligeable ; au-dessous de cette limite, on peut compter : 2"^ pour un rayon de 500" ; 3 — de 400™ ;

4k — de 300™ ;

397. Rcsistenee dae auxr&niRe*. — L'inclinaison longitudinale de la voie s'exprime en millimètres par mètre ; on dit : une penfe ou une rampe de 5, 10, 16 millimètres.

La résistance due à la gravité joue un rôle très important. Elle est facile à calculer.

Si le train remonte une rampe de i millimètres par mètre, le travail de la gravité, pour un parcours de 1" sera évidemment de i kilog. par tonne de train ; Teffort de traction correspondant sera donc également de i kilog.

On devra appliquer le coefficient i au poids du train tout entier, machine et tender compris.

Il va de soi que, sur les pentes, on appliquera la même méthode en prenant i négativement.

399. Résistance de la maelilne et du tender. — Nous avons actuellement les moyens de calculer le travail extérieur à demander dans chaque cas à la locomotive. De là nous pourrions passer directement au travail sur les pistons en nous servant d'une valeur convenable du coefGcient de rendement organique.

Il est d'usage de procéder un peu différemment ; le travail absorbé par les résistances passives est ici plus grand que dans les machines Ûxes, à cause du poids même du moteur, qui pèse tout entier sur les fusées et introduit des frottements importants. On a l'habitude de rapporter tous ces frottements au poids même de la machine, à raison d'un certain nombre de kilog. par tonne.

Les valeurs des coefficients résultant des expériences nombreuses faites sur ce sujet sont fort variables.

D'après les expériences des ingénieurs de l'Est, aux vitesses et dans les conditions normales du service, la résistance totale, par tonne de machine, y compris le tender, peut être exprimée par les chiffres suivants :

Machines à roues libres 8 kilog.

— à 4 roues accouplées . . . 10.50 à6 — — ... 12.50

Cette résistance peut s'accroître considérablement dans les circonstances suivantes :

Dans les courbes raides, si la machine n'est pas construite spécialement dans le but de les franchir facilement ;

Pour les machines à essieux couplés, lorsque les bielles d'accouplement sont mal réglées ou les diamètres des roues accouplées inégaux.

9StB, Exemples divers. — Nous donnons ci-dessous le calcul des résistances d'un train dans diverses conditions de vitesse, de charge et de

rampes.

1* Trains express.

Vitesses en kilomètres à V heure, 50 kilom. 70 kilom. 90 kilom»

Poids du train : 9 voitures de 10 tonnes . . 90 tonnes 90 tonnes 90 tonnes. Poids de la machine : machine, 30 tonnes

(roues indépendantes) ; tender, 16 tonnes 46 — 46 — 46 — Résistance par tonne du train, formule de

l'Est, en supposant: S = 6"> 6 k. 80 12 k. 90 46 k. 60.

Résistance totale, pour un train de 90 tonnes. 612 k. 116i k. 1494 k.

Résistance de la machine : 8 k. X 46. . . . J68 368 368

Résistance totale en palier 980 1529 1862

Résistances sur les rampes^ à raison (f un supplément de 90 4- 46 = 136 kilog. par millimètre:

Rampes de O*- 980 k. 1529 k. 1862 k.

2« Trains omnibus.

Vitesses en kilomètres à Vheure, 25 kilom. 40 kilom. 50 kilom.

Poids du train: 18 voitures de 10 tonnes. . 180 tonnes 180 tonnes 180 tonnes. Poids de la machine : machine, 33 tonnes à

2 essieux accouplés; tender, 16 tonnes. . 49 — 49 — 49 — Résistance par tonne du train en palier (formule de TEst : S = 6»«) 6 k. 90 5 k. 50 6 k. 50.

Soit, pour un train de 180 tonnes 522 k. 990 k. 1179 k.

Machine et tender: 10 k. 5 X 49 514 514 614

Résistance totale en palier 1036 1504 1693

Résistances sur les rampes, à raison de 180 + 49 =: 229 kilog.par millimètre.

Rampes de 0-» 1036 k. 1504 k. 1693 k.

— lO»-» 3326 3794 3983

3» Trains de marchandises.

Vitesses en kilomètres à Vheure. 20 kilom. 30 kilom. 40 kilom.

Poids du train : 25 wagons de 12 tonnes . . 300 tonnes 300 tonnes 300 tonnes. Poids de la machine : machine, 34 tonnes à

3 essieux accouplés ; tender, 16 tonnes. , 50 — 50 — 50 —

Résistance en palier par tonne da train (for*

mule de TEst: S = 6"») 2 k. 65 3 k. 15 5 k. 30.

Soit, pour un train de 300 tonnes 795 k. 945 k. i590 k.

Machine et tender: 42 k. 5 x 50 625 J25 625

Résistance totale en palier 1420 1570 2215

Résistances sur les rampes, à raison de

300 X 50 = 350 kilog. par millimètre.

Rampes de O"»* 1420 k. 1570 k. 2215 k.

330. CkMniMMltloii générale Aem locomotives. — Une locomotive est un véhicule portant en lui-même le principe de son mouvement. Elle se compose d'une chaudière et d'une machine à vapeur ; le tout repose, comme les autres voitures du chemin de fer, sur un châssis qui porte sur les essieux par rintermédiaire de ressorts; les roues, armées de mentonnets, sont fixées par paires aux extrémités des essieux.

La machine est composée de deux cylindres conjugués, placés horizontalement, et qui attaquent deux manivelles calées à angle droit sur un des essieux, dit essieu moteur ; la rotation Je cet essieu entraîne celle des roues qui en sont solidaires et, si Vadhérence de ces roues sur le rail est suffisante, la progression de tout le système en résulte, ainsi que celle du train attelé à l'appareil.

Souvent aussi les mouvements de Fessieu moteur sont rendus solidaires de ceux d'un ou plusieurs des autres essieux au moyen de bielles d^accouplement.

La distribution a lieu par tiroirs en coquille, avec avance et recouvrement, commandés par coulisse ; chacune des deux machines conjuguées a sa distribution propre, mais le relevage des deux coulisses se fait par un seul arbre commandé par un appareil de changement de marche unique, a la main du mécanicien (§ 143 à 148).

Les essieux d'une locomotive sont généralement au nombre de trois, rarement deux, quelquefois quatre et même, dans des cas exceptionnels, cinq et six.

La chaudière est tubulaire. Le tirage est déterminé par la vapeur d'échappement (§ 253) qui est lancée dans Taxe de la cheminée par une buse plus ou moins étranglée.

33i. ProMème ffénéral de te traetlon. — Le problème de la traction est fort complexe ; pour le résoudre, il est utile de le décomposer en ses éléments et de Texaminer sous ses diverses faces. . Posons-le d'abord sous la forme suivante :

Etant donnés un chemin de fer, un train et la locomotive qui doit le conduire, dans quelles conditions s'effectuera la traction ?

Il y a ici, au point de vue du moteur, deux éléments à étudier : 1^ Teffort de traction, et 2** le travail dans Tunité de temps.

1» L'effort de traction varie, dans les plus larges limites, avec les conditions variables du tracé et surtout avec les inclinaisons de la voie. Sur les pentes, il est faible, nul ou môme négatif; sur les rampes, il croît très rapidement ; ^

%^ La puissance du moteur, c'est-à-dire le travail par seconde sera, à chaque instant, le produit de Teffort de traction, variable, par la vitesse, également variable.

Il serait certainement fort avantageux, aussi bien au point de vue de réconomie de combustible qu'à celui de la bonne utilisation du matériel, que le travail, par seconde, fût toujours constant ; mais les tracés ordinaires sont incompatibles avec cette condition. Toutefois, le mécanicien peut s'en rapprocher plus ou moins, en faisant varier la vitesse du train dans des limites fixées à l'avance ; il ira plus vite sur les paliers et les pentes et moins vite sur les rampes.

339. Deujc conditions essentielles. — Il résulte de là que la locomotive devra, avant tout, satisfaire aux deux conditions suivantes :

fo Pouvoir exercer un eff'ori de traction au moins égal au maximum de la résistance du train ;

2* Pouvoir développer, par seconde, un travail au moins égal au maximum du travail dû à la résistance et à la vitesse.

Examinons ces deux conditions :

i^ Pour que l'effort de traction ait une valeur déterminée, il faut que dans un tour de roue, le travail de la vapeur soit égal au travail des résistances, c'est-à-dire à l'effort de traction (y compris les résistances intérieures du mécanisme) multiplié par la circonférence des roues motrices.

Mais cela ne sufQt pas ; il faut en outre que, sous Faction des pistons, les roues motrices ne glissent pas, au lieu de rouler, que leur adhérence sur le rail soit suffisante.

Remarquons tout de suite que, ces conditions étant remplies pour l'effort maximum de traction, le seront en général, à plus forte raison, pour les efforts de traction plus petits ; l'adhérence étant suffisante, c'est en agissant sur la distribution soit par étranglement, soit par détente variable, que le mécanicien modifiera l'effort de traction.

2^ Si l'on considère en lui-même le mécanisme et qu'on le suppose constitué de telle sorte qu'il produise un effort moteur égal à l'effort résistant, il est clair que le travail par seconde sera, par cela même, égal au travail résistant ; mais cela ne suffit pas, il faut, en outre, que la chaudière puisse fournir assez de vapeur pour que la pression se soutienne.

C'est de là que découlent les proportions de la surface de chauffe, celles du foyer, de la cheminée et les dispositions de la buse d'échappement.

toutes calculées d'après la plus grande consommation de vapeur qu'exigera le travail à produire dans Tunité de temps.

Ainsi, en résumé, d'un côté, de TefTort de traction maximum résultent le minimum d'adhérence nécessaire et les proportions du mécanisme ; d'autre part, du maximum du produit de la vitesse par l'eflfort de traction, combiné avec les conditions de la distribution à Tallure correspondante, résultent les proportions du générateur de vapeur.

Une locomotive étant établie d'après ces bases, n'aura, en général, à fournir les maximums d'effort et de travail, pour lesquels elle a été calculée, que sur une partie de son trajet; sur les pentes plus faibles, l'effort de traction sera plus petit, et, maigre l'accroissement de vitesse, il en sera, en général, de même du travail. Le mécanicien modérera l'effort de traction en modifiant la distribution (par étranglement ou par détente variable) et conduira son feu de manière à maintenir sa pression.

Au point de vue de la production de vapeur, la locomotive jouit d'une élasticité remarquable, résultant de son mode même de fonctionnement. L'intensité du tirage augmente en mêm» temps que la quantité de vapeur émise à chaque échappement, c'est-à-dire en même temps que l'effort de traction ; elle augmente aussi avec le nombre des coups d'échappement, c'est-k-dire avec la vitesse de la machine. Ces deux cléments étant les deux facteurs du travail, la production de vapeur se maintient d'elle-même, dans des limites assez étendues, k la hauteur de la consommation, ce qui simplifie très heureusement le travail du chauffeur.

333. circonstances particulières. — 11 est des circonstances dont les mécaniciens doivent tirer parti ; s'il se présente une rampe de longueur modérée, le mécanicien, avant de l'aborder, pousse son feu pour atteindre le maximum de pression et se lance à grande vitesse. Le train arrive ainsi au pied de la rampe chargé, sous forme de force vive et de chaleur, d'une provision de travail qu'il dépense peu à peu, au fur et à mesure qu'il s'élève.

Le démarrage y c'est-à-dire la mise en mouvement d'un train partant du repos, se fait dans des conditions spéciales ; ici l'effort de traction résulte non seulement de la résistance normale du train, mais encore du travail nécessaire pour imprimer progressivement à cette masse considérable sa vitesse de marche. Gomme il est toujours important, pour économiser le temps, de démarrer vite, on fait produire à la machine le maximum d'effort ; mais, en même temps, la vitesse étant faible, la dépense de vapeur est peu considérable.

Gomme conséquence de l'accroissement constant du trafic sur les chemins de fer, la tendance aujourd'hui est d'augmenter la charge et la vitesse des trains et, par conséquent, la puissance des machines ; mais tous les éléments de la locomotive : adhérence, dimensions du mécanisme et desgéné-

rateurs, sont renfermés dans des limites étroites et rigourei^ses, dans lesquelles la construction se trouve fort gênée. Nous examinerons ces limites, en même temps que les éléments eux-mêmes qui servent à établir les proportions des machines.

334. De l'iàdhéi*ence. — La machine à vapeur étant supposée assez puissante pour imprimer aux roues motrices un mouvement de rotation, il peut se présenter deux cas :

Ou bien les roues roulent sur les rails et, par conséquent, la locomotive entraîne le train ;

Ou bien les roues glissent sur le rail en tournant sur place, et le travail de la vapeur est consommé en frottements ; on dit alors que la machine patifie.

Pour que les roues adhèrent sans glisser, il faut que Teffort de traction soit inférieur au frottement du bandage sur les rails.

Le coefficient de frottement s'appelle ici coefficient d'adhérence ; désignons-le par f.

Le frottement sera égal à la charge totale n sur les roues motrices, ou poids adhérent, multipliée par f. On devra donc avoir pour l'effet de traction :

T ^nf.

L^effort limite n f que la machine peut exercer sans patiner est Tadhérenée.

Quelle est la valeur du coefticientf d*adhérence ? Il est très variable, sur tout avec les circonstances atmosphériques.

Les expériences très nombreuses, qui ont été faites à ce sujet, ont donné les résultats résumés ci-dessous :

Par des temps secs, le coefficient d'adhérence peut s élever jusqu'à 1/5 et même exceptionnellement à 1/4;

Quand le temps est brumeux et le rail gras, c'est-à-dire légèrement humide, ce coefficient descend à 1/11 et même au-dessous ;

Lorsqu'une forte pluie a lavé les rails, il remonte au chiffre des temps secs : 1/5 à 1/6.

Le coefficient d'adhérence est faible dans les souterrains, où les rails sont toujours gras, par suite de Thumidité qui est permanente ; il descend à des chiffres très bas quand, à l'automne, les rails se couvrent de feuilles mortes, ainsi qu'en temps de verglas. On l'améliore en lavant les rails par un jet de vapeur, et surtout par l'emploi du sable.

Le réservoir à sable est placé sur le dos de la chaudière ; une petite trappe, à la main du mécanicien, laisse passer le sable qui. conduit par un tuyau, est déposé tout près et en avant du point de contact du rail avec la roue motrice. Le sable doit être siliceux et passé au four. Ij'usage du sable ne doit être que momentané, mais il est d'un grand secours.

En service ordinaire, on compte i/7 pour le chiffre moyen de l'adhérence ; en été, on charge un peu plus les trains et un peu moins par les temps de brouillard.

Le patinage se produit fréquemment au démarrage pour les raisons suivantes : la vitesse des pistons étant faible, la pression de la vapeur se produit sans perte de charge, c*est-à-dire avec toute son intensité ; souvent aussi, le mécanicien doit à ce moment augmenter l'admission.

Dès que la machine patine, le coefficient de frottement diminue beaucoup, et le mécanisme prendrait une vitesse dangereuse, si Ton ne se hâtait de fermer le régulateur et de jeter du sable.

335. De rfUHsoiiplomeiit. — Dans la valeur de l'adhérence ît f, le coefficient f résulte des circonstances atmosphériques ; mais on est maître d'augmenter le poids adhérent, du moins jusqu'à une certaine limite.

Cette limite, c'est la charge qui ne doit pas être dépassée, sous peine de fatiguer et de détériorer rapidement la voie et les bandages.

On la fixe généralement aux chiffres suivants, par essieu :

Sur les rails en fer (voie ordinaire) 12 tonnes

Sur les rails en acier (voie solide) 13 —

Ainsi donc, pour une paire de roues motrices, l'adhérence sur rails d'acier, en service ordinaire, sera comptée au maximum, pour

et l'effort de traction précédemment calculé ne devra pas dépasser ce chiffre (1).

Si l'effort de traction lui est supérieur, on accouple deux essieux ; à cet effet, chaque roue motrice porte une manivelle, qui est réunie à une manivelle d'égale longueur fixée à la roue voisine, par une bielle horizontale de longueur égale à la distance des axes des deux essieux ; l'ensemble de la bielle d'accouplement et des deux manivelles forme un parallélogramme déformable. Deux systèmes pareils sont disposés sur les deux flancs de la machine, les manivelles calées à angle droit ; de sorte que Tessieu moteur ne peut tourner sans que Fessieu accouplé tourne d'un angle égal; ces deux essieux portent des roues d'égal diamètre, dont les mouvements sont concordants et dont les adhérences s'ajoutent.

On peut de même accoupler trois, quatre paires de roues ; les eflForts de traction auront alors pour limites :

Avec :

2 3 4 essieux accouplés

3700 kil., 5550 kil., 7400 kil.

(1) Ceci n'est pas tout à fait exact : pour que la comparaison fût rigoureuse, il faudrait déduire, de Fetfort de traction, la partie de cet elfort correspondant au frottement de Tessieu moteur et à la charge qull porte ; mais Tapproximation est suffisante pour les besoins de la pratique.

LOCOMOTIVES 3l7

Si Ton compare ces chiffres à ceux du § 329, on arrive aux résultats suivants :

Pour les trains légers et rapides, l'adhérence d'un seul essieu suffit sur des rampes très faibles ;

11 faut deux essieux couplés pour les trains express sur les rampes un peu fortes et pour les trains omnibus ;

Les trains de marchandises exigent presque toujours au moins trois essieux accouplés.

Sur les lignes à profil accidenté, tous les trains sont faits par des machines à trois essieux accouplés au moins. Sur les lignes à faible pente et à grand trafic, c'est-à-dire à trains très chargés, les trains express seront faits par machines à deux essieux accouplés.

Le supplément d'adhérence résultant de Taccoupiement donne lieu aux inconvénients suivants :

Les résistances passives sont augmentées ; elles peuvent devenir très considérables si les longueurs des bielles d'accouplement ne sont pas rigoureusement égales aux distances des axes des essieux accouplés, ou si les roues accouplées n'ont pas exactement le même diamètre ;

Si le bandage d'une des roues accouplées vient à s'user, il faut remettre sur le tour le jeu entier des roues accouplées ; donc entretien plus coûteux et immobilisation du matériel en réparation.

Ces inconvénients s'accroissent très rapidement avec le nombre des essieux accouplés.

330. Dimensions principales da luécanlsmo. — Si p^ est la pression moyenne au cylindre,

d le diamètre des pistons,

t leur course,

le travail de la vapeur, en un tour, sera :

Il est égal au travail extérieur, produit de l'effort de traction T par le chemin parcouru,

kDT D, diamètre des roues molric.es, Il vient donc

T - dMp,(i) ^ "" d La pression moyenne pi résulte de la pression à la chaudière et des circonstances de la distribution. On peut compter que, pour les admissions les plus étendues, en tenant compte des pertes de charge, la pression

(1) Dans Telfort de tracUon T, U est tenu compte des résistances organiques (§ 328).

moyenne pi est égale à 0,65 à 0,70 de la pression effective p dans la chaudière.

L'effort limite de traction est donc :

Mais les locomotives de construction récente sont ordinairement disposées pour une large détente, de sorte que la pression moyenne P| est notablement inférieure k la limite ci-dessus, et les dimensions des cylindres sont plus grandes que celles qui résultent de cette formule.

Par suite, une locomotive étant réglée pour bien utiliser son adhérence en service normal, si le mécanicien essayait, pour obtenir un plus grand effort de traction, d'augmenter outre mesure l'admission, la machine patinerait (effet qui se produit fréquemment au démarrage). Pour éviter cet inconvénient, il faut que Ton ait

Examinons les divers éléments qui entrent dans Texpression ci-dessus.

La pression moyenne p^ dépend de la distribution et de la pression à la chaudière ; cette dernière est, en général, de 8 à 10 kilog. en France; elle n'a cessé de s'accroître à mesure que les méthodes de construction devenaient plus parfaites ; elle est limitée surtout par la difficulté de tenir les joints et la crainte de faire gripper les tiroirs.

Pour ce qui concerne le diamètre D des roues motrices, ces roues se font aussi grandes que possible dans les machines rapides, afin de réduire la multiplicité des coups de piston. Mais les questions de poids, de rigidité et de hauteur du centre de gravité de la locomotive imposent des limites : on ne dépasse guère 2 m. 30 et, le plus souvent, on se tient au-dessous de 2 m. 20. Avec ce dernier diamètre, à une vitesse de 100 kilomètres à l'heure, le nombre de tours par seconde est encore de