‹ Theorie des mouvements oscillatoires des locomotives et des voituresChapitre 7 sur 7 · TABLEAU II · texte numérisé non relu

TABLEAU II

pour l'évaluation des actions 9, , exercées sur la partie suspendue.

X 0,83 P - cos (2&>£)

suite les surcharges correspondantes reçues par chaque bandage. Effectivement, chaque ressort éprouve :

1° Par le fait du déplacement z, une tension : qui se reproduit inté-

gralement sur le bandage contigu;

oc X

2° Par le fait du déplacement «, une tension : ,

gralement sur le bandage contigu ;

3° Par le fait du déplacement p, une tension :

qui se reproduit intéqui produit, sur le

bandage contigu, la réaction :

si l’on désigne par E l’écartement des points de contact des deux bandages, droit et gauche, sur le rail. (On sait qu’en général E= 1m,50 à peu près.)

On traiterait semblablement le cas où plusieurs ressorts sont réunis sur un même essieu, ou bien reliés entre eux, soit par un balancier, soit par un autre appareil.

Réparons maintenant quelques oublis.

D’abord au sujet des voitures ordinaires, calèches, omnibus, fourgons, etc., etc.; il va sans dire que la hauteur du centre O d’oscillation au-dessus du sol ne se détermine plus tout à fait comme dans les locomotives, ou wagons, possédant des plaques de garde. Dans la carrosserie ordinaire, les ressorts font corps avec l’essieu. Donc, le centre instantané se déterminera en considérant les points d’attache, ou de liaison, de la partie suspendue S avec les ressorts, et d’autre part, avec l’avant-train. — Chaque modèle exige une étude particulière, tellement simple qu’il n’y a pas lieu de s’y arrêter.

On a tacitement admis que les flexions des ressorts sont proportionnelles aux charges : hypothèse adoptée généralement, et avec raison, pour les ressorts d’acier. Mais il n’en va plus de même avec des ressorts en caoutchouc; les équations différentielles auraient alors besoin d'être établies à nouveau. On les résoudrait facilement par voie graphique.

Troisième remarque. — Dans l’étude d’un projet de locomotive ou voiture, la détermination des trois durées d’oscillation : Qa , ôp, Qz, ne doit pas être faite au hasard. Loin de là : on devra consulter l’expérience et examiner la nature et l’état des voies sur lesquelles le véhicule est appelé à fonctionner. — Quelle est la force des rails? Comment sont-ils soutenus, reliés ou éclissés? — Comment sont-ils posés? — Sur fraverses, ou sur longrines? — Dans le premier cas (et surtout si les joints se correspondaient à droite et à gauche) il faudrait s’attacher à combattre les effets du galop; dans le second cas, le roulis semble plus à craindre.

S’agit-il d’une voiture ordinaire? examiner si elle roulera sur des chemins

unis, on macadam, ou parmi des ornières occasionnant beaucoup de roulis; ou, par exemple, si elle doit circuler rapidement sur un pavage inégal engendrant surtout des mouvements considérables de galop et d’ascension.

— Tout cela doit être pesé.

Un mot enfin, sur la nouvelle locomotive express à quatre roues couplées, de M. Forquenot,, locomotive dont nous n’étions pas encore en mesure de parler vendredi dernier. Les durées d’oscillation inscrites au tableau I sont très-satisfaisantes. Cette locomotive semble excellente, en tant que véhicule. — Toutefois, par suite de la largeur du foyer et du dôme, le mécanicien, rejeté sur le côté est nécessairement exposé aux influences du roulis, influences encore augmentées par la situation des cylindres à l’extérieur.

— Nous regrettons que ces locomotives n’aient pas leurs cylindres à l’intérieur ! L’ossature et les dispositions s’y prêteraient à merveille; et l’aptitude de cette belle machine aux services de grande vitesse se trouverait notablement accrue.

Dans le précédent Mémoire (*) il a été dit qu’en raison des mouvements oscillatoires de la partie suspendue, le tracé fondamental de l’épure de stabilité devait subir une correction. Or, aux environs des points critiques, cette correction serait infinie. La théorie cesse de s’appliquer. — Peu importe si l'expérience de chaque jour ne révèle pas d’inconvénients sérieux. Au contraire, aux grandes vitesses la correction devient insignifiante. Gomme l’auteur le montre en faisant hommage à la Société de Vépure de stabilité relative à la nouvelle machine du chemin de fer de Lyon. (Épure qui se trouve également figurée sur le tableau (**).) Les efforts normaux sont considérables, à cause des dimensions exagérées du cylindre, et de sa position à l’extérieur. Les efforts tangenliels doivent (comme dans toutes les locomotives ordinaires) être beaucoup plus intenses (probablement deux ou trois fois) sur le bandage moteur que sur le bandage couplé.

Au contraire, l’épure de stabilité des machines à mouvements symétriques, présentée dans la même séance, met en relief les quatre propriétés formulées dans le précédent travail (2e partie, et passim). Bien que les auteurs se soient placés à dessein dans les conditions les plus défavorables , les actions normales n’ont rien d’excessif. Au démarrage AY elles ont moindre valeur que dans la machine de Lyon {max. sur un bandage : 8\4 au lieu de 9^8), au démarrage AR les deux systèmes se comportent différemment {max. 9,9 et 34,8 au lieu de 7l,0). A grande vitesse, et quand la

(*) Sur les locomotives à très- grande vitesse. Annexe 7.

(**) Cette épure a été tracée par un calculateur habile : M. Derriey, qui a également réalisé la plupart des applications numériques précédemment rapporté» s.

Ignorant le poids exact des pièces nous avons admis : 1° que l'attirail animé de mouvements alternatifs pesait, pour chaque côté : 180 kilogr. ; 2° que la fraction llc de la masse

1 0 kilogr. , .

, soit 1 ; 3° qu on avait équilibré : d abord,

de la bielle motrice était d’environ

sur chacun des deux essieux moteur et couplé, le poids exact des parties tournantes afférentes à cet essieu ; et de plu* sur l'essieu couplé, un quart des parties animées de mouvements alternatifs.

pression moyenne dans le cylindre se trouve réduite à moitié, les actions normales sont bien plus régulières et plus faibles dans la machine à mouvements opposés que dans la machine de Lyon.

L’avantage serait plus marqué si l’on réduisait les énormes cylindres (de 0m,52 sur 0m,60) à une dimension raisonnable; ou bien si l’on augmentait l’écartement des essieux moteurs, et par conséquent la longueur des bielles.

Une variante de la locomotive à mouvements symétriques. — Imaginons que les doubles cylindres soient coupés au milieu, de manière à livrer passage à un essieu droit ordinaire, couplé avec les essieux moteurs, lesquels devraient être écartés de 4m,20 ou 4m,50 : les trois roues couplées

pouvant avoir environ 2m,00 ou 2m,10. Le rapport-- tomberait alors à -

et - . L’épure conduirait à des résultats parfaits. Mais nous pensons que

les types à quatre roues couplées étudiés par M. Deghilage sont déjà suffisants.

Les tracés géométriques démontrent péremptoirement la supériorité des machines à cylindres intérieurs pour la très-grande vitesse.

Au lieu de figurer les actions tangentielles par des segments de tangentes, on a trouvé qu’il était plus clair de les figurer (comme les actions normales) par des segments de rayons.

Transformée en tableau, l’épure de stabilité fournira par simple lecture les actions maxima et minima , normales ou tangentielles, supportées: 1° par chaque bandage; 2° par chaque essieu ; 3° par chaque file (droite ou gauche) de bandages; 4° par tous les bandages couplés. — Renseignements importants pour le calcul des rails, traverses, ponts, etc., et pour la résolution des problèmes de traction, de patinage et autres.

L’épure de stabilité rendrait de grands services en l’étude des voies ou machines de dimensions inaccoutumées. Tant qu’on raisonnera sur les données courantes : voies de 4 m50, rails de 30 à 40 kilog., etc., le sens pratique suffira pour résoudre, plus ou moins heureusement, la plupart des difficultés. Mais, en présence de nouveaux rails pesant, par exemple , 8 ou 10 kilog., ou bien 50 à 60 kilog., en présence de nouvelles voies de 1 mètre, ou 60 centimètres, ou bien, au contraire, de 2 mètres ou 2m50, l’homme le plus sagace commettra nécessairement des erreurs de comparaison, erreurs qu’un tracé géométrique permettrait d’éviter.

Le temps nous manque pour examiner ici comment on pourrait régler, dans un service de chemin de fer, la forme, Y exécution et la vérification des calculs et des épures. Rien de mieux (selon nous) pour tout sujet de ce genre (distribution, répartitions, contre-poids, etc.), que de faire aulographier à l’encre noire des cadres contenant les expressions algébriques, et traçant la marche à suivre. — Les calculs relatifs à chaque application particulière s’écrivent avec l’encre rouge.

Ici se terminera, messieurs, la communication que j’aurai eu l’honneur

de vous adresser. Nous demeurons , messieurs , en face de deux questions dont nous avions constaté, au début, l’importance majeure : \° la variation de V adhérence avec la vitesse. — Un programme d’expérience a été formulé à cet égard (Y. Mém. précéd. passim). 2° La stabilité des véhicules aux trèsgrandes vitesses. — L’expérience paraît aisée. On lancerait des wagons perdus sur un plan incliné, à des vitesses progressives, et ce, jusqu’à déraillement. Nul inconvénient , car le wagon ne serait monté par personne, aussi longtemps qu’on n’aurait pu apprécier et conjurer les risques. Au besoin, le frein serait manœuvré par transmission électrique. En augmentant le diamètre et la charge des roues on atteindrait probablement des vitesses de 150 et 200 kilom., sinon plus.

Nous terminons, en remerciant MM. Forquenot et de Wissocq de l’obligeance parfaite avec laquelle ils nous ont fourni des renseignements précieux.

Pari». — Imprimerie E. Capiomont et V. Renault, rue des Poitevins, 6.

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