ANNÉES
NOMBRE DE RUPTURES d'eSSIEUX
de locomoUves.
de leudera.
de voilures el wagons.
ToUl.
(a) Dont quatre voit
urcs de voyageurs.
Les 98 ruptures de l'année 1879 se sont réparties de la manière suivante entre les mois d'hiver et les mois d'été :
58 ruptures pendant les six mois d'hiver (janvier, février, mars, octobre, novembr et décembre), dont 39 essieux en fer, et 19 essieux en acier;
40 ruptures pendant les six mois délé (avril, mai, juin, juillet, août et septembre dont 34 essieux en fer, et G essieux en acier.
Il y a donc eu, pendant les six mois d'hiver, 18 ruptures de plus (31 p. If que pendant les six mois d'été. En outre, sur les 25 ruptures d'essieux acier, il y en a eu 19 en hiver contre 6 en été, soit 216 p. 100 de plus hiver. Ce fait se renouvelle chaque année; il est donc digne de remarc
La durée moyenne du service des essieux rompus en 1879 et leurs
• Revue générale, août 1881.
celle d'une lame d'épaisseur constante ; ensuite, parce qu'elle a pour effet de doubler l'effet du ressort, ainsi qu'il est facile de s'en convaincre.
En effet, d'après la théorie des ressorts établie par M. Phillips^ lorsqu'un ressort reçoit un choc qui lui fait prendre une flèche égale à /, le travail emmagasiné par le ressort est représenté par P/, P étant la charge statique qui, appliquée en son milieu, produirait la même flèche.
Or on sait, d'après les théorèmes de la Résistance des matériaux, que
Fig. 456. — Mode d'allache des ressorts de suspension ( -ôô )•
lorsqu'une pièce repose sur deux appuis à ses extrémités et qu'on vient à la charger d'un poids P en son milieu, la flèche que prend cette pièce est deux fois plus grande lorsque sa section longitudinale est parabolique que lorsque cette section est prismatique ; Teffort produit dans la pièce est d'ailleurs le
Fig. 457. — Mode d'allache dos ressorts de suspension (ijq )•
môme dans les deux cas, lorsque la section transversale est la môme uu milieu.
Il y a donc grand avantage à donner aux ressorts la forme parabolique, qui est celle des solides d'égale 7'ésistance ; Teffort qu'ils supportent sous une charge donnée n'est pas plus grand, mais la flèche qu'ils prennentest double. Le travail qu'ils emmagasinent (P/) est, par suite, deux fois plus grand, ce qui revient à dire qu'ils sont deux fois plus efficaces.
Cette forme parabolique se réalise au moyen de lames d'acier sup^^rposées, au nombre de dix environ, de longueurs décroissantes depuis cel ^
* Annales des Mines, 5« série, t. !•', 1852.
Pour les wagons de marchandises, la longueur moyenne est d'environ 1 mètre ; on n'a pas ici à se préoccuper, en effet, de la question de grande vitesse.
La flexibilité des ressorts varie dans des limites assez étendues ; elle est comprise :
Entre 60 et 145 millimètres par tonne pour les voitures de toutes classes;
— 30 et 40 — — pourles fourgons à bagages ;
— 14 et 20 — — pour les wagons à marchandises.
Les lames, qui avaient autrefois 7 à 8 centimètres de largeur sur 10 à 12 millimètres d'épaisseur, ont maintenant une section de 90 millimètres sur 10, 12 et môme 14 millimètres pour les grands ressorts.
Leur poids varie de 70 à 140 kilogrammes pour les voitures à voyageurs ; il est de 45 à 55 kilogrammes pour les wagons à marchandises.
Les ressorts se font en acier. Autrefois on employait l'acier corroyé ; on Ta d'abord remplacé par Tacier fondu au creuset, dont la qualité est bien supérieure ; on se sert maintenant beaucoup des aciers Bessemer ou Siemens-Martin, en ayant soin d'en vérifier la quahté et en exigeant un métal dur et nerveux.
Menottes. — Autrefois, les longerons deschâssis reposaient directement sur l'extrémité des ressorts, ceux-ci étant guidés par des glissières à joues latérales ; aujourd'hui, même dans le matériel à marchandises, les ressorts sont reliés au châssispar des menottes (fig. 456 et 457) inclinées sur l'horizontale, fixées au châssis par des mains en fer et mobiles autour de leur point d'attache. On évite ainsi le frottement et on facilite le jeu des ressorts dans le sens vertical. En outre, on donne à Tessieu la liberté de profiter du jeu que lui laissent les plaques de garde ; la solidarité qui existe, par ce moyen, entre le châssis et les roues est assez complète pour que Tentraînement des essieux ait lieu par la traction horizontale exercée sur les ressorts, sansl'intermédiaire des plaques de garde ; celles-ci ne sont plus, dès lors, que des appareils de sûreté.
Dans un certain nombre de voitures à suspension perfectionnée, telles que les voitures de première classe à grande vitesse de l'Orléans, les voitureslits de l'Est, celles de la compagnie internationale des wagons-lits, etc., le& menottesont été remplacées par des anneaux et des rondelles de caoutchoixc ont été interposées entre les mains et les ressorts, de manière à atténuer 1 vibrations produites par le mouvement à grande vitesse.
Double suspension. — La suspension du matériel à voyageurs est, somme, assez analogue à celle des voitures qui circulent sur les rout—
avec un certain jeu entre les saillies formées par les extrémités du châssis, de manière à éviter son déplacement horizontal dans les tamponnements. Cette voilure a, d'après M. Couche, une allure très douce, très tranquille ; on peut y lire et môme écrire à grande vitesse, à peu près comme si elle était immobile.
Voiture de 1" classe à double suspension de M. Reifert. Chemins wurtembergeois.
(EcLelle ^)
Fig. 462. — Élévation.
Fig. 463. — Coupe longitudinale.
Celte disposition, assez compUquée et coûteuse, a été appliquée à c taines voitures de luxe des compagnies françaises (Nord et Orléans); elle été également en Allemagne et en Russie.
La double suspension est très usitée aux États-Unis, mais sous formes un peu différentes, par suite de l'emploi des trucks ou bogies p supporter les vébicules, ainsi que nous le verrons plus loin. Le chài principal est suspendu sur les châssis des trucks et ceux-ci sont eux-mô suspendus sur les essieux.
Cette double suspension est d'ailleurs justiliée par l'état des voies a ricaines, généralement moins bonnes que celles des chemins de fer d'Eun les voitures ainsi suspendues y prennent un roulement assez doux et grande stabilité, grâce au grand écartement des trucks et aussi à causi poids considérable des véhicules.
La question de la double suspension des véhicules a été traitée
Ta
mèche s'y trouve plongée et aboutit dans les trous du coussinet, de manièn à faire siphonner l'huile (fig. 471) ; si le réservoir est situé au-dessous de h fusée, on rachète la hauteur de cette dernière au-dessus du niveau variabh de l'huile au moyen d'un tampon de feutre ou de toute autre matière con venable, avec des mèches de coton baignant dans l'huile, et pressé contn la fusée au moyen de deux ressorts à boudin.
La boîte, représentée par les figures 464 à 466, est un type mixte que h compagnie d'Orléans a combiné pour être adapté aux véhicules de ses traini
Fig. 471. — Bofle à huile, système Becker (Nord autrichien).
de grande vitesse. Elle est disposée pour fonctionner normalement à Thui^ et accidentellement à la graisse. Dans ce but elle comporte un réserve inférieur contenant de l'huile et un réservoir supérieur, rempli de graif solide, qui ne doit agir que dans le cas de chauffage prononcé de la fus les lumières de ce réservoir sont fermées par un bouchon fusible, dont peut régler à volonté la température de fusion.
Les boîtes à graissage se construisent en fonte; quant aux coussinets les fait généralement en bronze et leur composition ordinaire en France de 82 parties de cuivre pour 18 d'étain. En Allemagne, on emploie su assez grande échelle un métal blanc, l'anti-friction, composé de cuivre, d et d'antimoine.
Mentionnons, pour mémoire, des essais de graissage à l'eau qui c faits en Belgique, et qui n'ont pas donné de résultats satisfaisants essayé également un graissage mixte à Teau et à la graisse. En Amer se sert souvent de Teau de savon.
Le Congrès international des chemins de fer a fait figurer au pro de sa deuxième session, tenue à Milan en 1887, l'étude de la question g Quel est le meilleur mode de graissage et le meilleur système à graisse?
Le métal blanc parait également donner lieu à un frottement plus faible que le bronze ce qui correspond à un abaissement de la résistance à la traction.
En outre, la composition de l'alliage qui forme le métal blanc (cuivre, antimoine et étain) peut varier, suivant qu'il s'agit de voilures à voyageurs ou de wagons à marchandises, ce qui est avantageux au point de vue de l'usure du coussinet.
Quant à la pression sur la surface du coussinet, elle doit être sagement limitée, eu égard à la nature du lubrifiant et du métal employés.
Forme de la boite et matière employée dans sa fabrication. — Parmi les innombrables formes de boites employées, les unes sont en deux pièces, le dessus et le dessous de la boite ; les autres sont en une seule pièce.
Les deux systèmes ont donné de bons résultats. Le point principal qu'on doit avoir en vue est d'éviter les pertes d'huile. Sous ce rapport, il est très important de choisir un bon joint et des obturateurs bien appropriés.
La nature du métal de la boite n'est pas non plus indifférente. En général, les boites sont en fonte ; malgré l'inconvénient qu'il a d'être cassant, ce métal donne de bons résultats et s'accommode bien de larges surfaces de guidage et de la construction de la boite en une seule pièce.
Depuis quelques années, plusieurs compagnies ont employé avec succès des dessus et des dessous de boites en fer forgé, étampés à une haute température ; on commence même à se servir pour cette fabrication de l'acier coulé, sur la valeur duquel l'expérience ne s'est pas encore suffisamment prononcée.
Vibite et entretien. — Au point de vue de l'entretien, il semble bon de préparer par un rodage préalable le contact parfait entre la fusée et le coussinet, et d'éviter toutes les mesures qui tendraient à détruire ce contact, qu'on doit désirer le plus intime et le plus prolongé possible.
Il faut donc que les soins à donner aux boîtes, tant avant la mise en service des véhicules que pendant leur marche, soient rendus faciles, mais que les levages périodiques soient distancés le plus possible, de manière à ne pas détruire l'harmonie de l'alliance qui s'établit par le frottement entre le coussinet et la fusée.
Boîte a galets. — On a essayé de diminuer ou môme de supprimer le frottement de glissement que produit la fusée en tournant dans le coussinet.
Pour atténuer ce frottement, il suffit de transmettre à la fusée le poids du véhicule au moyen de galets de friction tournant sur des axes de petit diamètre. Si on désigne par r le rayon de la fusée, par R celui des galets et par r' celui de leurs axes (fig. 472), Fi^'. 472. — Boîte à galets, le chemin parcouru, pendant un tour de roue, par le
/. fusée. — g. galet de friction. . i i* . •. ^ i ^ « • l '^^
frottement de glissement serait égal a 2-r, si les,^^ galets n'existaient pas; il se trouve réduit parla présence des galets à ^ puisqu'il s'exerce alors sur les axes des galets. Le rapport qui représente cet^ réduction est égal à
