CONDITIONS DE L'EMPLOI DE LA LOCOMOTIVE POUR LA TRACTION DES TRALNS

I i^^. — Détermination de la charge des trains. — Application des formules de la résistance des trains et de la puissance des locomotives. — Méthode du réseau de TÉtat.

— Méthode de la compagnie d'Orléans.

I 2. — Machines à plus de trois essieux. — Machines à grande vitesse à quatre essieux.

— Machines à quatre essieux accouplés. — Machine à cinq essieux accouplés de la compagnie d'Orléans. — Machine à six essieux de la compagnie du Nord.

§ 3. — Machines à adhérence artificielle. — Ce n'est pas le défaut d'adhérence qui limite, en général, les rampes des tracés de chemins de fer. — Utilité que peut présenter, dans certains cas, un supplément d'adhérence. — Système Fell. — Chemin provisoire du mont Cenis.

1 4. — Conclusions à tirer de l'étude de la locomotive au point de vue des tracés. — Limites des déclivités et des courbes à adopter dans les différents cas. — Exemples de lignes à fortes rampes.

Connaissant, au moyen de Tétude qui précède, la résistance des trains Ait la puissance des machines, nous pouvons maintenant résoudre le prol)lfeme le plus important de la traction, celui de la détermination de la charge "des trains d'après leur vitesse et le tracé des lignes qu'ils ont à parcourir^

Considérons une section de chemin de fer en ligne droite, formée d'un palier de 10 kilomètres de longueur suivi d'une rampe de 5 millimètres par mètre sur une longueur égale ; proposons-nous d'y faire circuler un train express à la vitesse de 60 kilomètres à l'heure et voyons quelle pourra être la charge du train.

Supposons ce train remorqué par une machine k roues libres, d'une puissance de 400 chevaux, d'un poids de 30 tonnes et suivie d'un tender de 16 tonnes.

* Il est à peine besoin de faire remarquer que les calculs qui suivent sont approximatifs. Les formules employées sont, ainsi que nous l'avons vu, d'une exactitude relative et les résultats numériques obtenus pourruient varier sensiblement en se sei^ant d'autres formules. Mais Timportant est de pouvoir se rendre compte des conditions de l'emploi rationnel de la locomotive sur des lignes d'un proGI donné, et c'est ce que ces calculs permettent de faire d'une manière très «impie et suflisamment exacte.

La puissance de la machine correspond à un travail de 30000 kilogram-

inètres et la vitesse indiquée à 16,66 m. par seconde ; l'effort de traction

30 000 qu'elle peut produire à cette vitesse est donc égal à ^^^ , soit 1800 kg.

De cet effort il faut déduire les résistances passives dues au

mécanisme de la machine, à raison de 8 kilogrammes par tonne

de son poids, soit 30x8 240 kg.

Reste disponihle 1 560 kg.

En divisant ce nonihre par celui qui représente la résistance d'un train par tonne à la vitesse considérée, nous aurons le poids total du train en palier.

Remarquons a ce propos que la résistance d'un train ne peut s'évaluer, d'après les formules générales données précédemment, que lorsqu'on connaît son poids, puisque le terme en V* contient ce poids en dénominateur ; mais il est facile de voir qu'une erreur de quelques tonnes sur la valeur de P n'a pas d'influence notahle sur la valeur de la résistance. Admettons donc, pour la résistance d'un train à la vitesse de 60 kilomètres, la valeur que nous avons trouvée dans les exemples numériques cités précédemment, soit 9,15 kg. par tonne.

Le poids total du train pourra donc s'élever à ' , soit ilo tonnes.

Et, com me le poids brut est égal ù (Machine 30 tonnes, tender 1 6 tonnes) . 46 — Il en résulte que le poids utile remorqué sera de 129 —

Telle est la charge utile que pourra traîner la machine du type considéré à la vitesse de 60 kilomètres sur un palier continu.

Supposons maintenant que le train conserve la même vitesse en s'engageant sur la rampe de 5 millimètres. Sa résistance se trouvera augmentée de 5 kilogrammes par tonne et deviendra par suite égale à 14,15 kg. On aura donc pour le poids total du train :

ir-, soit i 10 tonnes.

If.lD

Retranchant le poids brut 46 —

11 reste pour le poids utile 64 —

C'est, comme on le voit, une diminution de près de moitié de la charge utile en palier. On serait donc obligé, si Ton voulait conserver la vitesse de 60 kilomètres siir la rampe, soit de rompre charge au pied de cette rampe, soit de diminuer le poids du train sur le palier, ce qui aurait pour conséquence de ne pas utiliser dans cette partie toute la puissance de la machine.

Ce serait une fort mauvaise manière d'opérer; aussi n'est-ce pas ainsi que Ton procède. Conserver une vitesse uniforme de 60 kilomètres d'un bout à

Tautre de la section est uae condition qui ne présente aucun intérêt : il est beaucoup plus important d'utiliser complètement la puissance de la machine et de réaliser d'une manière aussi approchée que possible la condition d'un travail constant dans toute la durée du parcours. Pour cela, il faut évidemment augmenter la vitesse sur le palier et la diminuer sur la rampe, en faisant varier d'une manière inverse l'effort de traction, -On pourra ainsi augmenter la charge du train sur la rampe, et cette augmentation sera d'autant plus marquée que, d'une part, Teffort de traction disponible sera plus grand et que, d'autre part, la résistance du train sera plus petite, puisqu'elle croît avec la vitesse.

Admettons, par exemple, qu'on réduise la vitesse sur la rampe à 55 kilomètres. Pour avoir la même vitesse moyenne sur toute la longueur de la section, il faudra augmenter la vitesse en palier et lui donner la valeur x qui résulte de l'équation ci-dessous :