CHEMINS DE FER ANGLAIS. — TYPES D'ESSIEUX

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Fig. 448. — Great Eastern Railway.

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Fig. 449. •— Great Northern Railway.

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Fig. 452. — London Ghatam and Dover Railway . ^' Voitures et Wagto - ^

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Fig. 453. — Midland Railway.

Fig. 450. — Great Western Railway.

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Fig. 451. — South Eastern Railway.

Nature du métal employé. — Les essieux se font en fer ou en acier. Pendant longtemps on les a faits exclusivement en fer, en exigeant des usines un métal de première qualité. Mais, à mesure que les procédés de fabrica-

* Notes sur les conditions principales de fabrication, d'essais, etc., des essieux et bandages en Angleterre. Revue générale, mai 1881.

i«0 TRAITE DES CHEMINS DE FER

lion de l'acitfr se sont perfectionnés, on a été amené à substituer ce métal au fer, aCn de profiter du surcroît de résistance que procure son emploi.

Nous avons vu que, sur les chemins de fer allemands, on admet pour les essieux en acier fondu une surcharge de 16 p. 100 par rapport aux essieux en fer. En oulre, on recommande d'éviter le raccordement à vives arêtes entre les portées de calage et les parties brutes du corps de l'essieu.

L'acier fondu, en effet, pour résister convenablement aux efforts qu'on lui impose, doit avoir des formes simples avec des transitions ménageant le plus possible les changements de diamètre et des congés amortissant les angles.

Les essieux en acier fondu sont trèsrépandus en Allemagne et en Autriche; sur quelques chemins autricliiens on paraît préférer les aciers Bessemer ou Martin.

En Angleterre, quelques compagnies continuent à employer exclusivement le fer des meilleures qualités du Yorkshire ; mais la grande majorité des administrations de chemins de fer ont adopté pour leurs essieux l'acier fondu obtenu, soit au creuset, soit par les procédés Bessemer ou Siémens-Marti'n '.

En France, la plupart des compagnies ont longtemps préféré pour leurs essieux le fer de bonne qualité. On trouvait, il y a une quinzaine d'années, quelques essieux en acier en service sur le réseau du Nord et, à cette même époque, la compagnie de TOuest employait en grande quantité lesessieuxen acier doux pour son matériel.

Mais, depuis, l'emploi de Tacier s'est beaucoup développé et il n'est pas douteux qu'avec l'amélioration toujours croissante des procédés métallurgiques l'acier n'arrive à remplacer complètement le fer dans la confection des essieux.

Fabrication et épreuves des essieux. — Quel que soit le métal employé, il faut dans tous les cas qu'il soit de première qualité. Dans ce but, les divers réseaux imposent aux usines certaines conditions de fabrication et de réception stipulées par leurs cahiers des charges.

L'épreuve courante consiste à soumettre l'essieu au choc d'un mouton d'un poids fixé à l'avance et tombant d'une hauteur déterminée ; l'essieu doit, après un certain nombre de coups de mouton, prendre une certaine flèche sans se rompre et reprendre ensuite sa forme normale sans que le métal ait subi aucune altération.

Quelques compagnies, notammentcellesde TOuest et de TOrléans, imposent en outre des épreuves de choc aux fusées.

Nous reproduisons ci-dessous un extrait, en ce qui concerne les essieux, du cahier des charges pour la fourniture des roues montées de la compagnie de l'Ouest ^

* Revue générale, mai 1881. E. Lecocq. Article cilé. Ibid., janvier 1883. J.-B. Personne. Article cité.

Art. 4

Essieux. — Épreuves au corps. — Un essieu sur quarante, désigné par l'agent de la compagnie, sera placé sur deux appuis espacés de 1,50 m., puis soumis au choc d'un mouton guidé pesant 400 kilogrammes et tombant d'une hauteur de 4,50 m. ; cet essieu devra prendre une flèche de 0,25 m. mesurée sur la corde réunissant les deux points d'appui ; l'essieu retourné en sens inverse et soumis à des chocs de la même importance, devra pouvoir être redressé sans laisser paraître aucune crique ou gerçure.

« Le pli des essieux en fer ne devra pas être effectué en moins de quatre coups de mouton et celui des essieux en acier en plus de six coups de mouton.

« Épreuves aux fusées. — Les fusées ayant été tournées, l'essieu placé horizontalement sera encastré à l'une de ses extrémités par la portée de calage dans un bloc de fonte disposé à cet effet et pesant 1 000 kilogrammes au moins, l'autre portée de calage reposant sur une enclume.

« Dans ces conditions, les fusées seront soumises aux chocs d'un mouton guidé du poids de 400 kilogrammes tombant d'une hauteur de 0,50 m., jusqu'à ce qu'elles aient pris une inclinaison de 0,16 m.

« L'essieu retourné en sens inverse, les fusées, soumises à des chocs de même importanée, devront pouvoir être redressées sans se rompre ni se criquer.

« Si l'essieu essayé ne répond pas à ces conditions, le lot complet sera refusé ; si l'essai est satisfaisant, un deuxième essieu sera essayé dans les mêmes conditions, et le lot ne sera admis que si les deux essieux ont satisfait aux conditions d'épreuves. »

Des conditions analogues sont imposées pour le corps de l'essieu par toutes les compagnies françaises et étrangères; il n'y a de dilîérences qu'en ce qui concerne le poids du mouton, la hauteur d'où il doit tomber et l'écartement des supports. Ces éléments varient nécessairement avec les dimensions des essieux.

Ruptures d'essieux. — Les ruptures d'essieux sont une des plaies de l'exploitation des chemins de fer; assez rares dans les essieux des voitures à voyageurs, elles se produisent plus fréquemment dans ceux de wagons à marchandises. Elles sont, la plupart du temps, sans danger, parce que le wagon désemparé se trouve maintenu par les attelages qui le relient aux véhicules voisins ; mais elles peuvent, dans certains cas, amener un déraillement et occasionner de très grands malheurs. On doit donc prendre toutes les précautions possibles pour les prévenir.

Elles sont rares dans le matériel à voyageurs, parce que les essieux y sont moins fatigués que dans les wagons de marchandises ; mais, comme ces derniers doivent pouvoir prendi*e place dans les trains mixtes, la rupture d'un essieu à marchandises peut avoir des conséquences funestes pour les voyageurs qui se trouvent dans ces trains. Il est donc nécessaire d'empêcher cet accident de se produire dans tous les véhicules qui circulent sur les chemins de fer.

Dans ce but, l'ordonnance réglementaire de 1846 avait prescrit la tenue

de registres d'essieux, destinés à constater leurs parcours. L'article 9,§ 2 de cette ordonnance s'exprime ainsi :

« Il sera tenu, pour les essieux de locomotives, tenders et voitures de toute espèce, des registres spéciaux sur lesquels, à côté du numéro d'ordre de chaque essieu, seront inscrits sa provenance, la date de sa mise en service, l'épreuve qu'il peut avoir subie, son travail, ses accidents et ses réparations ; à cet effet, le numéro d'ordre sera poin<;onné sur chaque essieu. »

Mais cette mesure n'a pas lardé à devenir inexécutable, par suite de l'accroissement du réseau français et du nombre toujours croissant des essieux de voitures et wagons circulant sur ce réseau *. La prescription dont il s'agit est donc tombée en désuétude, sauf pour les essieux de machines.

Toutefois, dans une circulaire du 25 août 1856, le ministre a rappelé aux compagnies la nécessité de tenir régulièrement les registres d'essieux pour les locomotives, tenders et voitures à voyageurs^ et d'y consigner exactement les circonstances qui se produisent pendant le service de chacun de ces essieux.

Enfin le décret du l*"" mars 1901, qui a modifié l'ordonnance de 1846, a limité aux essieux de locomotives et tenders la tenue des registres spéciaux avec tous les détails précédemment exigés. Mais les essieux des véhicules de toute espèce doivent porter une marque au poinçon faisant connaître leur provenance et la date de la fourniture.

Les ruptures d'essieux peuvent être dues à des causes diverses, parmi lesquelles nous citerons : un excès d'usure des fusées, un vice dans la forme de l'essieu, notamment par suite de la présence de congés trop aigus, la mauvaise qualité du métal, un excès de charge par rapport à Téquarrissage, etc. On remédie facilement à ces causes de ruine des essieux en les visitant minutieusement dans toutes leurs parties apparentes et en allouant des primes aux visiteurs du matériel pour les intéresser à signaler tout indice de rupture, dès qu'il se présente, en étudiant la forme des pièces de manière à éviter les angles brusques, en exigeant des fournisseurs un métal de choix et en imposant aux essieux des épreuves destinées à donner des garanties de solidité, enfin, en augmentant les diamètres des différentes parties de ces pièces, de manière h. diminuer la fatigue qu'elles ont à supporter. Les renseignements que nous avons donnés au sujet des divers types d'essieux employé montrent, à ce dernier point de vue, une tendance très accentuée à se servir de gros essieux et de grosses fusées, ce qui doit contribuer à rendre les ruptures moins fréquentes.

Malheureusement il arrive, la plupart du temps, que les fissures qui se

* Le nombre dosesàieut de cette espèce dépassait déjà 120 000 en 1856. Il était déplus 530 000 en 4885.

produisent dans les essieux et qui sont le prélude d'une rupture prochaine ont lieu à la portée de calage, et qu'il est impossible d'en reconnaître l'existence, puisque cette partie de l'essieu se trouve cachée par le moyeu de la roue. C'est une situation très fâcheuse, qui résulte du surcroît de fatigue imposé à cet endroit, par suite de la pression considérable exercée par le calage de la roue, et qui empoche qu'on puisse se mettre, d'une manière absolument certaine, à l'abri des ruptures d'essieux.

Il n'y a guère qu'un moyen, indépendamment des procédés préventifs que nous avons indiqués plus haut, et ce moyen consiste précisément dans la tenue du registre prescrit par l'ordonnance de 1846, en le simpUfiant autant qu'il est nécessaire. On inscrit sur ce registre les différents types d'essieux, en les rangeant par séries contemporaines et on suit la façon dont se comporte chaque série; au bout d'un certain parcours, 300000 kilomètres par exemple, on démonte tous les essieux d'une série, on les examine minutieusement dans toutes leurs parties et on les fait ensuite passer au feu, ce qui a pour effet inévitable de provoquer une rupture, pour peu qu'il y ait un commencement de Assure ou de désagrégation intérieure. Lorsqu'une série d'essieux donne lieu à une ou plusieurs ruptures, elle doit être considérée comme suspecte et tous les essieux qui la composent doivent, quel qu'ait été leur parcours, être démontés, visités et soumis à de nouvelles épreuves. Quand les ruptures deviennent encore plus fréquentes dans une série, il n'y a qu'un parti à prendre : retirer tous les essieux du service de l'exploitation et les utiliser si on le peut, en dehors de ce service, sur des wagons à ballast, par exemple.

L'Union (Verein) des chemins de fer allemands, qui a réuni sur les ruptures d'essieux un grand nombre de renseignements, a émis l'avis suivant dans sa réunion de Stuttgard (18, 19 et 20 juin 1878) * :

« Pour reconnaître les commencements de rupture des fusées, oa recommande, en outre d'un examen minutieux à la loupe, de frapper dans le sens de l'axe l'extrémité de la fusée de deux coups de marteaux, l'un de haut en bas, et l'autre de bas en haut, après avoir préalablement bien nettoyé celle-ci ; s'il y a un commencement de rupture, l'huile en sortira et le révélera.

a Les commencements de rupture, immédiatement derrière les roues ou dans le moyeu, ne peuvent être découverts qu'en décalant les roues et en opérant alors comme pour les fusées, ou bien encore en faisant chauffer l'essieu au rouge et en laissant tomber de l'eau goutte à goutte sur les places suspectes. Les fissures, s'il y en a, apparaîtront comme lignes foncées. On peut aussi enlever en cet endroit un mince copeau, qui se détachera au point où il y a un commencement de rupture.

« Beaucoup d'administrations ont obtenu d'excellents résultats en allouant des primes pour la découverte des commencements de rupture.

« On ne connaît pas de construction neutralisant d'une façon efficace l'effet des ruptures d'essieux. »

* Revue générale, mai 1879.

CHEMINS DE FER, T. H. — 2* édit. 13

On trouve en outre, dans le Journal de T Union des chemins de fer ailemands de janvier 1881 ', une statistique très complète des ruptures d'essieux constatées pendant Tannée 1879 sur les réseaux des 28 administrations de chemins de fer qui faisaient partie du Verein; nous en extrayons les renseignements suivants.

Le nombre total des ruptures d'essieux constatées en 1879 a été de 98, savoir :

Essieux de locomotÎTes i3

— tenders 30

— voitures et wagons . . . 55 (dont 8 voitures a voyageurs).

ToUl. ... 98.

Pour chacune des années comprises entre 1870 et 1879, le nombre des ruptures avait été le suivant :