TO» III

ne se trouve pas dans le plan vertical perpendiculaire au mliieu des essieux , le chariot ne peut être en équilibre sur les rails , abstraction faite du fttiUement , qu*autanl que les axes communs des essieux et des roues prennent une position inclinée à Thorizon , de façon que les roues les plus chargées, par suite de la position du centre de gravité, s*appuient sur les rails par des circonférences de rayons plus courts que les roues opposées. Mais, dès lors, la différence entre les rayons des roues tend à ramener i*axe du chariot dans Taxe du chemin , et, il doit résulter de ces deux tendances contraires un mouvement du chariot serpentant entre les rails , enfin le mouvement appelé de locel dans lequel toutefois les boudins des roues peuvent ne pas venir presser les rails; ce bercement , qui ne laissepas que d'être incommode pour les voyageurs qui parcourent les chemins de fer , est au surplus sans inconvénient pour les chariots ou waggoos chargés de marchandises. En définitive, Texpérience a démontré que la conicité des jantes dés roues était avantageuse , et il nous parait que les avantages que cette forme procure sont au moins aussi marqués dans le parcours des lignes droites que dans celui des parties courbes.

Disposition des rails dans les courbes. — D^ns les parties courbes des chemins de fer, les chariots dont les roues ont des jantes cylindriques , sont poussés par la force centrifuge du côté du rail extérieur, et les boudins des roues se rapprochent de ce rail, à moins que Teffort de traction ou dMmpulsion ne soit incliné sur le rayon de la courbe décrite, de façon à contre- balancer la force centrifuge. En même temps, les roues portées par le rail extérieur , ayant à parcourir un développement plus étendu que les roues opposées , il faut , puis* qu'elles sont assujetties à faire le même nombre de tours , que les unes ou les autres glissent sur les rails. Enfin les essieux étant assujel» tis à demeurer parallèles , le mouvement curviligne du chariot ne peut avoir lieu sans que les roues glissent à chaque instant sur les rails dans le sens transversal, du côté du centre delà courbe. U est, de plus, indispensable de laisser un jeu suffisant entre les boudins des roues et les rails, pour que les boudins puissent être contenus entre les rails, dans les parties courbes du chemin. Ce jeu doit être évidemment d'autant plus considérable , que les essieux assujettis à demeurer parallèles sont plus distants les uns des autres.

Plusieurs moyens ont été proposés pour atténuer lès résistances passives dues au glissement longitudinal ou transversal des roues , dans les parties courbes, ainsi qu'à la tendance à sortir des rails, occasionnée par l'action de la force centrifuge.

TRANSPORT DES MIMERAIS. 19

Oh « d*aberd exhaussé le rail extérieur , de fetçon à ce que la gravité eût , dans le seos du rayon de la courbe décrite , une composante opposée à la force centrifuge.

Si on désigne par R le rayon moyen de la voie , celui de la courbe décrite par le centre de gravité du chariot, par a la largeur de la vole, par e Texhaussement du rail extérieur sur le rail intérieur, par V la vitesse de circulation du chariot , la force accélératrice résul-

tant de la force centrifuge sera ^ale à |p

Le poids du chariot et les pressions normales exercées sur les roues par les rails doivent se réduire à une force unique égale et directement opposée à la force centrifuge. Si on désigne par P et P' les pressions exercées par les roues sur les rails , par M la masse du chariot^ cette condition est exprimée par les équations suivantes :

(P + PO— r?z= = Ma, l/a»+e«

Pd = P'rf^

d eid^ étant les distances respectives du centre de gravité du chariot aux lignes suivant lesquelles sont dirigées les pressions P et P^, ou, ce qui est la même chose, les distances de la projection du centre de gravité sur la transversale à la voie, aux deux points d*appui sur les rails.

Des deux premières équations on tire :

Ainsi rexhaussementdurail extérieur doit être proportionnel à la largeur de la voie, au carré de la vitesse du chariot, et en raison inverse du rayon de courbure.

Difiert liioxent usUés^ pour éviter le glissemeni des roueSj dans les courbes, — ^exhaussement du rail extérieur prévient la pression latérale des boudins des roues contre le rail extérieur et la tendance au déraillement , mais il n'empêche pas le glissement des roues sur les rails, soit dans le sens de la tangente à la courbe décrite, soit dans le sens du rayon transversal. Pour éviter le glissement sur les rails, dans le sens longitudinal, on a proposé de rendre les roues indépen-

20 CHAPlThE tX.

<lanUi, en ajustant chaque roue siii* un essieu partlcnHer. Cett«e6tistruGtion exige quatre essieux aulie« de defeix pour uin chariot. Silea, pour le parcours des parties rectilignes, à peu près les Mêmes fncoti" vénienls que les roues mobiles sur les fu&ées dVssieux fixés invariablement au châssis du cliaHot, et, de plus, les roues opposées ne sont plus eh face l*one de Tautre. Les fig. 17 , 18 et 19 , Pi, XXIX ^ représentent un semblable ciiariot à quatre essieux , qui était employé dans les mines de la Silésie. D'après M. Héron de Yillefosse, l'expérience a , en effet , démontré que ces chariots donnaient lieu à une résistance moindre dans les parties courbes , mais quHU étaient désarantageux, dans le parcours des lignes droites.

On a proposé ensuite , en consenrant toujours les essieux mobtiês et une des roues invariablement fixée à chaque essiea , de laisser Taulre roue libre de tourner autour de la fusée. Cette disposition )em<* ployée d'abord par M. Beaunier, pour des waggonsde terrassement du chemin de fer de Saint-Ëtienne à Andrezieux (Loire) , a été ensuite appliquée à des chariots de minesde houille du bassin de Ri?e-de-Gier, par M. Marsais qui a publié un article à ce sujet dans les Annales des Mines. L'expérience a démontré qu*elle était d'un bon usage. Il est évident qu'elle doit présenter, dans le parcours des parties rectilignes, des Inconvénients un peu moindres que les roues mobiles ajustées sur des essieux fixes , et que l'usure à la boîte du moyeu de la roue doit être très- petite. Elle a, dans les lignes droites, ainsi que Ta observé M. BTârsais, l'avantage d'éviter les inconvénients qui résultent de t*fnégalité des rayons des roues, quand elles ne sont pas parfoitemeiit circulaires et égales entre elles. Si Ton suppose le rail extérieur exhaussé de manière que l'action de la gravité contre-balance celle de la force centrifuge, sous la vitesse que reçoit le chariot, et si l'on adopte en même temps les roues mi-fixes de M. Marsais, on aura évité la résistance due au glissement longitudinal des roues sur les rails et à la friction des boudins des roues, et il ne restera plus d'autre résistance particulière aux courbes, quel« glissement transversal dans le sens du rayon, qui est une conséquence du paralléltsmc obligé des essieux.

Dans les mines où les chariots sont toujours conduits à très^petite vitesse , par des hommes ou des chevaux, et où une grande stabilité n'est pas nécessaire, on peut suffisamment atténuer la résistance due au glissement dans le sens transversal à la voie , en rapprocliant les essieux l'un del'autre. Ce rapprochement est même souvent utile pour faciliter le renversement du chariot , lorsqu'on veut le décliarger* Ainsi , dans les.mines ^^% environs de Saint- Étienoe , on franchit fa-

TRANSPORT MS «IIERAIS. f I

cUemeBl, «Tcic ilet elurioU i>a<Miéipar des honuoes, dMHltftetsieuK •ont dislaats de 0«,40 #axeen ase^dei courbM de5 et même de2 mè-r ipts de rayon, la largeur de la voie é(ant de i)», 70 à 0», SO.

On a encore indiqué d'autres moyens d'érHer les résistances du«s aux frottements , et la tendance an déraillement dans le parcours des parties conrbes.

M. Laignel a proposé , depsis longtemps , de poser , dans les cour* bes, le rail extérieur à plat, au lieu de le poser de champ, et de faire appuyer la roue extérieurcsur ce rail par 1« boudin ou bourrelet, de manière que le diamètre de la roue extérieure devint plus grand que celui delà roue opposée. Le système des deux roues fixées sur un même essieu , est alors analogue i un tronc de cène , et Ton a pensé que si le sommet du cône se trouvait situé sur la verticale élevée au «entre de courbure des rails, ce cône se mouvrait de lui-même circu* lairement, en roulant sans glisser sur le planqu*iltouclierait toujours par une génératrice , sans que les rails exerçassent aucune pression latérale sur les roues* Le moyen proposé |)ar M. Laignel nous paraît moins bon dans les applications que celui qui consiste à laisser une des roues libre de tourner autour de Tessieu , en même temps qu'on exhausse le rail extérieur.

Chariots à larges jantes coniques, et chemins de M. ServeiUê aêné. <- 91. Servcille a proposé de faire porter le chariot sur de larges roues coniques fixées deux à deux sur des essieux mobiles. 11 a exécuté, dans une carrière de pierre h bâtir située près de Meudon , un chemin de fer dont la voie varie de ^ à 30 cenlimèti*e6 de largeur, sur laquelle circulent des chariots chargés de 600 kilogrammes de moellon , et dont les roues sont remplacées par des troncs de cône opposés par leur gronde base. Les fig. i et 2, PL XXX représentent un de ces chariots. Ils circulent dans des courbes d*un rayon excessif vement court , et sur un chemin dont la voie est fort irrégulière, tant pour la largeur qui n'est pas constante, que pour le plan de pose des rails , les deux rails parallèles étant sur plusieurs points situés à des niveaux différents. Malgré ces irrégularités , et des rayons de courbure très-petits , les chariots n'abandonnent point les rails , sur lesquels ils prennent des positions inclinées d'un côté ojx de l'autre , suivant l'inclinaison transversale de la voie , et aussi suivant la po^ sition du centre de gravité du cbariot et la direction de VetSoxt de traction.

Il nous parait que le oMMle de construction adopté par M. ServeiUe aura de grands avantages sur tous les autres , dans les localités oà il sera imposable, par suite de circonstances part icuëères, belles que

n CBAPITIE IX.

la mobilité du mI , de maintenir la voie dans un état de résulariCé et de propreté convenable. U est certain que le chariot porté sur d« larges roues coniques ne sort pas de la voie, et que lorsque les es* sieux sHnclïnent de manière à ce que les roues roulent sur des rayons inégaux, rinégalité même des rayons, par suite du frottement de glissement qui en résulte, tend à ramener Taxe du chariot vers Taxe de la voie. Le chariot se tient alors en serpentant entre les rails« et se berçant sur eux , pour ainsi dire , sans que les rebords des troncs de cône viennent les presser Les /ig. 3 et 4, PI. XXX représentent le chair adopté par M. Serveille, la manière de le fixer par deux vis sur les traverses en bois , et d*y assujettir les bandes de fer méplat qui constituent les rails. La fig. 6 est le plan horizontal du ehemin de la carrière de Bfeudon. La fig, 5 est le profil du terrain , sur lequel ce chemin et le plan incliné automoteur, qui en fait partie, sontétablia. La fig. 7 représente sur une plus grande échelle, deux parties rectilignes réunies par deux courbes demi-circulaires de rayons très-petits, sur lesquelles un homme fait circuler assez facilement les chariots à trains coniques de M. Serveilie , chargés de 600 kilogrammes de moellon.

En définitive, lorsque le sol des galeries présente une solidité sut* fisante, pour que le chemin de fer puisse être entretenu dans un état de régularité et de propreté convenables, on pourra adopter, pour les chariots de mines circulant sur des railways , la construction suivante : Placer les essieux aussi près Tun de Tautre que le permet le degré de stabilité qu'il est indispensable de conserver ; laisser les essieux mobiles dans les boites fixées aux châssis du chariot , et en m^e temps une des roues mobiles autour de la fusée de Tessieu* Imployer des roues cylindriques à larges jantes, avec boudins intérieurs qui laissent un jeu de 2 à 3 centimètres entre eux et les rails , quand le chariot est dans Taxe de la voie. Dans les courbes, exhausser le rail extérieur d'une quantité déterminée par Téquation :

dans laquelle on fera T égal à la vitesse moyenne de circulation des chariots.

Dans le cas où la mobilité du sol des galeries ne permet pas de tenir la voie en bon état de régularité et de propreté , le mode de construction adopté et appliqué par M. Serveille nous parait préférable à tout autre. En donnant, ainsi qu'il Ta fait, une très-petite largeur à la voie , et rapprochant beaucoup les essieux , la stabilité

TRANSPOBT DES. MUfBRAIS. tt

du chariot, eftt Irès^foible, ou plus exactemeat, il iCeU pas néoetsalra d*é]ever beaucoup le centre de gravité du chariot pour le renverser en avants en arrière ou sur les côlés. Gela facilite le déchargement « sans donner lieu cependant au renversement accidentel du chariot, dans le parcours; mais il serait impossible d*employer ce mode de construction pour les chariots à plates-formes sur lesquelles on placerait des bennes un peu élevées.

Famtes et devis de chariote et de rails employés dans les mines. — Les diamètres des roues des chariots de mines sont généralement petits, parce qu*ils sont limités par la hauteur des galeries de roulage. Dans les mines dont les galeries ont de 1n,50 à 2» de hauteur, le diamètre des roues est le plus ordinairement de 35 à 40 centimètres. Les boudins ont une saillie de 20 à 25 millimètres ; quant aux diamètres des portées des essieux, ils dépendent de la charge du chariot. I! vaut mieux donner aux essieux un diamètre plus fort, ce qui augmente un peu les résistances dues au frottement, que d*avotr des ruptures d'essieu. Voici, comme exemple, les dimensions principales et le devis d'un chariot employé dans les mines de houille de Rochela-Molière (Loire).

Diamètre des roues à la Jante 0b,55

Diamètre des portées tournées des essieux. . . . 0«^,03

La caisse en bois contient 7 hectolitres 1/2 de houille d'un poids de 600 kilogrammes.

Le poids total du chariot, y compris les roues, est de 180 kilogrammes. Le devis est comme suit:

fr. o.

Ferrures et essieux, 27 kil. à 1 fr 27 »

4 roues en fonte de fer, 70 kil. à 38 fr. les 100 kil. 26 60 4 paliers en bronze pour recevoir les portées des

essieux, 2^^,60 à 3 fr. 60. c. le kil 9 36

Clous, Ik à 90 c • 90

14 mètres courant de bois de frêne pour le

châssis, à fr. 30 c. le mètre 4 20

Caisse { 6 mètres carrés de planches minces en pin,

à 1 fr. 07 c. le mètre carré 6 42

5 journées pour la façon, à 3 fip 9 •

Prix total du chariot. ... 8548

Le chemin sur lequel circulent ces chariots est formé de bandes de fer méplat de 0»,07 de hauteur sur 0»,011 de large, posées de champ

ti CHAPlTftE a.

fardes travenèt distantes de mette tn mMre. L«lar|peiir de là voie est de 0*4M. Le prix du nètre courant a M comme suit :

fr. c.

10M11 «Je fer à 35 fr. 26 c. les 100 kil. ... 3 51 i^, 1S courant dé bois de pin pour traverse, à fr.

90 e. le métra » 56

2 coins .05

Pose » 41

Terrassement dans là galerie » iS

Total 4 66

Les bandes de fer sont trop faibles dans le sens transversal. £n portant leur épaisseur à 15 millimètres au lieu de 11, cela augmenterait de 1 fr. 28 cent, le prix du mètre courant qui serait ainsi de 5 fr. 94 cent.

Dans les mines de Blanzy , les rails sont des barres en fer de 0'n,058 de hauteur sur 0m,0135 d*épaisseur; ils pèsent 5 kilogrammes au mètre courant. I)s sont encastrés dans des traverses en bois distantes de Om,60 à 0^j90 ; la voie est de 0«,80. Les chariots portent de 6 à 8 hectolitres de houille dont le poids est de 650 kilogrammes net. Ces rails ont des dimensions trop faibles ; ils sont mis hors de service, suivant M. Harmet, au bout de 4 ans d'un service actif, et sont souvent plies par le poids des masses transportées, ou brisés par les chocs. M. Harmet pense que les dimensions devraient être augmentées de 1/5 dans tous les sens.

Deux ouvriers un peu habitués à ce travail, peuvent poser dans leur journée 25 mètres de voie de fer. Le posage leur est payé k raison de S5 cenUraes le mètre courant. Le prix de la voie est comme suit :

ft». o.

10 kil. de fer en barre 5 40

1,6 traverse de bois à fr. 50 c > 80

3,2 coins à 2 fr. les cent. ^ » 064

Transport à pied d'œuvre » 016

Pose ...» 25

Total 4 5tl

On pourrait, au lieu d*augmenter les dimensions des bandes de fer, rapprocher les traverses de façon à ne laisser entre elles qu'une distance de^O centimètres. L'augmentation de pifx sera^ àgieufrès la mime dans les deux cas.

TRANSPORT KS MIRERAIS. iS

Penég â€ê chêmim de fw Mbi^jimm iwvotèêpHnbtpai9t de rouktge. -^ La pente desTOie» de fer ptocéetdMsrtotérieur des miiwft dépend surtout des diamètres qu*tl est possible de donner aux roues, et de Tétai de propreté dans lequel il est possible de les entretenir. CeUe pente, do côté vers lequel se feit la masse des transports, varie généralement de 5 à 10 millimètres par mètre; elle est d'«nvir«D 10 millimètres pour les roues de 0n,S0 ^ 0«,40 de diamètre. Pour des roues de 60 à 70 centimètres de diamètre, elle est réduite sans incoovénlent à 5 millimètres.

Travail des hommes et de» ehevauT empiètes au routage sur deê chemins de ftr souterrains» <— Le travail utile d*un homme employé à pousser des cbariots sur un chemin de fer, estimé par le prodoit du poids transporté dans la journée, et de la distance à laquelle il est transporté , déiiend surtout de la capacité du chariot et augmente avec celle-ci. La raison en est qu^une grande partie de te forée musculaire dePhommeest employée à se transporter hri*mè«ie. Quelque faible que soit Peffort que le routeur doive exercer sur le chariot qu*il pousse ou quMl traîne, il ne peut pas parcourir au delà de 52,000 mètres par jour, et comme la moitié de cette distance correspond au relour à vide , il ne parcourt uttlement qu^nne distance de 16.000 mètres au plus. Ainsi, si Ton fait usage de chariots qui ne contiennent que 150 kilogrammes de matière, comme les anciens chariots aHemands qui roulent snr des chemins de bois, le travail utile de chaque rouleur ne saurait dépasser 150xi6.000»2.400.000 kilogrammes IranspoKés à un mètre.

Au contraire, si Ton fait usage de chariots portant 600 kilogr. chacun, et construits passablement lûen, comme, par exemple, celui des mines de Roche-la-Holière, dont nous avons donné les dimensions, le ronleur pourra parcourir de 16.000 à 20.000 mètres par jour, soH en moyenne 18.000 mètres, et son travail utile sera de 600X9000== 5.400.00D kilogrammes transportés à on mètre. C*est en effet là le travail utile ^journalier des routeurs employés à Rocbe-la-Molière et dans d*atttres mines de hottille du département de la Loire, de la Prusse rhénane, etc. ; tandis que le travail utile des rouleursdans les mines de houille du département du Nord, où les chariots sont petits à cause de la foible hauteur des galeries, ne dépasse pas 2.400.000 à 5.000.600 kilogr. transportés^ un mètre.

SI les dimensions des galeries sont suffisantes pour recevoir des chariots «ncore plus grands , et pouvant porter jusqu^à 1060 kilogr* de houHle, Peffort de traction ou d^impulsion du rouleur n'est cependant pas beaucoup plus considérable , parce qu'on donne alors un

M CHAPITKB IX.

plus grand diamètre aux roues, comparalivemanl à eeluiilcs portées des essieux. Le rouleur peut encore parcourir 16,000 mètres dans sa Journée, et son travail utile approche de 8,000.000 kilogrammes transportés à un mètre. Quand les dimensions des galeries permettent de faire usage de chariots d*une aussi grande capacité, elles permettent généralement aussi de remplacer pour le traînage , les hommes par les chevaux. Un cheval traîne à la fois de 3 à 5 waggons ainsi chargés de 1000 kilogrammes chacan , et parcourt dans la journée , de 30.000 à 20.000 diètres, suivant qu'il traîne 3 ou 5 waggons à la fois , la voie étant régulière et en bon état de propreté. Le travail utile journalier du cheval, est ainsi de 45 à 50 millions de kilogrammes transportés à un mètre de distance.

Ainsi dans la mine de Gruml jn (dans le sud du pays de Galles)^ le cheval traînant S chariots à la fois chargés de 1000 kilogrammes chacun , sur un tramm-road , parcourt 31.408 mètres par jour , et transporte 48.983.088 kilogrammes à 1 mètre. La pente du tramm'*

road est de — *

Sur le tram-road qui. va de la mine de houille de Gerhard près SaarbrUcken, au dépôt situé sur les bords de la Sarre, et dont la pente est de 14 millimètres par mètre, un cheval traînant à la fois 10 chariots chargés de 516 kilogrammes de houille chacun, parcourt journellement 19.750 mètres , et son efiFet utile et journalier est ainsi de 50.956.290 kilogrammes transportés à un mètre.

Dans la mine de houille de Janon , près de Saint-Etienne , un cheval traîne à la fois, suivant M.Gervoy, 7 chars portant 600 kilogrammes de houille chacun, sur un chemin à ornières saillantes, dont la pente est de 5 millimètres par mètre et parcourt journellement 22.0Û0 mètres. Son travail utile journalier est donc de 46.200.000 kilogr. transportés à un mètre. Les chariots employés dans la mine de Janon sont des chars à bennes, c'est-à-dire qu'ils sont formés d'un simple châssis couvert d'un plancher, sur lequel on pose quatre bennes con<: tenant chacune 150 kilogr. de houille. Gomme les quatre bennes pèsent ensemble 150 kilogrammes , tandis que les parois latérales d'une caisse de waggons en bois léger, comme on les construit dans les mines de houille, n*en pèseraient pas plus de 50 à 60, la disposition particulière du char à bennes équivaut à une augmentation réelle d'un sixième du poids de la houille placée dans un chariot à caisse ordinaire. Dans les mines du nord de l'Angleterre, et sur des voies horizontales à ornières creuses, le travail utile du cheval ne serait, d'après M. Piot, que de 20.389 kilogr. transportés à ,1000 mètres; ce n'est

' TEANSPOIT DES MI?IERAIS. V

pas la moitié dn travail utile des eheraux dans la ndae de Janon ; Biais le cheval, dans les mines anglaises , ne traîne que 1.800 kilogr* à la fois , au lieu de 4.200 , et la distance quUl parcourt Journellement , moitié sous cette charge , moitié en ramenant les chariots vides, ne dépasse pas âO.OOO mètres.

Les résultats rapportés ci-dessus, en ce qui concerne le travail des rouleurs , supposent que le rouleur ne 8*occupe pas du chargement de son chariot , et que le déchargement peut se faire avec facilité et promptitude, par des dispositions particulières dont quelques-unes seront indiquées plus tard. Le rouleur se repose, pendant le temps employé au chargement qui ne doit pas dépasser un cinquième de la durée totale de la journée de travail.

Les fig. 30 et SI, P/. XX IX , représentent le chariot employé dans les mines de Blanzy. Les /2^. 17, 18 et 19, même planche , représentent , d'après la Richesse minérale de M. de Yillefosse, le chariot à caisses mobiles et à quatre essieux employé dans la mine de Kdnigsgrube , en Silésie. On voit que le chariot de Blaozy se vide par devant, et qu'à cet effet la face antérieure est mobile autour d'une charnière horizontale. Pour faciliter le déchargement, les pièces de bois latérales qui supportent le plancher et les côtés de la caisse , se prolongent à l'arrière comme les manches d'une brouette. Le chariot de Kânigsgrube est une plate-forme sur laquelle sont placées trois caisses de forme à peu près cubique.

Ce n'est que dans les galeries d'allongement exécutées suivant la direction des gîtes , que l'on peut donner aux voies de roulage la pente la plus favorable pour les transports « qui demeure comprise, ainsi que nous l'avons dit, entre 5 et 10 millimètres par mètre , suivant l'état de propreté de la voie et les diamètres des roues.

Transport dans des galeries inclinées. — Les minerais exploités au dessus et au dessous du niveau de ces voies principales doivent y être amenés par des galeries plus fortement inclinées, ascendantes ou descendantes, ou par des puits verticaux.

Parcours des galeries obliques à la direction^ ou diagonales, — Lorsque l'inclinaison du gite est assez peu considérable, et que l'exploitation a lieu à un niveau supérieur à celui de la voie de roulage principale, on établit quelquefois les communications entre celle-ci et les étages supérieurs par des galeries obliques à la direction, dites diagonales , creusées dans le gite , ou ménagées au milieu des remblais , sur le sol desquelles on établit des chemios de fer., Si l'inclinaison de ces galeries n'excède pas 5à 6 centimètres par mètre, elles peuvent être encore parcourues par de petits chariots , dont on en-

raye imeou deux roues à la desèente. Le mèyed ém|»loyé pour en-' rayer AépenA du mode de eonstruction du chariot^ et corniste Ie|ikus ordinairement en une simple cbenlle en fer que Ton passe entre les rais d'une roue, et qui venant s*appuyer sur te corps du chariot, empêche la roue de tourner. II serait d'ailleurs impossible de faire cir-> caler sur des voies aussi inelinAes les<:hariots chargés de 500 à 600 kilogrammes, qui parcourent la voie principale. Le parcours à la des^ cente serait périlleux , et le roulenr aurait d'ailleurs de la {ictne il remonter le chariot vide d'un poids de 200 kilogrammes environ. Aussi l'on emploie souvent, dans ces voies latérales, des chariols plus petits sur lesquels on pose une caisse ou benne contenant 100 à 150 kilogrammes au plus de rainerais. Ces caisses arrivées à la voie principale sont mises sur les chariots qui la parcourent et qui en poKent plusieurs à la fois. Des dispositions doivent être prises pour fiiciiiter fe transbordement; la plus simple de toutes consiste à clouer au dessous de chaque benne deux patins en bois, garnis d'une bande de fer feuiltard , qui permettent de la faire glisser à la manière des traîneaux. Les tabliers do petit et du grand chariot étant de niveau et rapprochés l'un de l'autre , on fait glisser la benne du petit chariot sur le grand, où elte est fixée par deux chaînes d'attache, ou partout autre moyen. On peut aussi, dans le même but, garnir les caisses de roulettes. Enfin , dans les mines du nord de l'Angleterre , on se sert fréquemment , pour opérer le transbordement aux eo^ranchenents de voies, de petites grues en fonte, servies par un ouvrier particulier. Les galeries obliques, quand elles sont excavées dans le gtte, oiit l'inconvénient de donner lieu à des piliers dont les angles aigus man* quent généralement de solidité , et exigent des étais dispendieux. Aussi, préfère-t-on en général exécuter des galeries descendantes, suivant la ligne de plus grande pente , et l'on établit alors dans celles-ci , lorsque la pente dépasse 5 à 6 centimètres par mètre, des plans inclinés automoteurs , c'est-à-dire , dans lesquels les chariots vides sont remontés par les chariots pleins.

Grandes brouettée à deux roueê, — On s'est servi assez avantageusement, dans les mines de Blanzy , de grandes brouettes à deux roues pouvant contenir, comme les chariots , 000 kilogrammes de houille. Les caisses de 4;es brouettes représentées PL XXXI ^ fig. 1 , étaient montées sur deux brancards légers , terminés d'un côté par des poignées ; vers l'autre extrémité elles portaient sur un essieu de chariot à deux roues , ayant la voie du chemin de fer. Deux pieds fixés sous les brancards, à Parrière de la caisse , concouraient avec les deux roues pour soutenir la brouette , lorsqu'elle était an repos.

H lervaient de frein , en 9'appuyant sur les raifa , quatN) elle fiait poussée sur une pente.

Suivairt M. Harmet , deux hommes conduisaient cette brouette char* g^e de 600 kilogrammes. Sur les parties horizontales , \>in des rouleurs soutenait les bras de la brouette, et la maintenait en équilibre; Tautre , attelé en avant , la faisait rouler en tirant. Ils pouvaient la retenir sur des pentes de 0«»,26 à 0«^50 par mètre. Dans ce cas , il« la laissaient porter sur ses pieds qui frottaient sur les rails, et Us augmentaient le frottement en pressant de tout leur poids surlesbran^ cards. Quand la pente était très-rapide, on enrayait encore les roues.

Ces brouettes sont d'un bon usage, quand on a à descendre des pentes courtes et assez fortes. Elles ne peuvent absolument point être employées sur des rampes , quelque courtes et quelque faibles qu*elles soient. 11 faut d'ailleurs , pour les conduire , de Thabitude et de IV dresse , et les ouvriers qui en manquent sont quelquefois blessés. Au surplus, leur usage a été supprimé aux mines de Blanzy, quand les distances à parcourir sont devenues un peu considérables, et on leur a substitué , avec beaucoup d'avantage , les chariots à quatre roues , avec des plans inclinés automoteurs pour franchir les pentes.

Plans inclinés automoteurs avec chaînes ou câbles sans fin, — Les plans inclinés automoteurs placés dans les mines sont généralement à double voie ; Tune est occupée parles chariots pleins descendants , Taulre par les chariots vides qui remontent. Lorsque le plan incliné a une longueur un peu considérable, égale par exemple ou supérieure à 50 mètres, les chariots sont attachés à une chaîne sans fin qui se plie, au haut et au bas du plan incliné, sur une grande poulie de renvoi , ou sur un système de rouleaux convenablement disposés. Vïï frein placé à la partie supérieure du plan incliné sert à modérer la vitesse. La chaîne peut être placée sous les chariots; alors elle traîne sur le sol , ou elle est supportée par des rouleaux d'un diamètre assez petit pour pouvoir passer sous les essieux des chariots ; ou bien , elle est placée sur les chariots et portée par eux. Cette dernière disposition est généralement la plus commode dans les galeries souterraines, parce que les roues des chariots n'ont qu'une petite hauteur, et qu'il serait difficile de creuser des fosses capables de contenir les grandes poulies ou les rouleaux sur lesquels devrait se plier la chaîne , aux deux extrémités du plan incliné.

La PL XXXII représente les appareils établis à la tête et au bas du plan incliné automoteur, construit par M.Serveille dans \ta^ car-

rière de pierres du bas Bleudon, et dont la fig,^^ PL XXX , représente le profil.

L9iflg.\ est une projection horizontale de la charpente et du système de rouleaux établis à la tète du plan incliné. La fig, % est une section verticale suivant la ligne XY de /2f/. 1 , etla/Z^. 5 une sec* tion verticale suivant UY de/î^. 1. Les fig. 4 et 5 sont des projections verticale et horizontale de la charpente établie au bas du plan. Dans les /2^. 1 à 3, la chaîne sans fin en fer GC se plie sur quatre rouleaux en bois Rr, RV, tournant autour d^axes verticaux , et sur le contour desquels sont creusées les gorges représentées dans les ftg,^ et 3. Ces rouleaux sont montés dans un châssis forméde deux madriers QQ,Q^Q\ réunis par des entretolses , et fixés sur une charpente composée de six poteaux p,p,p.,. Ces poteaux portent sur un cadre formé de deux pièces longitudinales s et trois pièces transversales a. Celles-ci se prolongent en avant du côté du plan incliné , et reçoivent les pieds des arcs-boutants bbb. Deux freins doubles ff tournent autour de boulons verticaux placés entre les systèmes de poulies Rr, R^r' ; ils pressent à la fois sur ces quatre poulies, en dessus et en dessous des gorges qui reçoivent la chaîne , lorsqu^on rapproche les manches de ces freins , dont les extrémités sont réunies par une corde , qui limite leur écartement. x^x^x^x sont les rails des deux voies. /r,A:... les chairs dans lesquels ils sont encastrés.

Au bas du plan incliné, la chaîne sans fin passe d'abord sur un des rouleaux r, /2^. 5, puis sur les deux poulies de renvoi zz^ revient sur la poulie de renvoi tr , de là sur les deux poulies z' z% et passe enfin sur le second rouleau r ; elle s'appuierait sur les deux poulies ss^ dans le cas où elle viendrait à échapper en dedans des rouleaux r, r. Les rouleaux r^r et la poulie tr sont montés dans un même châssis formé de deux madriers horizontaux 0,0', et invariablement fixé sur la charpente. Les deux systèmes de poulies zz^z*z^ sont montés dans un châssis formé de deux madriers horizontaux Y,Y^ liés par des entreloises. Ce châssis peut glisser sur les pièces horizontales qui constituent la plate-forme supérieure de la charpente. Il est à cet effet attaché à deux cordes , qui vont s'enrouler sur les treuils T, T'' placés à Tarrière. Ces treuils, munis de roues à rochet et à déclic D,D', servent à donner à la chaîne sans fin une tension sufiisante, en écartant le châssis mobile Vf' du châssis fixe 00^

Dans le plan incliné du bas Meudon , la chaîne sans fin est au dessus des chariots montants ou descendants. Ceux-ci sont accrochés par un bout de chaîne en fer terminée par un crochet , qui est représenté par les /îfl^. 6, 7 et 8 , PL XXXII. Les fig. 7 et 8 représentent chacune

TRANSPORT DES MINERAIS. St

une moitié de ce crochet , que Ton suppose coupé par un plan con* duit suivant Taxe de sa tige , et parallèle aux plans dans lesquels sont plies les deux demi-anneaux ou crochets, recourbés en sens inverse , dont il se compose. La fig, 6 est une projection sur un pian perpendiculaire à celui de la section précédente. On voit que la lige f , à son extrémité , se bifurque en deux crochets recourbés dans des plans parallèles, et dont Tensemble présente une sorte de fourchette , qui doit être assez large pour que la chaîne sans fin puisse s*y engager facilement. Quand on veut accrocher un chariot , on engage d'abord la chaîne sans fin dans cette fourchette , puis faisant faire à Tappareil un quart de révolution dans le sens convenable , la chaîne sans fin se trouve «ngagée à la fois dans les deux crochets , passant au dessus de Tun et au dessous de l'autre , et tellement saisie que le crochet ne peut glisser sur elle. Pour opérer le décrochement, il suffit, quand le chariot est arrivé sur un palier horizontal , et que le bout de chaîne dépendant du chariot n'éprouve plus qu'une très^fàible tension , de faire faire au crochet un quart de conversion , en sens inverse de celui dans lequel on a tourné pour accrocher. La chaîne sans fin est ainsi dégagée, comme elle a été engagée, avec une extrême promptitude. Plusieurs chariots pleins descendent sur l'une des voies, et sont à peu près également distancés, tandis qu'un nombre égal de chariots vides remontent sur l'autre voie. Dn seul homme chargé de manœuvrer les freins f^f* règle la vitesse , pendant la marche, et arrête le mouvement , quand un chariot plein est arrivé au bas du plan incliné.

La PL XXXIII représente un plan incliné automoteur servant à descendre les chariots chargés de houille de la mine de Crumlyn , dans le comté de Montmoulh , au niveau du canal de Newport.

Les deux voies établies sur la pente AB se prolongent sur les paliers horizontaux, qui sont à la tète et au pied du plan incliné. La chaîne sans fin en fer porte ici sur des rouleaux en fonte , placés de distance en distance dans l'entrevoie , et d'un diamètre assez petit pour passer sous les essieux des chariots. Elle se plie , aux deux extrémités du plan incliné, sur deux grandes poulies en bois tournant autour d'axes verticaux , ou très-légèrement inclinés sur la verticale. Ces poulies ont un diamètre égal à la distance des axes des deux voies; elles sont placées en contre-bas du sol , dans une fesse revêtue de maçonnerie, et pardessus laquelle se prolongent, de chaque côté de l'axe de la poulie , les rails en fonte qui sont posés sur des poutres; la fosse est d'ailleurs recouverte d'un plancher. La chaîne, portée sur des rouleaux horizontaux, passe sous le sol |>our venir se plier sur

3» GUAHTfiE IX.

les poulies. En dessous de la poulie P, placée à la tête du plao incliné et sur le même arbre , est montée une roue R , d*un diamètre encore plus grand que celui de la poulie , et sur le contour de laquelle s*ap* pliquent les mâchoires mm' d*un frein ff^ qui sont manœuvrées par le moyen d'un levier mobile dans un plan vertical. Les barres ff tournent autour des boulons fixes d, h* . Les détails du mécanisme trèssimple qui sert à serrer le frein sont représentés sur une plus grande échelle par la fig. 5. Les chariots sont liés à la chaîne sans fin , par un lK»ut de chaîne en fer , terminée par un crochet qui s'engage dans un des anneaux de la chaîne principale. A mesure qu'un chariot plein arrive à l'extrémité du palier supérieur, on l'accroche à la chaîne sans fin; en même temps on accroche, au bas du plan incliné, un chariot vide à l'autre partie de la chaîne ; on pousse le chariot plein sur le bord de la pente , tandis que la chaîne circule entraînée par le poids des waggons chargés qui se trouvent déjà engagés sur la pente, puis on laisse aller, en modérant la vitesse par le serrage du frein, jusqu'à ce qu'un chariot plein soit arrivé au bas, et un chariot vide au sommet du plan incliné. On arrête alors le mouvement de tout le système , et l'on décroche les chariots pour les remplacer par d'autres.

Le système des grandes poulies à peu près horizontales , analogue à celles du plan incliné de Grumlyn , convient aux cas où les roues des chariots sont assez élevées, pour qu'on puisse établir dans le milieu de la voie , des rouleaux qui portent la chaîne sans fin , laquelle passe alors en dessous des chariots. Il faut d'ailleurs que les fosses où sont établies les poulies puissent être entretenues dans un grand état de propreté. Dans l'intérieur des mines , il vaudra mieux en général faire porter la chaîne sur les chariots, que de la laisser traîner sur le sol. Les fosses seraient difficiles à creuser, et seraient fréquemment encombrées d'ordures ; il sera donc préférable d'adopter un système analogue à celui qui est représenté dans la PL XXXII,

Puits verticaux et écluses sèches, — Quelquefois les chariots chargés de minerais sont descendus par des puits verticaux d'un niveau à uo autre. La disposition adoptée , dans ce cas , consiste à diviser le puils de descente en deux compartiments , dans chacun desquels se meut une plate-forme mobile guidée dans le puits par des tiges en fer ou en bois, emboîtées par des fourchettes fixées aux piates-formes. Celles-ci portent un système de rails qui viennent prolonger les chemins de fer placés aux niveaux supérieur et inférieur , quand elles sont au haut ou au bas du puits. Elles sont attachées à une même chaîne passant sur une poulie de renvoi établie

dans un plan vertical au dessus du puils, et dont le diamètre est égal à la distance des axes des deux compartiments. L*axe de la même poulie porte un disque sur lequel agit un frein , qui sert à modérer la vitesse. Ces dispositions étant semblables à celles qui sont adoptées , dans les mines oà rextraclion s*opère au moyen de machines dites balances (teau^ nous ne nous y arrêterons pas plus longtemps, et nous renverrons le lecteur à Tariicle qui se rapporte à ces dernières machines.

Nous ajouterons seulement, que dans rétablissement des voies de transport au jour, lorsque les pentes seront très-rapides, il pourra être plus économique , dans certaines localités, de réunir les parties horizontales , ou légèrement inclinées dans le sens des transports , par des chutes verticales, que par des plans inclinés prolongés. Ces écluses sèches seront disposées comme le sont les balances d^eau. On évitera ainsi Tusage des câbles très-longs que nécessiteraient des plans inclinés , et les frottements considérables occasionnés par ces câbles. Le chemin de fer qui conduit les produits de la mine de houille de Decize au port d*embarquement, sur le canal du Nivernais, a été exécuté sur ce principe par M. Gommuneau. Le sol présentait une pente totale de 57 mètres , sur une longueur horizontale de 1900 mètres à partir de la mine. Cette pente est rachetée par cin(^ écluses sèches séparées par des parties à peu près horizontales.

Plans inclinés autotnoteUrs d'une petite longueur. Chariots porteurs, — Sur la plupart des plans inclinés d^une petite longueur que Ton établit, dans l'intérieur des mines, suivant la ligne de plus grande pente , pour conduire à la vote principale de roulage les minerais exploités à un niveau supérieur , on ne fait point usage de chaînes, ou câbles sans fin. Deux câbles simples s'enveloppent sur un treuil établi à la partie supérieure du plan incliné ; le chariot plein est attaché à Textrémité de Tun d'eux ; le chariot vide à fextrémilé de Tautre. La longueur des câbles doit être telle que le chariot plein arrive au bas du plein incliné, lorsque le chariot vide est remonté au niveau où il doit être chargé.

Dans les mines de houille , où il est très-important d'éviter les transvasements, on fait circuler dans les plans inclinés, des chariots porleurs consistant en une simple plate-forme qui est horizontale , malgré rincïinaison de la voie , et sur laquelle sont deux bouts de rails qui viennent se placer sur le prolongement de ceux des voies établies dans les galeries horizontales, de sorte qu'on n'a qu'à pousser le chariot chargé ou vide sur le tablier du chariot porteur. Les fig.^^ S et 4 de la PI. XXXI représentent les dispositions d'un semblable

phin iii€liné automoteur. Elles sont analogues à celles qui ont élé mises en pratique par M. Harmet, aux mines de Blanzy , et dont cet ingénieur a publié la description dans les Annales des Mines ( t. IV^ A* série, pag. 70^et suivantes).

Dans les fig, 9 et 5 , PL XXXI 4 Ai est ta galerie principale de roulage, située au bas du champ d*exploitation , et dans laquelle est établi un chemin de fer. BB , B^B' sont des galeries de niveau, parallèles à la galerie inférieure; S S^ est la ligne de plus grande pente de la couche. Les lignes horizontales iM^a*a*^ a'*af' indiquent dans le profil,/?^. 2, le niveau du sol des galeries ÂA, BB^ B'B'sur lequel sont posés les rails des chemins de fer placés dans ces galeries. On a dû rendre ce sol horizontal , à Taide de remblais rapportés, à moins qu'on n'ait eu soin de le tailler horizontalement ^ dans le sens transversal, lors de Texcavation. Une double voie de fer est établie dans la galerie inclinée IF, qui recoupe à angle droit les galeries de niveau , et qui a pour sol le mur même du gtte. H en résulte que les rails du plan incliné se trouvent, au point de croisement, à un niveau plus bas que les rails placés dans les galeries horizontales , et cesderniers sont interrompus au croisement. Les chariots porteurs G,C' consistent en une plate-forme établie horizontalement sur les deux essieux , lorsque ceux-ci se trouvent dans un plan parallèle à celui de la voie inclinée, c'est-à-dire que le plan de la plate-forme coupe le plan commun des essieux sous un angle égal à celui que le plan incliné fbrme avec Thorizontal. Un treuil T avec frein est installé au dessus de la galerie de niveau la plus élevée B^B^ Deux cordes s'enroulent en sens inverse sur le treuil. A l'extrémité de Tune , qui est entièrement déroulée dans les fig, 2 et 3, est le chariot porteur G qui se trouve actuellement dans la galerie A ; les bouts de rails r^r*^ fixés sur la plate-forme de ce chariot, sont au niveau des rafils établis sur le sol de la galerie A , et remplissent la lacune que 1« croisement de^ cette voie du plan incliné laisse dans la voie du fond. A l'extrémité de l'autre corde est le second chariot porteur, qui se trouve actuellement en face du chemin établi sur le sol de la galerie de niveau la plus élevée B'B\ Cela posé, un chariot vide étant amené par la voie de fond sur le premier chariot porteur, et un chariot plein étant amené par la voie B'B' sur le second chariot porteur, l'ouvrier spécialement placé au frein du treuil supérieur soulèvera le frein, et le poids du chariot plein descendant fera remonter le chariot vide. Celui-ci arrivera vis-à-vis la voie de roulage de la galerie B'B', en même temps que l'autre arrivera vis-à-vis la voie de roulage inférieure^ Supposons , par exemple , que les chariots pleins arrivent au plan

mcliné aulomnleur, en clieniiiiant dans la galerie WW , ilans le sens indiqué par la flèche zv , et que les chariots pleins arrêtés au bas du plan incliné doivent toe poussés dans la galerie A A, dans le sens xy. Admettons en outre que le chariot vide qui vient de naonler ait parcouru la voie nn^ , tandis que le chariot plein sera descendu par la voie mm'. Un autre chariot plein arrivant suivant la direction jsf?, se placera sans difficulté sur la plale-forrae du chariot porteur supérieur; mais pour pousser le chariot plein, arrivé au bas du plan incliné, dans le sens a^Xt il faudra combler, par deux bouts de rails amovibles, la lacune existante entre les rails, qui sont placés en u,u' dans Tentrevoie, et le prolonf^ement de la voie, lacune qui était comblée précédemment par la plate-forme du chariot porteur.

Ces raih amovibles resteront en place jusqu'à ce qu'un nouveau chariot vide ait été amené sur la plate-forme du chariot porteur. Ils seront alors enlevés, avant de laisser descendre un second chariot par la voie nn\ Le chariot vide remontera par la voie mm% et deux bouts de rails amovibles devront être alors placés par dessus la voie nn\ au niveau de la voie de la galerie supérieure B^B^, si le nouveau chariot plein arrive toujours dans le sens indiqué par la flèche zv. En définitive , il existera nécessairement une lacune dans les deux voies horizontales , dans l'espace correspondant à celui qui est occupé par celle des voies du plan incliné , sur laquelle ne se trouve pas le chariot porleur , et celte lacune devra être comblée par des bouts de rails amovibles , qu'on placera et déplacera facilement,* ce seront, par exemple 9 des bouts de rails ordinaires, dont les extrémités se placeront dans les vides de deux coussinets en fonte, où seront engagées les extrémités des rails fixes posés dans la galerie ou dans l'entrevoie, de manière à ne remplir que la moitié de la longueur du vide de ces coussinets.

Dans la manœuvre ^ le chariot porteur du chariot plein viendra buter, au bas du plan incliné , contre un obstacle placé de façon à ce que les rails de la plate-forme de ce chariot se trouvent sur le prolongement des rails fixes. Le chariot porteur du chariot vide se trouvera alors exactement placé en face des rails de la voie supérieure , si les cordes ont la longueur convenable. S'il y avait un léger écart occasionné par l'extensibilité du câble, on y pourvoirait soit en poussant ce chariot à la main , soit en agissant sur les manivelles du treuil supérieur.

Lorsqu'on aura enlevé la totalité des minerais fournis par la voie supérieure B'B^, et que l'on voudra descendre ceux qui viendront d'une autre galerie BB, il faudra disposer les câbles, de telle sorte qu6