SYSTÈME ARNOUX

Voici comment s'exprime le rapporteur de l'Académie au sujet de cette solidarité.

« Quoique le motif fondé sur l'influence de l'inertie » lors du premier ébranlement , n'ait d'importance que sous le rapport de la durée plus ou moins grande de l'action motrice et quoique les expressions de Coulomb , confirmées depuis par celles de M. Morin , tendent à prouver que le frottement des substances métalliques est le même à l'instant du départ qu'à l'état de mouvement ; on doit cependant admettre que le système des wagons, par suite de la flexibilité et des inégalités de la voie , ou d'une cause d'adhérence accidentelle quelconque, peut, dans beaucoup de cas, offrir une résistance initiale moyenne, supérieure à la résistance moyenne , même en y comprenant celle de l'air, et sous ce point de vue nous accordons volon-* tiers qu'il y ait de l'avantage à rendre les voitures indépendantes au moyen de chaînes de tirage. »

Toutefois , l'attelage au moyen de chaînes présenterait, sui^ vant le savant auteur du rapport, des inconvénients plus graves encore, et l'on ne saurait objecter sérieusement au système Âmoux l'emploi des barres rigides. Les praticiens ne partagent pas tout à fait cette opinion; ils ont, à la vérité, renoncé aux chaînes , mais ils les ont remplacées par les tendeurs décrits page 134, et non par des barres rigides.

On a reproché au système Amoux sa complication et la gêne qui pouvait en résulter pour le service ainsi que l'accroissement des frais d'entretien. M. Amoux a déjà répondu en grande partie à ce reproche par la simplification importante qu'il a introduite dans la constmction de son matériel.

Nous avons vu plus haut que, quel que soit le système em-ployé, l'existence de petites courbes dans le tracé d'un chemin de fer devient toujours dangereuse quand on veut marcher à de grandes vitesses.

On a dit enfin , du système Amoux , que l'emploi des galets pour diriger la première voiture aurait de graves inconvénients si cette voiture était fortement chargée. « La pression faisant

naître sur la sassoire ou les deux couronnes firottantes de ce train, dit M. Poncelet, une résistance très*grande, et dont le bras de levier est très-comparable à celai de la pression qui agit sur les galets, ceux-ci se trouveraient soumis à des efforts violents qui pourraient entraîner des ruptures dangereuses, et qui, dans tous les cas, donneraient lieu à d'énormes frottements et à une prompte usure des axes, n Ces inconvénients seront à peu près annulés si on a soin de ne charger la première voiture que très^l^èrement , mais c'est là une véritable su* jétion qui ne laisserait pas, en certains cas, que d être gênante pour l'exploitation.

M. Arnoux a proposé d'employer son matériel articulé pour les trains légers , marchant à de grandes vitesses sur les lignes déjà construites avec des courbes de grand rayon , dans le but de diminuer l'usure des roues et l'effort de traction au passage des courbes. L'essai en a été fait sur le chemin de fer du Nord, et sur celui d'Orléans; il a été observé dans cet essai au che* min de fer d'Orléans : V que les voitures de ce système étaient moins douces que les autres, que l'attelage rigide nuisait à la souplesse du mouvement des véhicules, et de plus, que la disposition de la rondelle en bronze qui seule fixe les boites, et par suite les roues sur l'essieu, est une source *de chauffages et de dangers, puisque cette pièce, faite de deux demi-circonférences réunies entre elles par des boulons, peut se déranger, se rompre^ et, en tout cas, donne lieu à un frot* tement assez considérable.

2"* Que les fusées fixes ne s'usant que sur l'une de leurs génératrices, et fonctionnant à l'inverse de ce qui se passe aujourd'hui, devront être trop fréquemment retouchées, que les pertes d'huile sont constantes , et qu'il n'existe aucun moyen de s'assurer que les fusées sont bien lubrifiées.

n paraît enfin difficile d'admettre qu'un semblable système puisse être appliqué à un grand nombre de wagons, puisqu'il est impossible de s'assurer de l'état des pièces qui le com^ posent sans passer sous le wagon pour les examiner.

SYSTÈIE VEEPILLEUX. 454

Système VerpIliesK. •— Le chamifi de fer de Baint-Étienne à Lyon présente de nombreuses courbes de petit rayon et des pentes très^fortes sur lesquelles on remorque des convois trëfr-lourds. (Voy. vol. I, page 224.) Toutes ces circonstances forcent à employer des locomotives qui puissent exercer un efibrt de traction considérable. D'un autre côté , les rails sur cette ligne sont faibles et ne peuvent supporter qu'ime près* sionfort limitée. L'adhérence nécessaire ne peut s'obtenir qu'en rendant motrices plusieurs paires de roues.

Quand le rayon des courbes est suffisamment grand, on peut coupler trois et même quatre paires de roues, mais dans le cas particulier qui nous occupe, cela n'était pas possible, à caase du grand écartement qui en serait résulté pour les essieux extrêmes.

M. Verpilleux imagina de placer sous le tender un méca* nisme composé de cylindres, pistons, bielles, etc., en toutsem* blable à celui de la machine. Ces organes mettent en mouvement Tun des essieux du tender, lequel est A son tour couplé avec l'autre essieu. Us permettent donc de doubler momentanément TefFort de traction de la machine sans surcharger en rien la voie. A cet effet, il suffit de faire passer une partie de la vapeur fournie par la chaudière dans les cylindres moteurs du. tender.

Le système ingénieux de M, Verpilleux présente plusiettrs inconvénients pratiques.

La chaudière ne pouvant pas avoir de très*grandes dimen* sions comme dans les machines Engertb, on ne saurait, avec ces machines, produire une grande quantité de vapeur, et on ne peut, par conséquent, marcher qu'à de très-petites vitesses. L'appareil moteur supplémentaire est d'un prix très-élevé. Il s'use aussi bien que celui de la machine et donne lieu à des frais de réparation considérables. Le tube qui amène la vapeur de la chaudière à ce mécanisme a jusqu'à six Joints à presseétoupes, disposition coûteuse et d'un entretien difficile. Nous en dirons autant du tuyau d'échappement qui ramène la vapeur du tender à la cheminée.

Locomotive A air comprimé de M. Andraad. «- M. An-

draud a imaginé de remplacer la vapeur par Tair comprimé. Sa machine est fort simple : elle consiste en un réservoir rempli d'air comprimé et en un mécanisme composé de cylindres, pistons , bielles et manivelles comme le mécanisme des machines ordinaires. L'air comprimé introduit dans les cylindres fait marcher les pistons par sa pression. La provision de fluide moteur est renouvelée au moyen de réservoirs fixes placés de distance en distance» que Ton alimente économiquement en tirant parti de moteurs souvent improductifs, tels que des chutes d'eau ou de rapides courants.

Supposons que l'air soit comprimé dans le réservoir mobile à 7 atmosphères, un mètre cube à 7 atmosphères est capable de produire le même travail qu'un mètre cube de vapeur à la même pression.

Mais l'eau qui , sous l'action de la chaleur , produira cette quantité de vapeur, occupe dans le tender un volume de 3 litres 50 centilitres seulement , volume qui est les 0,0035 de celui occupé par l'air, et le réservoir de la machine Andraud devra contenir 286 fois celui d'un tender ordinaire pour pouvoir fournir le même parcours. Il serait donc excessivement lourd et volumineux. Afin d'obvier à cet inconvénient, M. Andraud a imaginé de porter la pression de l'air à trente atmosphères ; mais alors le tender devrait être extrêmement résistant, ce qui le rendrait encore très-pesant.

Système Amberi^er» Nlcklèa et Cassai. — • Un fil métallique^

recouvert d'une matière isolante , contourné en hélice et tra« versé par un courant galvanique, se comporte tout à fait comme un aimant ; ainsi il attire le fer, et l'axe de l'hélice tend toujours à se mettre dans le plan du méridien magnétique. Si dans l'intérieur de cette hélice on place un morceau de fer doux, celui-ci devient à son tour un aimant dont la puissance croîtra avec le nombre de révolutions du fil et avec l'intensité du courant. Les deux pôles de l'électro-aimant se trouvent aux deux extrémités de l'axe de l'hélice.

SYSTÈME AlBERGER, NIGKLËS ET GASSAL. 453

Partant de ce principe bien connu de physique, MM. Amberger, Nicklès et Cassai eurent l'idée de rechercher s'ils ne pourraient pas entretenir la partie inférieure des roues motrices dans un état constant d'aimantation , ou en d'autres termes transformer les roues en électro-aimants à pôles mobiles.

Pour mettre cette idée à exécution, MM. Amberger, Nicklès et Cassai imaginèrent d'entourer la partie inférieure de la roue motrice d'une bobine en fil de cuivrQ recouvert de gutta-percha. Cette bobine en suit tous les contours à une faible distance et la roue se meut en dedans librement comme auparavant. Les deux extrémités de la bobine communiquent avec les deux pôles d'une pile voltaïque placée sur la machine.

Dès lors chaque roue motrice est transformée en un aimant dont les deux pôles se trouvent l'un au point de contact de la roue avec le rail , l'autre au point le plus élevé de cette roue.

Par ce moyen, MM. Amberger, Nicklès et Cassai ont obtenu les résultats suivants : Chacune des roues de 1°*,10. de diamètre était entourée d'une bobine formée par un fil de cuivre d'un faible diamètre et de 250 mètres de longueur. On a fait passer par ces bobines un courant produit par une pile de 16 éléments de Bunsen, renfermés dans une boîte de 16 mètres de longueur sur 0™,50 de largeur et 0'°,45 de hauteur. L'adhérence due au poids des roues était sur des rails secs de 360 kilogrammes, l'adhérence supplémentaire, obtenue au moyen de l' électro-magnétisme, de 450 kilogrammes. Par im teipps de brouillard, 100 kilogrammes suffiraient pour vaincre l'adhérence des roues et les frottements de l'appareil, l'adhérence ipagnétique ne produit que 50 kilogrammes. Une couche épaisse de suif étendue sur la roue ferait tomber l'adhérence magnétique de 450 à 280 kilogrammes.

Le système Amberger, Nicklès et Cassai a été expérimenté sur le chemin de Lyon, mais il n'a pas donné de bons résultats. Les bandages des roues de locomotives étant en fer dur s'aimantaient bien, mais ils ne se désaimantaient pas asse>:

4»4 DES IfOUVIAUX SY8TfiMES.

vite, de sorte qu'en marche les pôles se trouvaient plutôt sur le diamètre horizontal que sur le diamètre vertical.

Bymiémm éùuMrfé «--* MM. de Jouffroy et Sëgaier, doot nous allons décrire les systèmes, se sont proposé Tun et l'antre d'augmenter l'adhérence afin de gravir les rampes très-incU* nées. Ils ont pour cela compliqué la constniction des machines et celle de la voie inutilement , car la vapeur étant employée comme moteur, on ne peut développer une grande puissance qu'avec des machines lourdes, et ces machines ont généralement assez d'adhérence pour utiliser toute lenr puissance. Si donc l'on abandonne la locomotive comme moteur dès que la pente dépasse certaine limite, ce n'est pas parce qu'elle manquerait d'adhérence, mais parce qu'alors la résistance occasionnée par la composante du poids de la machine parai* lèle au plan incliné étant considérable, le poids remorqué, eu égard à la puissance, devient trop faible. Si M. Engerth^.dans ses machines, a adopté une disposition propre à augmenter ' l'adhérence, il a en même temps combiné son système de manière à augmenter la puissance. Les systèmes Jouffroy et 9eguier n'offriraient des avantagés sensibles qu'autant que Yen parviendrait à faire des machines également puissantes, mais plus légères, de qui paraît à peu près impossible si l'on continue à se servir de vapeur comme moteur.

Nous ferons Connaître d'abord le système Jouffroy.

L'appareil moteur de M. Jouffroy consiste en trois chariots à deux roues articulés entre eux. Le chariot d'avant B (fig. 478) porte le mécanisme moteur proprement dit, celui du milieu- C la chaudière , celui d'arrière D le tender. Ces trois chariots sont reliés entre eux au moyen de charnières verticales d'une grande longueur.

Les wagons (fig. 479) se composent de deux caisses portées chacune sur deux roues de grand diamètre, libres sur leurs essieux et roulant sans glissement dans les courbes du plus petit rayon. Les essieux traversent les caisses des voitures. Les deux moitiés de wagons sont réunies entre elles au moyen

SYSTÈirc JODFFROT. 4^5

de charnières placées, l'ane k la partie inférienre de la voiture, l'autre à la partie supérieure. Lee axes de ces chamièrea se

^. m. loooMolfM il M. Jtmfffog.

trouvent sur une verticale qui vient rencontrer l'axe de la voie. Enfin les wagons sont attelés les uns aux autres au moyen de ressorta.

La voie a été portée par l'inventeur à la largeur de 2 mëtres ; elle se compose de traverses, coussinets et rails. Ces derniers.