DESCRIPTION GÉNÉRALE. PRISE DE VAPEUR. S

n'exerce aucnn travail mécanique sur le piston ; bien au contraire, elle diminue celui qui aurait été produit par la vapeur sèche , en augmentant dans une large proportion la résistance qu* éprouve la vapeur à son passage dans les divers conduits qui ramènent aux cylindres. Il y a donc consommation de chaleur en pure perte et diminution de Teffet utile de la vapeur. De plus , si Teau entraînée dans les cylindres y arrive en grande quantité, il en résulte quelquefois des ruptures quand cette eau, refoulée par le piston contre Tun des fonds, ne trouve pas une issue assez grande.

■éeaBisttie de tvmBsnilssioB. La tige du piston traverse

le fond du cylindre ; elle est guidée dans son mouvement rectiligne par la tête de la tige du piston (fig. 315), qui est forcée ^'*''*'' de se mouvoir entre les

glissières jT 9. Cette tête reçoit Tune des extrémités de la bielle motrice b, sorte de grand levier en fer forgé qui la relie avec la manivelle.

La manivelle consiste quelquefois en un coude de Tessieu qui porte les roues motrices, et qui prend alors le nom d'essieu coudé ; dans ce cas, les cylindres sont compris entre les roues. D'autres fois, c'est un renflement du moyeu de la roue motrice dans lequel est fixé un bouton de manivelle. Les cylindres sont alors extérieurs aux roues, et la bielle s'assemble sur ce bouton.

Quand le piston est à bout de course , les axes de la manivelle , de la bielle et du piston se trouvent sur une même ligne droite. Si dans ce moment la vapeur vient presser sur le piston pour le faire rétrograder, le mouvement pourra avoir lieu indifféremment dans un sens ou dans l'autre ; on dit alors que la manivelle est à l'un desespoinis wor/*. Pour chaque révolution complète de la manivelle, il y a deux points morts (fig. 316 et 317). On conçoit aisément qu'une machine qui aurait un seul appa- II. IS

«6 BBS HACBIIIBS LfMSOHOTlVES.

reil moteur ne pourrait se mettre en marche si elle se troavait arrêtée de manière qnelamanivelle iut au pointmort. C'est pourquoi l'on a toujours deux mécanismes semblables dont les manivelles sont à angle droit.

Cette diq)Osition

Fig. 3i6.

''*«•'"• est aussi fort

utile quand l'un de ces mécanismes vient à se déranger en route ; on peut alors , dans la plupart des cas , continuer à marcher avec un seul piston.

Le mouvement des tiroirs étant tout à fait analogue à celui des pistons, s'obtient de la même manière. Seulement les manivelles sont remplacées par des excentriques.

Cet appareil consiste en un disque circulaire en métal calé sur l'essieu moteur, de manière que l'axe de ce disque ne coïncide pas avec celui de l'essieu. La course du tiroir est le double de la distance qui sépare les deux centres [excentricité]^ comme la course du piston est le double de la longueur de la manivelle.

La dépense de vapeur dans les locomotives est considérable, et il faut remplacer l'eau de la chaudière à mesura qu'elle est évaporée. A cet effet, la machine est munie de deux pompes aspirantes et foulantes qu'on appelle pompes alimentaires. Elles prennent l'eau dans le tender ou chariot d'approvisionnement attelé derrière la machine; le tender porte aussi le combustible qu'un ouvrier spécial, le chauffeur, charge de temps en temps sur la grille du foyer. Tantôt ce sont les pistons qui communiquent directement leur mouvement aux pompes; tantôt ce sont les excentriques qui les font marcher.

Il est souvent nécessaire de changer le sens de la marche de la machine ; un mécanisme particulier, qui est à la portée du

DCSCRIPT10K GËNËRALE. MODÈLES BIYERS. 227

mécanicien, sert à opérer cette manœuvre. Il s'appelle levier de changement de marche.

Enfin il existe dans quelques machines un appareil spécial qui sert à utiliser la détente de la vapeur en interceptant l'entrée de ce fluide dans les cylindres avant la fin de chaque course.

Tous ces appareils sont assez compliqués» et leur description nous détournerait du but que nous nous sommes proposé dans ce premier paragraphe, xlestiné à donner une idée générale d'une machine locomotive. Nous consacrerons à leur étude un paragraphe spécial, quand nous nous occuperons des détails des machines locomotives.

DltPOSlTIOHS D*BirftBllBLS DBS MACaOlBS LOCOMOTITW ,

MODàLBs Divsas.

Si toutes les machines marchant à de grandes vitesses sur les chemina de fer présentent, sans aucune exception, l'ensemble des dispositions que nous venons de faire connaître , elles différent :

1^ Par la forme de la boite à feu. Les boîtes à feu , ainsi que nous l'avons déjà dit , sont :

Rectangulaires avec dôme semi- cylindrique (machines du chemin de Strasbourg, ancien modèle) ;

Rectangulaires avec dôme pyramidal (machines du chemin du Nord , ancien modèle de Stephenson) ;

Cylindriques avec dôme semi-sphérique (machines américaines).

2^ Par la disposition de la prise de vapeur. Nous avons indiqué que cette prise de vapeur a lieu sous un dôme cylindrique recouvert d*une calotte serai-sphérique , dans l'intérieur même de Tenveloppe cylindrique de la chaudière, le tube éducteur étant fendu sur la plus grande partie de sa longueur.

3*^ Par la longueur du corps cylindrique de la chaudière.

On distingue les machines à longue chaudière, dans lesquelles la longueur du corps cylindrique est d'environ 3"*, 80 à 4 mè-

très (nmchines Stephenson, du chemin de Strasbourg et du chemin du Nord , ancien modèle) ;

Les machines à chaudière courte (longueur 2^,50, anciennes machines Sharp Roberts, du chemin de Versailles) ;

Les machines à chaudière moyenne (longueur 3 mètres à 3",50, machines du chemin de Lyon, modèle de Sharp Roberts, certaines machines du chemin de Strasbourg).

4® Par la position des cylindres à vapeur.

Ces cylindres sont placés :

Sous la boîte à fumée ;

A côté de cette boîte ;

Contre le corps cylindrique de la chaudière.

5® Par la disposition des tiroirs, qui est très-variable.

6*^ Par la forme de l'essieu auquel les pistons communiquent directement le mouvement.

Cet essieu est ou coudé (machines à marchandises du chemin de Strasbourg) ou droit et terminé en dehors des roues par des manivelles (machines à voyageurs des chemins de Strasbourg, du Nord, etc.).

7** Par le nombre des roues.

On a des machines à quatre roues (anciennes machines Bury ou Fenton Murray, des chemins de Versailles) ;

A six roues (modèle anglais), de la plupart des chemins anglais et français ;

A six roues, modèle américain (chemins allemands) ;

A huit roues, modèle américain (chemins allemands);

A dix ou douze roues, modèle Engerth.

& Par les dimensions des roues.

Dans les machines à quatre roues, deux roues jumelles sont d'un grand diamètre et deux d'un diamètre plus petit (machines à voyageurs).

Dans celles à six roues anglaises , deux roues jumelles sont de grand diamètre , les quatre autres de diamètre plus petit sans être couplées (machines à voyageurs de tous les chemins de fer de France et d'Angleterre).

MODÈLES DIVERS. 229

Quatre sont d'un diamètre moyen et sont couplées , deux sont d'un diamètre plus petit (machines mixtes, Strasbourg» Lyon, le Nord).

Les six roues sont de même diamètre et sont couplées (machines à marchandises , chemins de Strasbourg, de Lyon et du Nord).

Dans les machines à six roues américaines, une paire de roues est toujours de grand diamètre et les deux autres paires de petit diamètre (machines i voyageurs des chemins américains).

Dans celles à huit roues , quatre sont d'un grand diamètre et quatre de petit diamètre. ^Les quatre de grand diamètre sont couplées (machines à marchandises des chemins américains).

9* Par la position des essieux.

Dans les machines à six roues , les trois essieux sont placés entre la boite à feu et la boîte à fumée (machines des chemins de Strasbourg et du Nord, ancien modèle de Stephenson).

L'un d'eux est en arrière de la boîte à feu et les deux autres entre les deux boîtes (machines du chemin de Lyon, nouvelles machines du chemin du Nord » certaines machines du chemin de Strasbourg).

Dans ces machines , les grandes roues sont sur l'essieu du milieu (machines du chemin de Strasbourg, ancien modèle) ;

Sur l'essieu de derrière en avant de la boîte à feu (certaines machines Stephenson) ;

Sur l'essieu de derrière en arrière de la boîte à feu (ma* chines Crampton des chemins de Strasbourg et du Nord).

10*^ Par la position du châssis.

Les machines sont à châssis intérieur (machines Stephenson) ;

A châssis extérieur (anciennes machines Fenton Murray).

IV Par la disposition du mécanisme.

Le mécanisme est intérieur aux roues (machines Stephenson).

Il est extérieur ( machines Crampton , machines du Som* mering).

12" Par le mode d alimentation de la machine.

La machine est séparée du tender (la plupart des machines des chemins de fer de France et d'Angleterre),

La machine est réunie au tender (machines du chemin du Midi^ machines du Sommering).

L'emploi des dômes pyramidaux permet d'augmenter la capacité du réservoir de vapeur et de réduire lea frais de construction de la machine ; mais la forme de ces dômes les rend trop sujets à explosion , et on trouve qu'ils font peser une trop forte partie de la charge sur l'essieu d'arrière. Avssi les dômes pyramidaux sont -ils aujourd'hui généralement abandonnés.

Nous avons déjà indiqué l'avantage que présentent les foyers rectangulaires sur les foyers cylindriques. •£'n France et en Angleterre, ces foyers rectangulaires obtiennent généralement la préférence .

Avec la prise de vapeur en plusieurs points du tube éduc^ teur, la vapeur est plus sèche. Cest aujourd'hui la disposition la plus usitée.

Dans les anciennes machines , la longueur des corps cylindriques de la chaudière.ne dépassait pas 2™, 50. Robert Stephenson l'a augmentée afin de dépouiller plus complètement l'air de sa chaleur dans son trajet du foyer à la cheminée ; mais il a été ainsi conduit à reporter l'essieu , qui , dans les anciennes machines , était en arrière de la boîte à feu » en avant de cette boite, de façon que les trois essieux se sont trouvés placés entre la boîte à feu et la boîte à fumée. Son but , en opérant cette transposition, a été de diminuer l'écartement des essieux extrêmes et de faciliter ainsi le passage des courbes. Il a fallu par suite diminuer la longueur de la boîte à feu qui se trouvait en porte à faux sur l'essieu d'arrière.

Les cylindres sont placés au bas de la boîte à fumée entre les roues de devant, dans la plupart des anciennes machines à voyageurs de Sharp Roberts et dans les machines modernes à marchandises des chemins de Strasbourg et du Nord. Les bielles articulées avec les tiges de pistons communiquent alors le

■O0ÈLBS DIVERS. t34

mouvemeiit de rotation à l'un des essieux au moyen de coudes ménagés sur l'essieu, ces coudes faisant office de manivelles. Si » au contraire , les cylindres sont placés sur les côtés de la boite à fumée, le mouvement est imprimé à Tessieu au moyen de manivelles aux extrémités d*un essieu droit et en dehors des roues.

Le système des cylindres intérieurs avec essieux coudés est souvent préféré pour les machines à marchandises, parce que les deux points d*attache des bielles et des manivelles étant voisins du centre de Tessieu , les machines sont plus stables. On signale néanmoins, comme inconvénients, dans les cylindres intérieurs aux roues , l'impossibilité d'augmenter le diamètre au delà de certaines limites et l'obligation de faire usage d'essieux coudés coûteux à fabriquer. Dans l'origine des chemins à grande vitesse, on employait les essieux coudés, même dans les machines à voyageurs ; mais ils cassaient souvent ou occasionnaient des accidents. C'est ce qui a conduit à les abandonner. Mais aujourd'hui on en a perfectionné la fabrication, et il est probable qu'on leur substituera prochainement en France, comme on Ta déjà fait en Allemagne avec succès, des essieux en acier fondu.

Toutes les machines à marchandises ne sont pas à cylindres intérieurs ; les plus puissantes , celles du Sommering , sont à cylindres extérieurs. Quelques ingénieurs cependant persistent à les rejeter. Aux chemins de fer de l'Est» un grand nombre de ces cylindres, bien que livrés récemment par les &bricants jouissant de la meilleure réputation, se sont brisés.

Dans presque toutes les machines à voyageurs , les cylindres sont extérieurs. On a reproché aux cylindres extérieurs de se refroidir plus facilement, et aux manivelles extérieures, qui en sont une conséquence, d'occasionner un plus grand mouvement de lacet. Les cylindres extérieurs sont en outre, dans le cas d'un seul châssis, très-difficiles à fixer ; ils ne sont attachés qu'aux bâtis avec un très^grand porte à faux, et ils doivent être placés complètement en avant des roues , ce qui charge tn)p l'avant

232 DES MACHINES XOGOMOTIVES.

si les roues ont un diamètre un peu grand. Enfin ils rendent difficile Tagencement des bielles dans les machines à roues accouplées. On prévient le refroidissement en enveloppant le cylindre de substances non conductrices de la chaleur, et on annule, pour ainsi dire , le mouvement de lacet en faisant un usage judicieux des contre-poids. Les cylindres extérieurs ont sur les cylindres intérieurs l'avantage d'être. plus fieusiles à visiter et à réparer.

Les cylindres sont placés à côté du corps cylindrique de la machine et les manivelles en dessus des roues dans les machines, où, comme dans les Crampton, l'essieu moteur est en arrière de la boîte à feu. On adopte cette disposition afin de diminuer la longueur des bielles.

Quant aux tiroirs, leur disposition varie à l'infini.

Tant que les cylindres intérieurs ont été exclusivement en usage, on a placé la table des tiroirs horizontalement au*dessus de ces cylindres ; c'est ce que l'on appelle des tiroirs horizon* taux. Lorsque Stephenson Qpnstrdsit ses premières machines à cylindres extérieurs , il plaça ses tiroirs verticaux à l'intérieur des cylindres. Depuis lors on leur a conservé cette position dans presque toutes les machines , soit à cylindres intérieurs , soit à cylindres extérieurs ; cependant, on a été amené quelquefois à incliner de diverses manières la table des tiroirs par rapport à l'axe des cylindres , et même à les placer audessous des cylindres. M. Buddicom a construit, pour les chemins de Rouen et du Havre , des machines à cylindres extérieurs dont les tiroirs sont placés au-dessus des cylindres ; M. Polonceau , des machines à cylindres intérieurs dont les tiroirs sont verticaux, mais placés à l'extérieur.

Toutes ces dispositions ont des avantages et des inconvénients analogues à ceux des cylindres. Ce que l'on doit rechercher quand on étudie l'appareil moteur d'une machine locomotive, c'est de faciliter la visite et les réparations des diverses parties qui la composent, de diminuer les résistances qu'éprouve la vapeur dans les conduits d'admission et d'échappé-

MODÈLES DIVERS. t33

ment, de diminuer le volume de ces conduits, qui sont une cause de consommation de vapeur en pure perte, et de mettre le tout à Tabri des chances habituelles de dégradation.

Les machines locomotives construites avant 1837 étaient toutes à quatre roues. Les raisons qui ont déterminé le célèbre ingénieur et constructeur de machines Robert Stepbenson à augmenter le nombre des roues ont été indiquées par lui dans une lettre dont nous reproduisons l'extrait qui suit :

London and Birmingham railway office,

« l» juUlet 1837.

<* Dans les machines que je regarde comme les meilleures pour le transport des voyageurs à de grandes vitesses, les cylindres ont 12 pouces de diamètre, la course du piston est de 18 pouces. La chaudière est portée sur six roues, dont quatre ayant 3 pieds et demi de diamètre et deux 5 pieds. Le poids de la machine est d'environ 11 tonnes et le prix de 1450 livres sterling*.

^ Une machine de même force nominale portée sur quatre roues ne coûterait que 1300 livres sterling ; mais la chaudière serait sensiblement plus petite, moins solide et beaucoup plus sujette aux dégradations. Mon but principal, en répartissant le poids de la machine sur six roues au lieu de quatre, est de m'a»surer les moyens d'employer une grande chaudière sans augmenter la charge sur les rails. Ces machines peuvent remorquer 100 tonnes brutes sur un chemin de niveau à la vitesse de vingt milles à l'heure (32 kilomètres). »

On voit par cette lettre que les constructeurs anglais n'ont pas, ainsi qu'on l'a prétendu» augmenté le nombre des roues dans les machines locomotives afin de prévenir les accidenta qui pourraient survenir en cas de rupture d'un essieu.

Le fait suivant vient encore à l'appui de cette assertion.

1. Toutes les machines qae Tod construit aujourd'hui sont beaaconp pins paissantes.

Dans toutes les machines à six roues construites en Angleterre et dans celles imitées en France jusqu'au jour du terrible accident du 8 mai 1842 (rive gauche), le poids était distribué de telle manière que le centre de gravité de l'appareil se trouvait en avant de l'essieu moteur placé entre les deux autres. Si donc l'essieu d'avant placé sous la boîte à fumée venait à se briser et à se détacher complètement, la machine devait nécessairement basculer sur l'essieu moteur et donner du nez sur le sol tout comme si elle avait été à quatre roues.

A la vérité, si , dans ces machines à six roues, c'est l'essieu à manivelles qui se brise au lieu de l'essieu de devant, la chaudière conserve son équilibre. Mais quand cette rupture a lieu dans une machine à quatre roues, il est rare que l'essieu coudé, qui est soutenu ordinairement en six ou même en huit points, se détache complètement, et, comme la machine est soutenue en outre par son tender, il n'en résulte généralement rien de grave. Sur le chemin de Montpellier à Cette, la rupture d'un grand nombre d'essieux coudés n'a pas occasionné le moindre accident, quoique les machines fussent à quatre roues.

Après l'accident du 8 mai, l'on a construit beaucoup de machines dans lesquelles le centre de gravité se trouvait entre l'essieu moteur et l'essieu d'arrière ; mais on s'est bientôt aperçu que cette disposition , qui pouvait convenir pour des machines marchant à des vitesses modérées , était dangereuse pour les grandes vitesses.

En effet , la charge supportée par l'essieu d'avant devenait insuffisante, et les soubresauts violents auxquels il était soumis le faisaient sortir de la voie. L'on avait cherché à obvier à cet inconvénient en faisant les ressorts des roues d'arrière trèsrigides ; mais ce moyen a été reconnu insuffisant, et Ton a fini par reporter le centre de gravité de la machine en. avant de l'essieu moteur. Dans les machines Stephenson le poids est réparti à peu près également des deux cotés de l'essieu moteur.

11 n'y a que deux positions de la bielle , ses deux points

MODELES DIVERS. %W

morts» dans lesquels son action soit dirigée dans le même sens que celle du piston ; il en résulte des pressions obliques d'intensité variable sur les glissières. Dans les machines à six roues , Teffet de ces pressions obliques est peu sensible à causQ de la rigidité des ressorts de roues d'arrière ; dans celles i quatre roues, au contraire, elles donnent lieu à un mouvement vertical d'oscillation autour de l'essieu , mouvement qui non* seulement est fatigant pour ceux qui sont sur la machine, mais qui a de plus le grave inconvénient de pouvoir occasionner le déraillement.

Ce mouvement, que l'on appelle galop, peut être considérablement diminué , même dans les machines à quatre roues , si l'on écarte davantage les essieux en reportant l'essieu moteur à l'arrière de la boîte à feu.

Dans les anciennes machines à quatre roues , le galop est si prononcé , qu'une personne qui a l'oreille exercée peut aisé ment, sans voir une machine, distinguer à sa marche si elle est à quatre ou à six roues.

Les machines à six roues (système anglais) sont donc préférables, sous bien des rapports, à celles à quatre roues. Mais le grand écartement de leurs essieux extrêmes, écartement qui tend toujours à augmenter, parceque l'onreconnfdt les avantages des grandes surfaces de chauffe, rend leur passage à grande vitesse, dans les courbesde petits rayons, difficile, et même impossible quand ces rayons descendent au-dessous de 600 mètres.

Aux Etats-Unis et sur certains chemins de fer allemands , 011 les courbes sont de très-faibles rayons, l'on emploie des machines à six ou à huit roues (fig. 318, 319 et 320) qui présentent des dispositions remarquables. Dans les machines dites américaines à six roues, l'essieu moteur est placé à l'avant ou à l'arrière de la boîte a feu ; il supporte la partie postérieure du châssis et de la chaudière au moyen de ressorts et de boîtes à graisse comme dans les machines européennes. Quant aux deux autres essieux . ils font partie d'un petit chariot spécial qui supporte la partie antérieure de la machine. Ce chariot peut

DES HACBINES LOCOMOTIVES.

MODÈLES DIVERS

tourner indépendamment du châssis principal autour d'un boulon appelé cheville ouvrière, fixé sur la chaudière et placé à une petite distance en avant du centre de figure du rectangle formé par ses deux essieux.

11 résulte de cette disposition, et du faible écartement des essieux de devant, que ces machines passent sans difficulté dans des courbes de beaucoup plus petit rayon que les machines européennes, et que cependant elles ne sont pas sujettes a sortir de la voie dans laquelle les maintiennent les quatre roues antérieures.

Afin d'éviter les graves accidents qui pourraient résulter de

la rupture d'un des essieux de devant , on suspend le cadre de l'avant-train aux châssis de la machine par des chaînes. La machine ne sort pas immédiatement de la voie , et le mécanicien a le temps de l'arrêter

Fig. 319.

avant qu'un accident soit arrivé.

Les machines américaines à huit roues ne difi^nt de celles à six qu'en ce que leur foyer est compris enixe deux essieux couplés*, de sorte qu'elles sont propres au service des marchandises , tandis que les dernières sont destinées au transport des voyageurs. Les machines américaines passent facilement dans des courbes de très-petit rayon ; mais la petitesse du diamètre des roues d'avant s'oppose à une marche rapide. Des ingénieurs qui ont voyagé récemment en Allemagne nous ont assuré cependant qu'ils avaient, avec des machines de cette

1. Quelquefois 1m «Mieux couplée eont tons 1m deux à l'atant de U botte fea.

DES KACBtNES LOCOMOTIVES.

MODÈLES DiVEftS. f39

espèce dont on avait agrandi les roues » atteint des vitesses de 60 à 65 kilomètres à l'heure. Leur principal défaut était de ne pouvoir remorquer des charges considérables malgré leur grande puissance , parce que les roues étant de diamètre différent» on ne supposait pas qu'il fut possible d'obtenir une grande adhérence. On a résolu le problème dans les nouvelles machines du Sommering , que nous décrirons plus loin , et qui sont aussi des machines à huit roues et quelquefois même douze roues, y compris celles du tender réuni à la machine.

On donne de grands diamètres aux roues placées sur l'essieu moteur (roues motrices] et des diamètres plus petits aux autres roues, dans toutes les machines destinées à marcher à de grandes vitesses , c'est-à-dire dans toutes les machines à voyageurs.

L'augmentation du diamètre des roues motrices permet d'augmenter la vitesse de marche des trains , ce qui convient aux trains de voyageurs.

En effet, le chemin parcouru par la machine dans un temps donné est égal au développement du cercle extérieur des roues motrices multiplié par le nombre de tours qu'ont fait ces roues dans le même temps.

Si donc on veut augmenter la vitesse de la marche, il faut augmenter le nombre des coups de piston ou le diamètre des roues. Mais les pièces du mécanisme qui sont mises en mouvement par la vapeur ne peuvent pas dépasser un certain nombre d'oscillations dans l'unité de temps sans qu'il en résulte une perte notable dans l'effet utile de la vapeur et une prompte détérioration des surfaces frottantes; il faut par conséquent que les machines à voyageurs aient de grandes roues motrices Le diamètre de ces roues varie de 1"',68 à 2", 30, suivant la nature du service auquel elles sont affectées, et l'on construit même, en Angleterre , des machines à roues de 2*", 60.

Le diamètre des roues de machines à marchandises varie de 1",20 à 1"',50. Pour un tour de roue, une machine à marchan-

MODÈLES DIVËftS. f39

espèce dont on avait agrandi les roues , atteint des vitesses de 60 à 65 kilomètres à l'heure. Leur principal défaut était de ne pouvoir remorquer des charges considérables malgré leur grande puissance , parce que les roues étant de diamètre différent, on ne supposait pas qu'il fut possible d'obtenir une grande adhérence. On a résolu le problème dans les nouvelles machines du Sommering, que nous décrirons plus loin, et qui sont aussi des machines à huit roues et quelquefois même douze roues, y compris celles du tender réuni à la machine.

On donne de grands diamètres aux roues placées sur l'essieu moteur (roues motrices) et des diamètres plus petits aux autres roues, dans toutes les machines destinées i marcher à de grandes vitesses , c'est-à-dire dans toutes les machines à voyageurs.

L'augmentation du diamètre des roues motrices permet d'augmenter la vitesse de marche des trains , ce qui convient aux trains de voyageurs.

En effet , le chemin parcouru par la machine dans un temps donné est égal au développement du cercle extérieur des roues motrices multiplié par le nombre de tours qu'ont fait ces roues^ dans le même temps.

Si donc on veut augmenter la vitesse de la marche, il faut augmenter le nombre des coups de piston ou le diamètre des roues. Mais les pièces du mécanisme qui sont mises en mouvement par la vapeur ne peuvent pas dépasser un certain nombre d'oscillations dans l'unité de temps sans qu'il en résulte une perte notable dans l'effet utile de la vapeur et une prompte détérioration des surfaces frottantes; il faut par conséquent que les machines à voyageurs aient de grandes roues motrices Le diamètre de ces roues varie de 1",68 à 2°*, 30, suivant la nature du service auquel elles sont affectées, et l'on construit même, en Angleterre, des machines à roues de 2", 60.

Le diamètre des roues de machines à marchandises varie de 1",20 à 1",50. Pour un tour de roue, une machine à marchan-

dises parcourt donc un espace moindre qu'une machine à voyageurs.

Deux machines dont les chaudières , cylindres , pistons, etc. , seraient les mêmes , mais dont les roues seraient entre elles comme 1 est à 2, produiraient pendant un tour de roue le même travail mécanique. Or, ce travail est égal, pour chaque machine , à TefTort qu'elle exerce sur le convoi entier qu elle remorque pour lui faire conserver la vitesse qu'il possède, multiplié par le chemin parcouru pendant un tour de roue.

Mais la première machine parcourra pendant cette période un espace moitié de celui que parcourra la seconde ; Teifort qu'elle exerce devra donc être double pour que le produit reste constant.

Cet effort de traction produit par la pression de la vapeur sur les pistons est transmis par les bielles et les manivelles aux roues motrices qu'il tend à faire glisser sur les rails. Nous avons dit que ce glissement est empêché par Y adhérence des roues motrices , laquelle est proportionnelle à la pression qu'elles exercent sur la voie ; il faut donc que les machines à marchandises aient leurs roues motrices plus chargées que celles à voyageurs. Afin d'éviter l'excès de fatigue qui résulterait pour la voie d'une surcharge locale trop considérable, on a été conduit à rendre motrices une ou deux des paires de roues qui, dans les machines à voyageurs, ne servent qu'à supporter la fraction du poids qui n'est pas nécessaire pour produire l'adhérence.

A cet effet , on munit ces roues et les roues motrices proprement dites de manivelles auxiliaires de même longueur, et l'on réunit les boutons de ces manivelles par des bielles dites à* accouplement ou de connexion , de sorte que tout mouvement de rotation des roues motrices est nécessairement reproduit par celles qui leur sont couplées.

Toutes les fois que les roues d'avant sont couplées avec les roues motrices, elles doivent avoir exactement le même diamètre que ces dernières ; leurs axes se trouvent donc dans un

. MODELES DIVERS. Ui

même plan horizontal. Si alors les cylindres sont intérieurs, leur axe est nécessairement incline à l'horizon pour que la tige du piston ne rencon^re.pas Tessieu d'avant dans son mouvemetit.

On appelle rnacAines mixtes celles dans lesquelles une partie seulement des roues sont accouplées. Elles conviennent particulièrementau service des voyageurs sur les chemins à fortes pentes, ou des voyageurs et marchandises, réunis pour des vitesses de 35 à 45 kilomètres sur les lignes à pentes faibles et moyennes.

Les grandes roues sont placées au milieu dans la plupart des machines à voyageurs Stephenson. Elles sont à Tarrière, en avant de la boite à feu, dans quelques-unes des machines de ce constructeur (fig. 335), et à Tarrière, derrière la boite à feu, dans les machines Crampton (fig. 336).

Lorsqu'elles sont au milieu, le centre de gravité se trouvant au-dessus de l'essieu moteur, il arrive fréquemment que la machine se trouve en équilibre instable sur cet essieu. C'est pour cela qu'il vaut mieux, dans les machines à voyageurs^ le rapprocher des extrémités et surtout le placer en arrière de la boite à feu, comme l'a fait M. Crampton.

Nous avons distingué les machines à châssis extérieur de celles à châssis intérieur. Le châssis est extérieur dans la machine (fig. 321, type Sharp et Roberts). Les boîtes à graisse reposent alors sur les fusées, extérieurement aux roues, comme cela a lieu dans les wagons. Le châssis et les boîtes è graisse sont intérieurs dans la machine ancien modèle adopté par Ste phenson (fig. 326)..

On a soutenu, dans plusieurs publications, que les machines à cadre intérieur sont moins dangereuses en cas de rupture d'un essieu que celles à cadre extérieur, et voici le raisonnement dont on s'est servi pour défendre cette thèse. Une machine locomotive étant en mouvement, les essieux sont sollicités à se rompre par deux forces :

1*^ Le poids de la machine qui agit de haut en bas verticalement ;

2^ La pression qui a lieu entre le rebord de la roue et le