EXPÉRIENCE VIII

Rail , n°. i , semblabe à celui du tableau VI ; longueur i5 pieds a pouces (4 m .,6a6 poids 197 liyres {8g«'-a4i).

Portion de rail, n*. a, semblable à celui du tableau VII.

POIDS

rLixios

FLEXIOH

FLEXION

FLCXIOR

kil.

met.

mrt.

0,OOOl6a

o,ooo4ao

o,ooo63o

o,ooi3a8 0,001 3 28

o,ooi425 0,00 i4»5

o,ooaai7 0,00a 286

0,00a 334 o,ooa334

O,00OlO7

o,oo3ooa

o,oo3o43

o,ooaa86

o,ooa8aa 0,00a 835

o,ooo653

o,oo343a

o,oo3o3o

o,oo3389

o,ooag3i

L'expérience, dont nous venons d'indiquer le résultat, prouve que le rail n\ 1 offre plus de résistance que le numéro 2 , tant que la charge n'est pas suffisante pour lui faire subir une altération permanente. Des que cette limite est dépassée, le rail n°. 2 offre au contraire des flexions plus faibles; mais, comme le premier conserve son avantage sous des charges bien supérieures à celles qu'il doit réellement supporter dans la pratique, il paraît mériter la préférence.

DES CHEMINS DE FER. # Le poids du rail n°. 1 est de 39 liv. par yard ( 19 kil. 33 par mètre courant); et celui du n'. 2, de 37 liv. 1/2 (18 kil. 34 par mètre courant); mais il est à remarquer que le bandeau supérieur du premier a un pouce (o".025) d'épaisseur, ejt que celui du second n'a que 3/4 de pouce (o m .o 19). En ajoutant 1/4 de pouce au bandeau supérieur de ce dernier, on porterait son poids à 43 livres par yard (21 kil. 29 par mètre courant), sans que pour cela sa rigidité fût augmentée d'une manière sensible , de sorte que l'avantage reste encore au rail n". 1.

En comparant les expériences septième et huitième, on arrive à ce résultat facile à prévoir : i\ que, dans le cas où les rails sont simplement posés sur les supports, la flexion est plus forte que lorsqu'ils y sont invariablement fixés; 2 0 . que, dans le premier cas, le rail peut supporter une charge beaucoup plus considérable sans éprouver une altération permanente. Le rapprochement des expériences sixième et septième donne un résultat semblable.

Il nous resterait maintenant à établir une comparaison entre là durée relative des rails en fonte , et celle des rails en fer malléable. Mais l'emploi de ces derniers est encore trop récent pour que les observations faites à ce sujet puissent être concluantes.

On a commencé, il est vrai, quelques expériences dans une localité où les deux genres de rails sont employés à la fois, et où ils supportent une masse égale de transports; et, jusqu'à présent, leur résultat est favorable au fer forgé. Mais nous devons remarquer que, dans l'opération de la fonte, la surface des rails acquiert une dureté plus grande que les parties intérieures, et que toute expérience, ayant pour but de constater l'usure des rails, doit être poursuivie jusqu'à ce que l'enveloppe durcie ait été enlevée. Or, tout porte à croire que les observations n'ont pas encore été continuées pendant un temps suffisant pour produire cet effet; et cette considération ne nous permet pas de regarder comme décisifs les résultats obtenus jusqu'ici.

De notre côté , nous avons eu l'occasion de soumettre la fonte et

g4 TRAITÉ PRATIQUE

le fer forgé à un autre genre d'épreuve , qui nous semble devoir conduire à des résultais assez exacts. Nous employions anciennement t pour les machines locomotives du chemin de fer de Killingworth, des roues ordinaires en fonte, auxquelles nous avons substitué, il y a environ quatre ans, des jantes en fer forgé : nous nous sommes ainsi trouvés à môme d'apprécier l'usure relative des jantes en fonte et en fer. L'usure des premiers était à peu près de 1/2 pouce (oT.oizy) en neuf mois; tandis que celle des jantes en fer forgé, avec les mêmes machines, a été de 1/4 de pouce (o m .oo63) en trois ans, et avec trois machines nouvelles de 1/8 de pouce (o n .oo32) en un an, ce qui établit une proportion au moins de cinq à un en faveur du fer malléable (1).

Ce résultat peut évidemment s'appliquer aux rails en fer forgé et en fonte, et il s'ensuivrait que les premiers sont réellement trèssupérieurs aux seconds. Nous devons observer du reste, qu'à part toute considération de durée et d'économie, le fer malléable est généralement préféré sur tous les chemins de fer publics, comme moins sujet à la rupture, et offrant ainsi plus de sécurité.

Nous allons présenter actuellement quelques résultats comparatifs sur la résistance opposée au mouvement des chariots par les rails en fonte et enfer. L'observation avait semblé démontrer que, jusqu'à une certaine limite, ces derniers offraient plus de résistance que les premiers;

(1) Sur le chemin de fer de Stockton et Darlington , on a obtenu, pour la durée des rail» en fer malléable et en fonte, les résultats suivans :

Rails en fer malléable de i5 pieds ($ m .5y) de long, sur lesquels passent des machines locomotives pesant de 8 à 1 1 tonneaux ( b.iiS 11 à 1 1. 17a 1 ), et des chariots pesant 4 tonneaux (4-o63^) avec letfr charge; servant chaque année au transport de 86,000 tonneaux de marchandises , non compris le» machines et les chariots. — Le rail , dont le poids est de . quint. ■x\ liv. 1 (1 ( 6 1 k .8o ) , perd en douze mois 8 onc. ( o k .*»7 ) de son poids.

Rails eu fonte, de 4 pieds ( de long, qui ne. reçoivent que des chariots pesant 4 ton-

neaux avec leur charge (4.063^), et qui servent chaque année au transport de 86,000 tonneaux , non compris les chariots. — Le rail qui pèse 63 liv. (a8 l .56) perd en douze mois 8 onc. (o k .iî7) de son poids.

Cette perte est égale , comme on le voit , à celle d'un rail en fer forgé, ayant i5 pieds de longueur , et servant au transport de la même masse de marchandises. ( Note de t auteur.)

DES CHEMINS DE FER. g5

mais il est probable que cet effet était du à la flexion des rails en fer, auxquels on donnait, dans le principe, des dimensions beaucoup trop faibles. On a cherché, au moyen des expériences que nous allons faire connaître, à éclarcir cette question.

On a pris sur deux chemins de fer en activité des rails en fonte et en fer forgé , polis par l'usage , ainsi qu'une paire de roues appartenant à l'un des chariots d'exploitation. On a établi ces deux voies parallèlemeut l une à l'autre sur les mêmes traverses, de telle sorte que les roues pussent facilement être transportées de l une des voies sur l'autre.

Ces roues étaient réunies par un essieu , et chargées en un point de leur circonférence de poids que l'on pouvait modifier à volonté. On voit , d'après cela , qu'une fois écartées de leur position d'équilibre , elles devaient osciller comme un pendule, et n'atteindre l'état de repos que lorsque le centre de gravité se trouvait sur la verticale passant par le centre de l'essieu, c'est-à-dire, lorsque le «point de la circonférence, qui était charge du poids additionnel, se trouvait en contact avec le rail. Le frottement de la jante sur la surface des rails était d'ailleurs la seule force qui arrêtât le mouvement oscillatoire des roues, en sorte que ce frottement pouvait être mesuré par le nombre des oscillations observées. Dans ce genre d'expérience, on n'a à considérer aucun élément étranger à la question , et aussi cette manière de procéder nous a-t-elle paru plus propre que toute autre à donner des résultats exacts.

Les observations étaient faites à l'aide d'une lunette , et l'amplitude des oscillations mesurée par une échelle graduée. Leur nombre était compté avec soin de pouce en pouce. Ainsi, au commencement de l'expérience, l'amplitude de l'oscillation à partir de la position d'équilibre, était de 5 pouces (o".i27), et elle ne se réduisait à 4 pouces (o".ioa), qu'après 56 oscillations. Les rails en fonte avaient 3 pieds 6 pouces (i m .o6j) de longueur, et pesaient 56 livres (a5kil. 368); on voit leur section, fig. i , Pl. II. Les rails en fer pesaient a 8 livres par yard ( i3 kil. 88 par mètre courant), la section de ces rails était

la même que dans l'expérience 11 , rapportée ci-dessus. Les supports étaient placés à 3 pieds (o"-9i5) l'un de l'autre.