‹ Traité pratique des chemins de fer traduit de l'ouvrage anglais deuxième édition de Nich. WoodChapitre 4 sur 90 · O TRAITÉ PRATIQUE · texte numérisé non relu

O TRAITÉ PRATIQUE

|>osition offre l’avantage de répartir également la diarge sur les quatre roues du chariot, ou même sur six roues, dans le cas où l’on jugerait nécessaire de partager ainsi le poids «le la niachinc.

Après avoir rappelé, comme nous venons de le faire, k-s perléctioniuimens sut'cessifs introfluits «lans la conslniclion «lés nnuliincs l(Xx:>motiv<îs, nous «levons in«li(juer le ré'sulwt «le c«?s différi*iis essiiis, en d«':crivant la machine actu«'llcmciit en usage sur le chemin de fer «le Killingworllu On voit, lig. i et 3, PI. Xll, son élévation latérale et de face.

La chaudière est construite en fer forgé, et présente une forme cylin«lrique terminée par «leux surfaces sphériijues. Elle est traversée «lans toute son étendue par un tuhe horizontal «pii contient le foyer à sa partie antérieure, et «pii se termine par une chcminé'C. La grille «lu foyer est placck; un peu au-«l«?ssous «le l’axe du tuhe , et a enviroiï 4 pietls (l'.aa) «le longueur; elle s’appuie à son extrémité sur une légère cloison «le briques j qui ferme le cendrier.' L«;s cynntlr«'s A A sont placés verticalement et pt'nètrent «lans la chaudière; ils sont doublés intérieurement «l’une feuille de cuivre; leur diamètre est «le 9 pouces environ ( o “.228). Les tiges «1«^ pistons sont liées aux pièces transversales B B, G G,, et sont guidées dans leur course par li^s coulisses SS, fixées «r une part en cc à la partie supé-rieure du cylindre, et maintenues de l’autre par les pièces horizonudes dd. Les bielles BD, G D, sont attachées à l'extrémité des traverses B B, G G, et se lient, au moyen des tourillons D D, à l’un «les rayons des roues’ de la machine. Les rayons, qui forment ainsi manivelles, sont renforcés par une pièce «le fer circulaire «jui les réunit aux rayons voisins.

Pour assurer la continuité du mouvcmtmt, on règle la marche des pistons de telle sorte que les deux manivelles soient toujours à angle droit. Ge résultat peut être obtenu , ainsi «pie nous l’avons dit plus haut , an moyen d’unê chaîne sans fin , engrenant avec deux roues

DES CHEMINS DE 1-ER. -

xlenttfes. Mais l'einploi de celle cbalbe piéseute des inœnvéniens (jue J’on évite au moyen de la disposition suivante > le tourillon D, auquel est Urée la bielle B D, porte une pièce de fer circulaire ,D/i qui com- • prend un angle de 90". Le point f obéit ainsi au même mouvement que le tourillon D de la bielle CD; et ces deux points peuvent être réunis par une tige y’gD, qui, en établissant une communication consume entre les deux parties du sptème, maintient les pistons dans leur position relative. • , .

Le mouvement alternatif des pistons est produit par le jeu d’un tiroir qui met successivement les parti»» inférieure et supérieure du cylindre en commmiication avec la chaudière et avec le tube de déebarge rr. Ce dernier pénètre dans la ebeminée , et produit ainsi mi jet de vapeur <[ui- accélère le courant d’air chaud. Le tiroir est mis en mouvement par un excentrique représenté fig. 5 , PI. XI. Le cercle de est bbre sur l’essieu, et ne tourne que lorstjue la cheville placée au bout du bras de levier • a b arrive à l’extrémité c de la rainure circulaire Z»c. Le collier /dg communiijue aloi-s le mouvement au bras de levier fgh, qui à Son tour le transmet au moyen du levier coudé ik l et de la pièce /m, à la lige du tiroir.

Les roues sur lesquelles repose la macliine ont 4 pieds (i".22), de diamètre. Le moyeu et les rayons sont en fonte, et les jantc-s en fer forgé; on peut aussi, lorsque la vitesse doit être considérable, employer, comme l’a fait M. Su plienson , 'des rayons en ixsis, et des japtes f également en bois recouvertes d’une bande de fer laminé. Lœ ^ites d'essieu sont eu cuivre on en fonte; elles ont 4 pouces (o“.io) de longueur, et enveloppent la moitié de la circonférence des essieux; elles glissent verticalement entre les guides b b ei reposent sur des ressorts, par l’intermédiaire d’une tige fixée à Içur partie supérieure et au centre de ces ressorts. Les essieux sont en fer forgé, et ont 3 ponces (o“.076) de duiniètre; Us sont fixés dans lo moyeu par des clefs ffli fer.

7» THA1TÉ PftATIQljF.

cliaudière est .ilinicntt-c au moyen d’une pompe foulante P, (|ui <ïst mise en mouvcnicnl par la tige/, fixée au balancier transversid de la marbinc; son diamètre est très-jHïtil, afin que le jet d’eau froide ne puis>e pas abaisser d'une manière notable- la température de la va>j>cur, et s’opposer à son passage régidier dans les cylindres. On a s<jin, du reste pour éviter la perte du calorique due au rayonnement , d’entourer la chaudière d’une cloison formée de plancbes étroites et minces. La provision d’enm et de combustible est placée sur un cliariot attaché derrière la machine. Les dimensions de ce chariot dépendent évidemment de la distance compri.se entre les lieux d’approvisionnement.

Nous terminerons ce chapitre par la description d’une des meilleui-es machines de M. Stephenson et C''. Nous exposerons, plus tard, les porfectionnemens remarquables qui ont été le résultat du concours ouvert à Livei-pool. I.a machine de M. Stepheason est représentée fig. i, et 2 . PI. XIII. La chaudière est cylindrique et longue do 7 pieds (2". 1 55 ). Elle est traversée sur toute sa longueur par 82 tubc-s-cii cuivre, de i pouce i/2 (o”.o 38 ) de diamètre, établis depuis sa partie inférieure jusqu’à la hauteur de .son centre. Le foyer est contenu tlans une chambre dont la base est cijrré^e , et dont la partie supérieure embrasse l’extrémité de la chaudière; il s’élève jusqu’à la hauteur de l’axe du cylindre, de telle sorte que la flamme et l’air chaud puissent traverser tous les bouilleurs. Entre les parois latérales du foyer et celle de la chambre est ménagé un intervalle de 2 pouces (o.o 5 i) de largeur, qui communique avec l’espace compris au-dessus du foyer. Celui-ci se trouve ainsi complètement environné d’eau. La grille est placée vers la partie inférieure de la chambre , près de l’ouverture qui donne entrée à l’air extérieur. Sa surface est de 7 pieds 4 pouces carrés environ (o'“. 65 ), le foyer a 2 pieds (o”.6 1 ) de longueur, 3 pieds 8 pouces ( i 1 2) de largeur, et 2 pieds io'*“" 5/4 (o“.88) de hauteur; en .sorte que la surface chauffée est de 19 pieds carrés (i"'.76). En ajoutant à cette surface celle des tubes de cuivre, qui est de 225 pieds carrés (2o”'.92),

on voit qu’une superficie de a 45 pieds carrés environ (aa".*) se trouve exposée à l’action de la flànune et de l’air chaud. A l’autre extrémité de la chaudière est placée une chambre semblable à celle que nous venons de décrire, et qui est surmontée par la cheminée. Cette chambre est remplie d’eau jusqu’à la hauteur du centre des cylindres; elle reçoit les résidus de houille qui se trouvent entraînés dans les bouilleurs ; çes résidus s’échappent à travers des espèces de contrevens en fer. La chaudière est alimentée par une pompe foulante, que la machine met en mouvement; la hauteur de l’eau, dans l’intérieur de la chaudière, est inchquée par de petits tubes en verre.

Les deux cylindres de la machine sont placés horizontalement dans l'intérieur de la seconde chambre. Les tiges des pistons sont maintenues dans leur position horizontale par les guides e,e. Elles communiquent un mouvement circulaire aux grandes roues de la machine , au moyen de bielles yi qui agissent sur deux manivelles portées par l’essieu ; ces manivelles sont placées perpendiculairement l’une à l’autre. La machine repose sur des ressorts s s, qui répartissent égalemen t le poids sur les quatre roues, et qui détruisent en même temps l’effet des secousses produites par les inégalités du chemin. Elle est fixée sur le- châssis du cliariot par les tiges de fer t, repr&entées fig. i , et indiquées en points ronds dans la fig. a. Lcs'rayons des roues sont en bols, les Jantes sont également en bois et recouvertes d’une double bande de fer. La vapeur est introduite dans les cylindres au moyen de tiroirs ordinaires qui sont mis en jeu par des excentriques placés sur l’essieu des grandes roues; le mouvement de ces excentriques est transmis par des tiges en fer aux leviers ii, et n n, qui sont fixés sur l’axe transversal des tiroirs. On peut changer à volonté le sens du mouvement l’aide des manches m m ( fig. i ), (jui agissent par l'intermédiaire des leviers 1 1, V sur la tige des tiroirs. La vapeur, en sortant des cylindres, est conduite dans la partie infé^çsrç, de la cheminée, et établit ainsi un courant rapide qui active le-tifâge daibyer,..i^

11 est facile de voir combien le système de bouilleins, que nous venons de dèciii'e, facilite la production de la vapeiu', et apporte d'économie dans la dépense du condmstible. Cependant il existe plusieurs étalilissenuais où l’on emploie encore des chaudières à uji seul bouilleur, et où l'on ne satmait renoncer à leur irsage, sans se jeter dans de grandtis dépenses. On peut, dans ce acs, faire subir à la chaudière une modification rpii lui assure une partie des avantages de l'autre système.

Ainsi, dans la machine représentée fig. i eta, PI. XII , le bouiUeiuiini(|ue qui traverse la chaudière a environ 9 pieils (2".74) de longueur. Supposons qu’on le coupe ù une «listance de 3 pieds (o".()i 5 ) à partir du foyer, qu’on le l’errne par une plaque métallique, et que l’on enlèxe les 5 pieds restants; le’ tube, ainsi réduit à Jpieils de longueur, se trouvera soutenu d’un coté parla paroi do la chaudière , de l’auüe par la plaipie dont nous venons do parler, il sera facile alors de lui donner la forme ovale imliquée en points ronds, fig. 3, PI. XII, et l’on obtieucb'a ainsi un foyer de 5 pietls de long (o“.()i 5 ) sur 3 pieds 1/2 (o".7(») de large; (x>la fait, on inlrrMluira à travers la plaque plusieurs petits tubes en cuivre semblables à ceux ipie nous avons décrits plus haut, et fpii s’étenrlront'jiisqu’àTextixrmiU: de la chaudière. De cette manière la surfaœ cliaulfée sera »|uatre fols plus considérable qu’avec un seul tube. U sera nécts«aire, pour compléter le système, d’établir au-des.sous de la grille une ouverture assez étendue, tlestînée à l’introduction de l’air extérieur. Pour cela on pratiquera, û travers le tube et la •chaudière, une' ou deux ouvertures ovales ou carrées, semblables à des trous d’homme; et comme le tube se trouve à peu près à i pouce (o'.oaô) du fond tle la chaudière , il sufllra , pour fermer cet espace , de river autour de l’ouverture un anneau d’im pouce d’épaisseur. A l'aide de ces modifications tri-s-simplcs, ou facilitera beaucoiqi la proiluction de la vapeur , et l’on réduira des deux tiers environ la consommation du combustible. >

DES CHEMII^S DE FER

■ NOTES

DES TRADUCTEURS

». . .. ■ iTo/e I'*. ' •

M. TrcdgolJ donne pour I.-I force moyenne du cheval une évaluation plus faible encbre. 11 admet que la vitesse correspondante au maximum d'elTct utile est la moitié de la plus grande vitesse que le chcv.il puisse prendre en march.mt à vide. Or, la vitesse maximum d’un cheval non chargé ne surpasse pas C milles (9,655 mit.) par heure, quand la marche est continuée pendant 6 heures chaque jour; et par conséquent une vitesse de 3 milles par heure correspond danscecas au maximum d’edet utile. Si la journée de travail était fixée 5 8 heures , la vitesse extrême serait réduite à 5 milles (8,o4Cmèt.) par heure, ce qui donnerait a milles i/a pour la vitesse répond.int .iu maximum d’elTct utile. Dans l’un et l'autre cas, 1 effort constant exercé par le cheval est égal , suivant M. Tre<lgold, à la moitié de sa force moyenne, qui paraît être de 1 13 kil. environ. D’après cela l'ciret utile d'un cheval de force raoyenne serait représenté par un poids de 5^ kil. i/a, mû avec une v itesse de a milles i/a par heure (4oa3“.) , pendant 8 heures par joUr.

Malgré cette divergence d'opinions d.ins l'évaluation de la force du cheval , on s’accorde cependant assez généralement, lorsque l’on prend cette force pour mesure de l|elfet d’une machine , à la' considérer comme représentée par un poids de y5 kil. élevé à I mét. de hauteur en une seconde.

A'ote a.

Pour ne pas Interrompre la description des divers systèmes de plans inclinés en usage sur les chemins de ibe, nous avons réuni en note toutes les fsrmules que l’auteur présente à ce sujet dons lexourantdu quatrième chapitre, et nous y avons ajouté les dévéloppemens qui nous ont paru nécessaires. ' * '■

Si l’on considère une roue qui descend le long d’un plan incliné , en tournant sur elle-même,' on <d>Uéndra l’équation de son mouvement', k l'aide du principe des

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forces vires. Pour cela , on égalera la somme des forces vives de la masse totale du corps, en un instant quelconque de son mouvement, au double de la quantité d’action imprimée depuis l'origine du mouvement jusqu’à l'instant donné.

Soit m la masse delà roue, p son rayon, p, le rayon recteur d’un élément quelconque de la masse de la roue, par rapport à son centre, e l’espace parcouru au bout du temps t,i l’inclinaison du plan ; la quantité d’action imprimée au corps pendant le temps t sera représentée parm^esin.i. Quant à la force vive, elle se compose d’abord de la force vive de la masse totale du corps, supposée réunie au centre de gravité, et, en second lieu, de la force vive due au mouvement de rotation autour de ce centre. Klle sera donc égale à

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