XI
Il voitures.
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14 wagons..
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aSvoîtnre.s.
8 voitures .
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îSvoilures.
Tolauï et
21 voitures.
i26voilur.^s.
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BÉsrsTA^CE DES WAGONS. 1^7
La résistance moyenne n'est donc que 8 Ibs par tonne^ ou en mesures françaises 5*^,6 par tonneau , quand on considère seulement les wagons intermédiaires jiun train. Or, dans tous les cas que nous avons à calculer sur les railways, le train est toujours précédé de la machine. Cest donc celle-ci seule qui supporte la résistance directe de Tair; et comme cette résistance se trouve déjà comptée dans ce qu'on nomme lé frottement ou résistance passive de la machine , il est clair que tous les wagons ne doivent être comptés que. comme voitures intermédiaires. Ainsi leur résistance propre ne ddit être portée qu'à raison de 8 Ibs par tonne. C est sur cette donnée que nous établirons la résistance des trains dans toutes nos expériences.
Dans les tableaux précédens, le poids moyen d'un wagon était 4*^78. Ce wagon placé en tête du train, avait une résistance de 1 1'*%77 par tonne ou 56 Ibs pour le tout ; et placé dans une situation intermédiahx; , sa résistance était 8"%o5 par tonne ou 38 Ibs en tout. La différence entre les deux résultats était due à Tobstacle de l'air. L'air créait donc une résistance de 17 à 18 Ibs sur un wagon de hauteur modérée, comme étaient ceux-ci, et à la vitesse moyenne des expériences. Cette vitesse était d'environ 12 milles par heure ou 16 pieds par. seconde, l'espace de r 0,000 pieds ayant été moyennement parcouru en 10 minutes. En mesures françaises, l'air produisait une résistance de 8 kilogrammes par wagon, à la vitesse de 1 9 kilomètres par heure.
Cette détermination est d'accord avec: les expériences directes faites sur la force du vent. On sait que> lorsque le vent a une vitesse de 20 pieds par seconde , il exerce sur une surfaqe d'un pied qoarre une pression un peu moindre que i^*, ou de o'^^giS. Autrement dit une surface de i pîed quarré, €oapantl'air avec une rapidité de 20 pieds par seconde, éprouve une résistance en livres de o'^giS (1). Ainsi un wagon chargé , qui présente une sur&ce en pieds quarrés d'à peu près 2 2^% 5, doit éprouver de la part de l'air une résistance de ao livres environ.
Une fois déduction faite de la résistance directe de l'air contre la première voiture du train ^ on ne voit plus la résistance par tonne dépendre du nombre des wagons. Les différences restantes paraissent être l'effet de circonstances accidentelles , comme état des rails ou du vent , graissage des roues 9 et autres, qui ne permettent pas à ces sortes d'expériences d'avoir la rigueur mathématique.
§ 8. Expériences sur le frottement des wagons sans
ressorts.
Les expériences précédentes ayant été faites sur des wagons montés sur ressorts et d'un modèle
(i) Les expériences de Borda donnent , en mesures françaises anciennes , l'effort du vent , à la vitesse de 20 pieds par seconde, comme étant de i livre par pied quarré.
RÉSISTAIHCE DES WAGONS. lag
perfectionne y on pouvait croife que lès wagons communs et dépourvus de ressorts offriraient quelque surcroit de résistance au mouvement.
Pour éclaircîr ce point, quelques expériences furent entreprises à n(H;re prière sur le railway de Daflington. Elles furent conduites exactement sût. le même principe que les précédentes , par les soins de M, Robert B. Dockray.
Les wagons employés sont les wagons communs en usage sur cqtte ligne. Ils ont des roues de 3 pieds de (Uamètre cçrame ceux de Liverpool. Leur poids vide est de j ',3o et de 4 tonnes-charge comprise. Us ne sont pas montés sur ressorts, et l'essieu a 3 pouces de diamètre. à. sa partie frottante contre le coussinet de support. Nous avons vu que la même partie frottante dans les wagons de Liverpool n'a que i*** 1 de diamètre. Cette différence vient de ce que dans les wagons de Liverpool le support se • fait en dehors de la roue sur le prolongement de la fusée d'essieu; et cette partie, -qui n'a d'autre effort à supporter que le poids du corps de wagon et de sa charge, peut être réduite à ce faible diamètre, tout en conservant au corps d'essieu luimême sa foi*ce accoutumée. Dans les wagons de Darlingtpn au contraire, le support est en dedans de la roue comme dans les voitures ordinaires. Le support a donc lieu, non sur la fusée, mais sur le corps de l'essieu; et celui-ci ne peut être diminué au-dessous de 3 pouces de diamètre, parce que nonseulement il doit portçr le poids du wagon chargé ,
l3o CHAPITRE TROISIÈME.
mais il doit encore maintenir les roues dans une situation inyariable^ en résistant aux pressions latérales et aux forces de torsion qui s'exercent constamment contre ces roues durant le mouvement.
Avec ces wagonS, les expénencies de frottement donnèrent les résultats suivans :
Expériences sur le Jrottement de^ wagons sans
ressorts. . *
nmRo
de • l'expéricaee*
des
wagons
dn train •
•ISTAKCK
parronme
par les
wagons,
avant
de
s'arrêter.
9,6oo
io,5po
pirrEkUKB
de
entre les
point» de
départ et d'arrivée.
Frottement
pieds.
Mojfennes
;^oo
Frottenaent
par
tonne
en livres.
lÎTres*
FrottemcBl
pv
tonnean
«n kilogramm
Pendant ces expériences le veut soufflait avec assez de force en faveur du mouvement, ce qui est à considérer , car on sait que des trains de wagons sont quelquefois enlraînés sur les railways à des distances considérahles par la seule impulsion du vent. Tous les wagons étaient en bon état, et particulièrement ceux des expériences III et IV qui étaient en outre des meilleurs de la ligne.
Ces expériences ayant, contre 1 attente natu-
RÉsiistANGE Des Avagons. i3i
relie, amené des résultats plus avantageux que ceux qui avaient été obtenus avec des wagons montés sur ressorts, il parut nécessaire de déterminer directement l'influence des ressorts sur la résistance au mouvement, .
En conséquence la plate-formé d'un wagon monté sur ressorts ayant été soulevée par des calles de manière à rendre lès ressorts entièrement inutiles, le. wagon fut chargé de lingots de plomb montant à n tonnes, et dans cet état il fîit livré à la gravité sur le plan incliné. Le frottement résultaiit fut de 8^*^,58 par tonne.
Alors les calles furent chassées dé dessous la plate -forme qtrî' reposa de nouveau sur les ressorts 5 et l'expérience répétée (le nouveau donna pour frottement par tonne 8'*% 35.
Il j a donc un léger avantage à l'émploî des ressorts; mais on voit que cet avantage est facilement compensé par quelque circonstance accessoire, comme des coussinets mieux polis, un meilleur graissage, une charge moins , haute ,* etc,, et IW doit en définitive compter qUe dans nn cas comme dans l'autre , le frottement doit être pris à 8 Ibs par tonne bu 3*^,6 par tonneau.
l32 CH^kPITRE QUATRIÈME. .
