REPRÉSENTÉE PL. 38 A
Celte machine, appliquée , comme nous l'avons dit, au service des trains de
banlieue sur le chemin de fer de l'Ouest, n'est appelée à effectuer que de faibles
parcours, d'au plus 30 kilomètres par voyage; mais elle est susceptible d'entraîner
. des trains pesamment chargés, ainsi que cela a lieu souvent sur ces lignes Irès-fré-
quentées.
Les machines-tender, comme celle-ci , sont disposées favorablement pour remplir ces conditions. Le corps tubulaire, très-allongé, donnant lieu à une surface de chauffe assez étendue, permet, tout en insérant les trois paires de roues entre la boîte à feu et les cylindres, de leur donner un diamètre suffisant pour atteindre la vitesse nécessaire aux trains ordinaires de voyageurs; on accouple deux paires de roues, de façon à profiter, pour l'adhérence, d'une plus grande partie du poids, lequel est accru de l'approvisionnement d'eau et de combustible.
Nous ne pouvons mieux faire, pour rendre un comple exact des conditions
f>44 MOTEURS A VAPEUR.
(ie marche de celle machine, que de transcrire la noie quç nous devons a l*admiuislration des chemins de fer de l'Ouest, cl parliculièrement à Tobligeance de M. Benoîl-Duporlail, ingénieur, à Thabilelé duquel est confiée la direction du matériel et de la traction.
Timbre de la chaudière 8*'
i Foyer '. 6"^ 016
Tubes 87" <i 420
Totale ; 93"^ 436
Surface de grille 1" *i 04
Volume d'eau dans la chaudière ., 2" *^ 400
Volume de vapeur dans la chaudière 1" *^ 400
Volume d'eau dans les caisses à eau 3"^ 800
Poids de combustible (coke ). *. . 1000 kil.
Poids de la machine vide 24200
( avant... 6220
Poids sur les roues, machine vide. . < milieu 8040
{ arrière 9940
Poids de la machine pleine 31560
l avant 8450
Poids sur les roues , machine pleine | miheu 11850
(arrière. 11560
Effort de traction à la circonférence des roues 3400
On constate que ces machines traînent, en moyenne, 100 tonnes à la vitesse de 85 kilomètres à l'heure , en service sur la ligne de Paris h Versailles (rive droite), dont la dislance est de 23 kilomètres, composée de 6 kilomètres en palier et 17 en rampe de 6 millimètres par mètre.
La consommation de combustible est de 7*^ 5 de coke par kilomètre , et celle de l'eau de 80 litres pour le même parcours.
A la vitesse de 55 kilomètres, le nombre de tours des roues est égal à :
En adoptant le poids de 100 tonnes pour le train, sans la machine, et en prenant la rampe de 5 millimètres par mètre, on trouve que la vapeur doit exercer sur les doux pistons une pression utile moyenne d'environ 3 kilogrammes.
En effet la résistance du train, sans la machine, peut être évaluée à 13 kilogrammes par tonne, 8 pour la traction simple (p. 192), et 5 pour la gravité; ce qui fait déjà 1300 kilogrammes pour le train.
La machine absorberait pour elle-même environ 21 kilogrammes par tonne, dont 16 de traction simple, c'est-à-dire un effort total de 630 kilogrammes, en évaluant son poids à 30 tonnes en nombre rond.
L'effort total de traction à exercer serait donc d'environ 1930 kilogrammes.
En employant la règle exposée plus haut (p. 499) , et dont les termes ont, pour le cas actuel, les valeurs suivantes :
fP Effort de traction h la circonférence des roues = 4930 kil.
R Le rayon des roues motrices = 0™845
r Le rayon des coudes-manivelles .• = 0"280
d Le diamètre des pistons , en centimètres = 42
on trouve I pour la pression p' cherchée, par centimètre carré :
<930xb.8<5 P ~ 0,28 X (42)' ~ "* *^-
Pour avoir une idée de la puissance développée, exprimée en chevaux, c'est-àdire le produit de la traction par la vitesse, on fait le calcul suivant :
3600x75 ^'^^ Chevaux.
Ainsi, en supposant que le train de 400 tonnes conservât la vitesse de 55 kilomètres en parcourant une rampe ascendante de 5 millimètres, la vapeur devrait développer directement sur les pistons cette énorme puissance de près de 400 chevaux, qui ue serait du reste que momentanée, et à laquelle le générateur répond par un peu plus de 90 mètres de surface de chauffe.
D*ailleurs, ceci étant la puissance totale absorbée par la machine et par le train , la résistance du train sans la machine ayant été estimée à 4300 kilogrammes, la puissance réellement absorbée en traction utile serait seulement de :
393 X 75«pr =- 264 chevaux environ.
Néanmoins, en consultant le tableau précédent des conditions de marche de cette machine , on voit quMl lui est attribué un effort de traction bien supérieur, et atteignant 3400 kilogrammes. Hais cela ne signifie paç qu'elle doive soutenir continuellement un pareil effort, et surtout en vitesse normale; c'est la mesure de celui qu'elle serait capable de surmonter au besoin, en considération de la dimension des cylindres et de sa puissante adhérence.
En effet, 8400 kilogrammes représentent environ 4/7^ du poids adhérent, qui égale 23110 kilogrammes, et serait équilibré par une pression utile de 5^5 par centimètre carré de la surface des pistons.
En résumé, les machines^tend^, dont nous présentons le type perfectionné, sont de puissantes machines mixtes, auxquelles on a donné, comme chaudière et cylindres, les dimensions nécessaires pour utiliser le grand effort adhérent dont elles sont capables par Taddition de l'approvisionnement au poids propre de leur mécanisme.
MACHINS •TXNDER POITR FORTES RAMPES Par M. J. PETIET, Ingénieur en chef du chemin de fer du Nord.
Nous désirons citer encore un type nouveau de macliine-tender qui a élé tMudié par M. Petiel, et conslruil pour la traction des marchandises sur les fortes rampes des embranchements de la ligne du Nord.
La structure de cette machine est remarquable par la caisse u eau placée entre le corps de la chaudière et les essieux, et par l'application de ses quatre paires de roues accouplées, de faible diamètre, avec Tessieu d'arrière passant au-dessous du foyer. Les cylindres sont extérieurs ainsi que toutes les parties du mécanisme.
La réduction du diamètre des roues a permis^ en reportant la chaudière en contre-haut, de lui donner, ainsi qu'au foyer, des dimensions très-grandes, et d'utiliser l'adhérence totale d'un poids de près de 40 tonnes. Ensuite Tentre-axe des essieux extrêmes ne dépasse pas la distance convenable; le petit diamètre de ces roues est d'ailleurs en rapport avec la traction et la faible vitesse (p. 205):
Voici, d'après le tableau dressé par les savants auteurs du Guide du mécanicien, les dimensions principales de cette machine :
Ipar le foyer 6"^ 68
par les tubes 117"^ 00
létale 423"^ 68
Nombre des tubes 289
Diamètre des pistons 0" 480
Course ; 0" 480
Diamètre des roues . 1™ 065
Écartement des essieux extrêmes 3" 330
Poids total de la machine à vide 28000 kil.
Id. id. en marche. 37500
Charge uniforme, en marche, sur chaque essieu 9375
Nous citerons deux expériences dont les éléments sont puisés dans l'ouvrage de M. E. Flachat.
Expérience du 28 janvier 1860. — La machine remorquait, de Creil à Luzarches, en rampe ascendante de 5 millimètres par mètre, un train composé de :
22 wagons de houille ayant un chargement tftile de. 240000 kil.
i Id. de coke id. id. id 10000
4 Id^ dépavés id. id. id 40000
1 Id. de poudre id. id. id 1700
Poids du matériel 120200
1 Fourgon lesté 12000
Poids total du train remorqué — 423900 kil.
MACHIN KS-TENDEU. 247
On a obtenu les résullats principaux suivants :
Vitesse moyenne à l'heure, déduction faite des arrêts 15^" 6
. Étendue totale du parcours 22 kilom.
Consommation totale d'eau '. 5800 lit.
Id. par kilomètre 280
Id. totale de houille 725 kilog.
Id. par kilomètre 33
Id. d'eau, par heure et par mètre carré de surface
de chauffe 31"' 74
En adoptant, avec cette faible vitesse ^ 4^25 de résistance à la traction, par tonne^ pour le train et la machine, plus 5 kilogrammes pour la rampe, ce qui fait 9^25, pour l'effort total de traction par tonne, M. Ftachat estime l'effort total de traction exercé par la machine à :
Expérience du 30 janvier 1860. — Le même parcours a été effectué dans les conditions suivantes :-
30 wagons pesant avec le chargement 420390 kilog.
1 Fourgon lesté 12000
Poids total du train = 432390 kilog.
Voici les résultats constatés :
Vitesse moyenne à l'heure, déduction faite des arrêts 14^3
Consommation totale d'eau 6960 lit.
Id. par kilomètre (1) 316
Id. totale de houille 775 kilog.
Id. par kilomètre 35^22
Id. d'eau , par heure et par mètre carré de surface de chauffe ., 36*^9
En opérant comme ci-dessus, on trouve pour l'effort de traction totale exercé :
Remarques sur ces deux expériences. — Le maximum de traction obtenu est celui de la deuxième expérience, où il atteint plus de 4300 kilog. Hais il est permis de supposer qu'il pourrait s'élever davantage, tout en marchant à la même vitesse, surtout s'il s'agissait d'un travail d'une moindre durée que dans ces expériences. En effet, dans la seconde, par exemple, la vapeur maintenue dans te générateur à une pression de 7,5 à 8 atmosphères a été employée avec détente, avec
(1) Ce chiffre de dépense kilométrique, beaucoup plus élevé que dans la première expérience, est attribué à une fuite par une garniture mal faite*
admission variable de 40/100 et SO/100 de la course des pistons : par conséquent on dépensait peut-ôtre tout ce que le générateur est cai^able de produire^ mais sans faire développer à la vapeur son maximum de puissance. Ceci revient à dire, en résumé, que si le travail ci-dessus est celui que la' machine est capable de développer en service soutenu, elle pourrait largement produire davantage, s'il s'agissait, par exemple, de franchir une rampe beaucoup plus Tortc, mais de peu d'étendue.
C'est qu'ici la puissance seule du générateur est en cause, car la m«ichine, par son poids, est capable d'une adhérence bien supérieure.
Divisant l'efTort de traction maximum ci-dessus par son poids de 37800 kilog., on trouve:
'L'eflbrt de traction ne s'est donc élevé qu'à moins des i 2/100 du poids adhérent, tandis qu'il peut s'élever presque à 15 ou 20 pour 100, d'où la machine en question pourrait, en ne considérant que son adhérence, surmonter un effort de traction atteignant presque 7000 kilogrammes.
On pourrait donc objecter que, soit intentionnellement, soit par impossibilité de faire différemment, on donne aux machines locomotives un pouvoir adhérent bien supérieur à l'effort qu'elles sont appelées à produire, et pour lequel le générateur est établi. Nous dirons que ce fait est vrai et intentionnel, car, comme le fait remarquer M. Flachat, dans le même ouvrage, il faut toujours avoir à sa disposition un grand excès d'adhérence disponible, pour assurer la régularité et la continuité du service, en tenant compte de toutes les causes accidentelles qui peuvent concourir à la réduction de cette puissance, et ne pas juger celle d'une machine par le travail qu'elle est capable de développer dans une expérience de peu de durée.
Celles de Creil sont au contraire de nature à déterminer la valeur des services que la machine peut rendre régulièrement, et que nous résumons ainsi :
Remorquer une charge brute de plus de 400 tonnes, sur une rampe continue de 8 mill. par mètre, à la vitesse de 14 à 16 kilom. à l'heure ;
Et, pour le même effort de traction, en remorquer 1000 sur palier, toujours à petite vitesse^ etc.
FIN DU CRAPITRB QUATRlèUE.
