jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
à 80 kilomètres ou d'un train de marchandises montant à 20 kilomètres. Les chefs d'équipe expriment cet effet par une locution parlante : Les trains de voyageurs descendant renversent le grand rayon et les trains de marchandises montant renversent le petit rayon. Sans entrer dans des questions de chiffres que nous examinerons plus loin, il paraît donc tout-à-fait concevable que le rail ait une tendance à se renverser sous l'action du passage des trains. Le crampon intérieur qui fixe le patin à la traverse a pour but et pour effet de s'opposer à ce renversement : cela est incontestable, mais
de s'opposer à ce renversement : cela est incontestable, mais encore faut-il bien se rendre compte de la manière dont s'exerce cette action, et ici je demande la permission d'ouvrir une parenthèse. Je crois qu'en général, pour les questions de voie, on a le tort de se laisser trop entraîner à considérer la voie au point de vue théorique. On admet, une voie en bon état, des traverses neuves bien bourrées, de bon ballast et on examine les conditions dans lesquelles se produisent les effets. Mais par sa nature même, la voie se prête mal à ce genre de calculs.
la voie se prête mal à ce genre de calculs. Elle se compose d'éléments nombreux, grossiers, dont une grande partie est même soustraite à la surveillance. L'assiette en est souvent médiocre, le ballast est irrégulier ; on ne peut proscrire d'une manière absolue celui qui contient quelques éléments argileux pourvu que la proportion n'en soit pas trop forte. Le sol dont se compose la plateforme a rarement la dureté du rocher. Sous l'action des bourrages successifs le meilleur ballast finit par s'altérer et il se passe bien des jours avant qu'on se décide à le remplacer. Sous l'influence d'une pluie
qu'on se décide à le remplacer. Sous l'influence d'une pluie d'orage, et surtout sous l'influence de gelées et de dégels successifs, l'assiette se détériore et les danseuses apparaissent. Les traverses pourrissent ou tout au moins s'altèrent et surtout au point d'attache de la voie. Les attaches elles-mêmes s'usent et se cisaillent. Il est donc sage, il est indispensable de faire entrer en ligne de compte ces imperfections. Dans la comparaison entre les deux systèmes de voie on s'est trop attaché, je crois, à comparer deux voies neuves et dans un état de perfection théorique, et il eût été préférable de
état de perfection théorique, et il eût été préférable de comparer une médiocre voie Vignole avec une médiocre voie à double champignon. Dans son livre déjà cité, M. Couche dit (1er volume page 53) : « Avec des traverses pourries, le rail à coussinets et le rail Vignole se valent et méritent une égale défiance. » Cela est évident, mais ce qui ne l'est pas moins, c'est qu'avec des voies neuves, le rail à coussinets et le rail Vignole se valent également. Poser ainsi la question n'est pas pratique. Ce qui l'est véritablement, c'est de comparer les deux systèmes lorsque,
qui l'est véritablement, c'est de comparer les deux systèmes lorsque, par suite de l'usage, ils sont devenus médiocres et se rapprochent de l'époque du remplacement. Ces considérations ne sont pas complètement hors de notre sujet. Je disais en effet que le crampon intérieur de la voie Vignole doit avoir pour effet de s'opposer au renversement du rail. Cela est incontestable, mais au bout d'un certain temps, le crampon joue dans son trou et n'est plus capable de résister à l'effort d'arrachement. Je vais même plus loin : s'il est prouvé, et je crois pouvoir démontrer plus loin qu'il en est
et je crois pouvoir démontrer plus loin qu'il en est ainsi, que le crampon est quelquefois soumis à un effort d'arrachement, il n'existe pas d'attache qui puisse à la longue résister à cet effort. Le remplacement du crampon par le tirefonds aura pour résultat de prolonger la durée pendant laquelle la résistance existera, mais au bout d'un certain temps le tirefonds lui-même ne résistera plus, les filets auront mâché le bois et il en adviendra du tirefonds comme du crampon. En fait, mon expérience très précise est, qu'au bout d'un petit nombre de mois, plus de la moitié des crampons
petit nombre de mois, plus de la moitié des crampons laissent un léger intervalle, un ou deux millimètres, entre la tête et le patin. La conséquence à en tirer, et sur laquelle il me paraît indispensable d'attirer tout particulièrement l'attention, c'est que le rail Vignole doit avoir une stabilité propre, indépendante de l'action du crampon et que dans l'étude attentive des phénomènes qui se produisent, il faut se préoccuper uniquement de cette stabilité propre, sans faire entrer en ligne de compte la résistance plus ou moins problématique de la tête du crampon. Étudions donc ces conditions de stabilité. IV. Sous
du crampon. Étudions donc ces conditions de stabilité. IV. Sous l'action du passage des trains le rail est soumis à deux efforts, le poids vertical transmis par la roue, l'effort horizontal transmis par le choc du boudin. Il faut étudier en détail ces deux efforts. Je ne m'occuperai que des machines, car les actions qu'elles exercent sont très supérieures à celles des wagons ; en outre je ne m'occuperai que des roues d'avant, les seules qui interviennent gravement dans cette question du renversement. V. CHARGE VERTICALE. Pour chaque type de machine, des calculs faits à l'avance et très exacts donnent
machine, des calculs faits à l'avance et très exacts donnent la charge statique supportée par chaque roue. Ces chiffres peuvent être altérés par diverses causes, telle que la consommation irrégulière de l'eau et du combustible, l'affaiblissement des ressorts et le déserrage des écrous. La première cause est sans importance, la seconde est régulièrement corrigée par le réglage fréquent des ressorts, on peut donc aussi la négliger et prendre pour la charge statique celle qu'indiquent les tableaux. Mais si nous pouvons admettre que la charge au repos et à l'atelier est constante, en est-il de même en marche. Je laisse encore
constante, en est-il de même en marche. Je laisse encore de côté le déplacement du centre de gravité dû aux déclivités, mais ce qu'il importe au plus haut degré de faire entrer en ligne de compte, ce sont les inégalités de la voie, et ici nous retrouvons l'application du principe que j'ai indiqué plus haut, qu'il ne faut pas considérer une voie dans des conditions théoriques d'établissement, mais bien dans les conditions ordinaires de l'exploitation. Il faudrait n'être jamais monté sur une machine pour ne pas admettre au moins en principe que les charges sont variables. Les oscillations des ressorts
principe que les charges sont variables. Les oscillations des ressorts l'indiquent surabondamment; mais quelles sont les limites de ces variations; ici la question devient très délicate, car elle dépend d'un grand nombre d'éléments qui se soustraient au calcul. Il est bien clair que si, par suite d'un défaut de bourrage, une traverse se dérobe sous la roue, le tablier de la machine reste maintenu par les autres roues, le ressort correspondant au point faible se détend et l'on comprend qu'à la limite la roue resterait suspendue en l'air laissant entre le rail et la jante un espace vide qui révèle
le rail et la jante un espace vide qui révèle une charge verticale nulle. La charge des autres essieux est augmentée d'autant. De même si la voie présente un ressaut, la charge portant sur l'essieu correspondant sera augmentée. Ces variations de charge se révèlent par une oscillation du ressort. Fixé invariablement au tablier par les deux tiges de suspension, il repose sur l'essieu au moyen d'une chape et il est évident que la bande variable du ressort indique la variation de la charge. Connaissant la graduation du ressort, on peut même, au moyen de sa bande, mesurer exactement l'amplitude de
même, au moyen de sa bande, mesurer exactement l'amplitude de la charge qu'il supporte. Tout se réduit donc à connaître les variations de flèche du ressort. Grâce à l'obligeance de M. Salesse, Ingénieur chef de Traction à Périgueux, j'ai pu installer sur deux machines un appareil extrêmement simple qui enregistre ces variations. Cet appareil se compose d'une bande de papier que déroule un mouvement d'horlogerie. L'appareil est relié invariablement au tablier qui fait lui-même corps avec les deux tiges de suspension, et par suite, avec les extrémités du ressort. Un crayon fixé à la chape du ressort oscille verticalement avec
crayon fixé à la chape du ressort oscille verticalement avec cette chape et vient tracer sur la bande de papier une suite d'oscillations qui sont exactement celles du ressort. En faisant courir la machine, on a pour une machine donnée et pour un parcours déterminé la série des variations de la charge qui pèse sur l'essieu. Voici les principaux résultats que j'ai obtenus : Machine n° 250 à trois essieux. Essieu d'avant, porteur, diamètre 1m,12. Essieux d'arrière accouplés, diamètre 1m,90. Charge normale sur une roue d'avant. 4.500k. Flèche du ressort sous charge normale 24,5m/m. Flexibilité par tonne. 5m/m,33. Les parcours
sous charge normale 24,5m/m. Flexibilité par tonne. 5m/m,33. Les parcours expérimentés sont les suivants : Périgueux à Coutras et retour. Distance 75k. Six voyages. Périgueux à Agen. Distance 150k. Deux voyages. Vitesse en marche, variante entre 50 et 80 kilomètres. Grand rayons. Machine n° 469 à quatre essieux. Essieux d'avant et d'arrière, porteurs. Diamètre 1m, 80. Essieux du milieu accouplés. Diamètre 1m,80. Charge normale sur une roue d'avant. 4.925k. Flèche du ressort sous charge normale. 30m/m. Flexibilité par tonne 5m/m,68. Les parcours expérimentés sont les suivants : Toulouse à Capdenac et retour. Distance 150km. Quatre voyages. Périgueux à Tulle. Distance
et retour. Distance 150km. Quatre voyages. Périgueux à Tulle. Distance 100km. Deux voyages. Les conditions de tracé sont très variables. De Brive à Tulle 25km et de Capdenac à Lexos 65km, le tracé est très sinueux et les courbes et contrecourbes avec rayons de 300m se succèdent sans interruption. Dans ces parties, la vitesse a été maintenue à 70km à l'heure, et même au point le plus sinueux entre Najac et La Guerre-Pie elle a atteint 82km. Je donne (Fig. 77) quelques extraits des diagrammes que j'ai obtenus et voici les résultats généraux qu'ils accusent : La machine N° 469
les résultats généraux qu'ils accusent : La machine N° 469 est un peu plus stable que la machine N° 250; on devait s'y attendre. Mais néanmoins les différences ne sont pas très sensibles. L'oscillation moyenne ordinaire est de six à 8 millimètres, tant au-dessus qu'au-dessous de la position d'équilibre; mais les écarts plus considérables sont fréquents. On constate couramment des oscillations de 12 et 15 millimètres. Au-dessus de ce chiffre, ce ne sont plus que des amplitudes accidentelles; sur un parcours de cent kilomètres, l'appareil n'en révèle que trois ou quatre et ils doivent incontestablement être attribués à un passage
quatre et ils doivent incontestablement être attribués à un passage défectueux de la voie. Ces oscillations accidentelles atteignent 20 millimètres. Nous en avons même relevé une de 25 millimètres sur une partie de voie dégarnie pour être renouvelée et après une série de temps très pluvieux. L'amplitude des oscillations s'accroît avec la vitesse et ce facteur est le plus important. Dans les parties sinueuses les écarts ne semblent pas plus forts que dans les parties droites. Mais il y a cependant une relation très nette entre la charge du ressort et le tracé en plan. Quand la machine parcourt une
et le tracé en plan. Quand la machine parcourt une courbe, la ligne moyenne des oscillations reste au-dessus de la ligne tracée au repos ou au-dessous, suivant que le centre de la courbe est à droite ou à gauche du tracé. Cette surcharge (ou décharge) permanente peut, dans certaines conditions de rayon et de vitesse, atteindre 6 millimètres. On peut dire que l'appareil enregistre très exactement l'état de la voie. Tels sont les résultats matériels que fournissent les expériences. La conclusion à en tirer est que la charge de la roue sur le rail peut varier dans des limites très
roue sur le rail peut varier dans des limites très étendues. Si on admet la formule ordinaire des ressorts, c'est-à-dire la proportionnalité de la charge et de la bande on trouve les résultats suivants : Pour la machine N° 250 la charge normale est de 4.500k. Les amplitudes courantes d'oscillation étant de 8 millimètres, la variation de charge est de 1.500% et, par suite, la charge varie entre un maximum de 6.000k. et un minimum de 3.000k; mais si nous prenons les secousses accidentelles qui se traduisent par des amplitudes de bande de 20 millimètres, la variation de charge est
de bande de 20 millimètres, la variation de charge est de 3.750% et, par suite, la charge varie entre un maximum de 8.250k. et un minimum de 750k. Pour la machine N° 469, les résultats sont à peu près les mêmes. La charge statique est de 4.925k. Les oscillations courantes révèlent des charges comprises entre un maximum de 6.175k. et un minimum de 3.625k. Les secousses accidentelles révèlent des charges variant entre un maximum de 8.450k. et un minimum de 1.400k. On peut contester l'application de la formule et dire que dans ces mouvements rapides les variations de bandes ne
que dans ces mouvements rapides les variations de bandes ne sont pas proportionnelles aux variations de charge, mais l'écart ne doit pas être bien considérable, et en présence de l'incertitude où l'on est de la loi véritable, il est prudent de s'en tenir à la formule habituelle. Je puis donc conclure de ce qui précède que, pour une machine dans laquelle la charge statique de la roue d'avant est de 4.500%, cette charge varie habituellement entre 3.000 et 6.000 kg et que dans des conditions particulières cette charge peut accidentellement atteindre 8.250 ou descendre jusqu'à 750 kg. Ces résultats sont
atteindre 8.250 ou descendre jusqu'à 750 kg. Ces résultats sont très graves et doivent appeler l'attention des ingénieurs qui s'occupent de chemins de fer. Il serait extrêmement désirable qu'une série d'expériences entreprises avec des appareils plus perfectionnés et sérieusement suivies fût faite avec quelque régularité pour arriver à bien déterminer les charges en route. Des charges excessives de 8.000 kg. doivent évidemment déterminer des usures rapides des bandages et des rails, des encastrements des coussinets dans les traverses, des ruptures de rails. Des charges aussi légères que 750 kg peuvent avoir des conséquences plus graves encore. L'essieu d'avant, à peine
avoir des conséquences plus graves encore. L'essieu d'avant, à peine maintenu sur le rail, a une tendance au déraillement très dangereuse; il suffit de la moindre cause étrangère pour le faire sortir de la voie. EFFORT HORIZONTAL. S'il est difficile de se rendre compte des variations que subit en marche la charge verticale de la roue, il est plus difficile encore de déterminer les variations de l'effort horizontal qu'exerce le boudin de la roue sur la face latérale du rail. Nous avons vainement cherché un appareil qui pût enregistrer ces variations, et c'est par des considérations étrangères que nous allons
variations, et c'est par des considérations étrangères que nous allons chercher à nous rendre compte de ces amplitudes. Dans les machines à voyageurs de la Compagnie, l'essieu d'avant est toujours porteur, et pour faciliter l'inscription en courbe, les boîtes à graisse sont toujours munies de plans inclinés qui permettent un déplacement latéral de l'essieu, l'amplitude de ce déplacement est de 0,012 m. Soit P la charge qui se reporte sur la boîte, α l'angle des plans inclinés, f le coefficient de frottement, F la réaction horizontale transmise par le rail sur le boudin de la roue. Pour que le plan
sur le boudin de la roue. Pour que le plan incliné fonctionne, il faut que F soit égal ou supérieur à P (tg α + f). Il importe d'observer que c'est le coefficient de frottement au départ. C'est par des considérations exclusivement expérimentales que l'inclinaison des plans inclinés a été déterminée à la Compagnie d'Orléans. Si cette inclinaison est trop faible, la chaudière oscille trop librement et prend un mouvement de lacet trop prononcé, les faces latérales de la boîte viennent heurter d'une manière continuelle contre les joues du coussinet et y laissent une trace très apparente. Si l'inclinaison est
et y laissent une trace très apparente. Si l'inclinaison est trop forte, la machine grince dans les courbes et l'usure des bandages prend des proportions excessives. On conçoit même que le tracé en plan de la voie doit avoir une influence sur l'inclinaison des plans. Sur une ligne à grands rayons, les plans seront moins inclinés que si l'on a affaire à une voie très sinueuse. Des tâtonnements successifs ont été faits pour le matériel de la Compagnie d'Orléans, et finalement pour les machines circulant sur le réseau central on a adopté pour la machine N° 250, à trois essieux,
a adopté pour la machine N° 250, à trois essieux, une inclinaison de 19% pour la roue d'avant; pour la machine N° 469, à quatre essieux, la roue d'avant est munie d'un plan incliné à 14% et la roue d'arrière d'un plan incliné à 19%. L'expérience a prouvé que ces plans fonctionnent bien et, par conséquent, nous pouvons en conclure que les réactions horizontales du boudin sur le rail peuvent atteindre et dépasser la force nécessaire pour faire remonter la boîte sur le coussinet. Nous obtenons ainsi une limite inférieure de cette réaction et ce renseignement, si insuffisant qu'il soit,
de cette réaction et ce renseignement, si insuffisant qu'il soit, va nous conduire à des conclusions assez importantes. Reprenons la formule F = P [tg α - (f)]. Quel coefficient de frottement devons-nous adopter? Dans nos machines, le plan incliné est jumelé, c'est-à-dire qu'à un plan incliné dans un sens sont accolés deux plans inclinés dans l'autre. La boîte repose donc sur le coussinet par l'intermédiaire d'une sorte de coin, et, bien que le contact soit lubrifié, on conçoit que cette lubrification ne soit pas parfaite, d'où résulte que le frottement au départ doit être notablement supérieur au frottement de
frottement au départ doit être notablement supérieur au frottement de deux surfaces grasses; néanmoins nous adopterons le coefficient 0,08. Cumulant ce coefficient 0,08 avec l'inclinaison 0,19 du plan, on a un total de 0,27 qu'il faut multiplier par la charge verticale de la boîte pour avoir une limite inférieure de l'action du rail sur le boudin dans le mouvement du lacet. Quelle valeur prendre pour P? — Il importe de remarquer que lorsque le plan incliné fonctionne, le ressort est surchargé et d'autant plus que le déplacement latéral est plus grand. Cet effet n'est pas tout-à-fait négligeable. L'amplitude du déplacement
grand. Cet effet n'est pas tout-à-fait négligeable. L'amplitude du déplacement latéral étant de 0,012 m, la boîte remonte de 0,012 x 0,19 = 0,0023 m; lorsque la boîte vient buter contre le coussinet, l'accroissement de bande du ressort est donc de 0,0023 m, et comme ces ressorts ont une flexibilité par tonne de 5 m/ra5 environ, l'accroissement de charge correspond à un accroissement de charge de 418 kg. Mais la variation de charge due au déplacement sur le plan incliné est bien peu de chose en comparaison des variations dues aux inégalités de la voie et aux mouvements relatifs des
aux inégalités de la voie et aux mouvements relatifs des organes. J'ai montré plus haut que ces charges sur l'essieu pouvaient osciller entre un maximum de 8.000 kg et un minimum de 750 kg. Lequel de ces nombres introduire pour la valeur de P? — Il y a là une amplitude énorme. Il est clair que si l'essieu est déchargé par une inégalité de la voie, le déplacement latéral du plan incliné sera très facilité. Et d'autre part est-il possible d'affirmer qu'un déplacement latéral de la boîte coïncide avec une surcharge accidentelle de l'essieu? En présence de l'impossibilité de rien
surcharge accidentelle de l'essieu? En présence de l'impossibilité de rien savoir de précis, il paraît sage de s'en tenir à l'hypothèse moyenne, c'est-à-dire de ne faire entrer dans la formule pour la valeur de P que la charge statique augmentée de la majoration due à la bande supplémentaire du ressort par suite du relèvement de la boîte. Appliquons à la machine N° 250. La charge statique est de 4.500k. Quand le plan incliné est à fond de course, cette charge augmente de 418k soit 400k en nombre rond elle devient donc 4.900k. En multipliant ce nombre par 0,27, coefficient trouvé
donc 4.900k. En multipliant ce nombre par 0,27, coefficient trouvé plus haut, on arrive à un produit de 1.323k qui représenterait la réaction du rail sur le boudin de la roue. Si on applique le même calcul à la machine N° 469 dont la charge statique est de 4.925k, on trouve pour la réaction du rail un effort de 1.437k. En résumé, je ne saurais dire avec précision jusqu'à quel chiffre s'élève la réaction horizontale du rail sur le boudin de la roue, mais il résulte de ce qui précède la certitude que dès que les plans inclinés fonctionnent, cet
la certitude que dès que les plans inclinés fonctionnent, cet effort atteint et dépasse 1.323k pour la machine N° 250 et 1.437k pour la machine N° 469, soit en nombre rond 1.400k. VII. ÉQUILIBRE DU RAIL VIGNOLE. Ces recherches expérimentales permettent de se rendre compte dans une certaine mesure de l'équilibre du rail Vignole. Les données se trouvent être les suivantes. Le bandage transmet au rail deux efforts l'un vertical qui oscille entre un maximum de 8.000k et un minimum de 750k, l'autre horizontal qui peut être nul, mais qui atteint certainement et dépasse fréquemment 1.400k. Les variations de ces
atteint certainement et dépasse fréquemment 1.400k. Les variations de ces deux forces sont incessantes. L'action verticale saute du maximum au minimum à chaque coup de piston, à chaque joint du rail. L'action horizontale se révèle surtout dans la courbe et principalement à l'origine de la courbe. Les deux actions dépendent essentiellement des inégalités inévitables de la voie. Soit donc un rail Vignole posé avec son inclinaison normale de 1/60 et soumis à ces efforts, (Fig. 78). Si nous prenons les moments des deux forces autour du point A nous trouvons que le bras de levier de la charge verticale est
que le bras de levier de la charge verticale est de 0,066 et celui de la poussée horizontale de 0,117. Si donc le rapport de la charge verticale à la poussée horizontale est 117 inférieur à 117 ou 1,77, le rail n'est plus maintenu par le crampon et nous avons dit plus haut combien cette résistance était problématique. Or il doit arriver fréquemment que ce rapport soit inférieur à 1,77. Nous avons vu plus haut que dès que les plans inclinés fonctionnent, la poussée horizontale dépasse 1.400 il suffit donc que simultanément une inégalité de voie réduise la charge à
que simultanément une inégalité de voie réduise la charge à 2.478k ce qui correspond à une amplitude de ressort de 11 millimètres. Ce résultat est certainement inquiétant et il est bien évident qu'il doit arriver fréquemment qu'à un coup de lacet faisant fonctionner les plans inclinés corresponde simultanément une oscillation verticale du ressort de 11 millimètres. Il importe même de remarquer que les deux effets sont généralement concordants et qu'une voie assez mal dressée pour donner des coups de lacet un peu graves donne en même temps lieu à un galop marqué de la machine. Si nous poussons les choses
galop marqué de la machine. Si nous poussons les choses à l'extrême, c'est-à-dire si nous supposons qu'à un coup de lacet corresponde une de ces oscillations verticales de 20 millimètres que nous avons relevées sur les diagrammes, le moment de renversement du rail devient 1.400 X 0,117 - 750 X 0,066 = 114,30, et par suite le crampon doit exercer suivant son axe un effort de = 1.140k. Il est bien certain qu'aucune attache ne peut résister à un pareil effort et c'est uniquement à la solidarité des appuis successifs et à la réaction des autres roues que'est due la